1、TSI系統(tǒng)邏輯組態(tài)介紹本特利本特利3500系統(tǒng)系統(tǒng)一、 引言 汽輪機安全監(jiān)視系統(tǒng)(Turbine Supervisory Instrumentation）簡稱TSI。是汽輪機最重要的監(jiān)測保護系統(tǒng)之一。正常運行中，它監(jiān)視汽輪機機械參數(shù)的變化，一旦參數(shù)越限即發(fā)出報警信號，若參數(shù)達到保護限值時則動作保護系統(tǒng)驅(qū)動汽輪機跳閘。 石門華電二期工程2*300MW機組TSI系統(tǒng)采用本特利內(nèi)華達公司的3500系統(tǒng)。3500系統(tǒng)是本特利公司采用傳統(tǒng)框架形式的系統(tǒng)中功能最強、最靈活的系統(tǒng)，提供連續(xù)、在線監(jiān)測功能，適用于機械保護應用，并為早期識別機械故障提供重要的信息。二、硬件組態(tài) 2.1 框架 框架為本特利3500

2、系統(tǒng)各個框架之間的互相通訊提供背板通訊，并為每個模塊提供所要求的電源。 2.2 電源模塊 本特利3500系統(tǒng)電源模塊是半高度模塊，必須安裝在框架最左邊特殊設(shè)計的槽口內(nèi)。3500框架可安裝有一個或兩個電源（交流或直流電源模塊任意組合）。其中任意一個電源都可以給整個框架供電。如果安裝兩個電源，第二個電源可作為第一個電源的備份，只要裝有一個電源，拆除或安裝第二個電源模塊將不影響框架的運行。我們可以選擇四種電源模塊之一，并且上下兩個電源不必保持一致，如上部采用220VAC，下部卻采用24VDC。 2.3框架接口模塊 本特利3500系統(tǒng)框架接口模塊（RIM）是3500框架的基本接口，它支持本特利內(nèi)華達用

3、于框架組態(tài)并調(diào)出機組中信息的專有協(xié)議。框架接口模塊必須放在框架中的第一槽位（緊靠電源的位置）。2.4監(jiān)測器、繼電器及通訊網(wǎng)關(guān)模塊本特利3500系統(tǒng)的硬件組態(tài)時，除了電源模塊和框架接口模塊需要固定槽位安裝，其它模塊均可以在框架內(nèi)任意槽位安裝。2.4.1 監(jiān)測器模塊監(jiān)測器模塊負責從現(xiàn)場采集傳感器輸入信號，并把采集的數(shù)據(jù)進行處理后，與報警點比較并從監(jiān)測器框架送到框架接口模塊、繼電器模塊及通訊模塊等與其它系統(tǒng)連接。本特利3500系統(tǒng)有型號眾多的監(jiān)測器模塊，比較常用的有鍵相位模塊、渦流/瓦振監(jiān)測器、位移監(jiān)測器、轉(zhuǎn)速監(jiān)測器等。2.4.2 繼電器模塊繼電器模塊用于將監(jiān)測器模塊送來的報警信號輸出，有標準的全高

4、四通道繼電器模塊、冗余半高四通道(每通道三路信號)繼電器模塊、全高16通道繼電器模塊。2.4.3 通訊網(wǎng)關(guān)模塊通訊網(wǎng)關(guān)是一種充當轉(zhuǎn)換重任的設(shè)備，連接不同的通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言，甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩個系統(tǒng)。通過以太網(wǎng)或者串行通訊方式，將我們選定的狀態(tài)量和電流值數(shù)據(jù)以數(shù)字化方式傳輸?shù)竭^程控制系統(tǒng)、歷史數(shù)據(jù)系統(tǒng)、工廠計算機以及其它相關(guān)系統(tǒng)中，該模塊不干預3500系統(tǒng)的正常運行或機械保護功能，確保監(jiān)測系統(tǒng)即使在不太可能發(fā)生的通訊網(wǎng)關(guān)模塊失效時也能保持完整性。電源模塊3500/15監(jiān)測器模塊3500/42繼電器模塊3500/32框架接口模塊3500/20通訊網(wǎng)關(guān)模塊3500/92三、軟件組態(tài)3.

5、1 軟件界面介紹打開3500 Rack Configuration Software軟件，首先看到的是如下圖所示的畫面，從上往下依次為、標題欄可以看到被打開工程所在硬盤的詳細地址；、菜單欄，將3500軟件的所有操作分類、展示出來，便于管理和操作，其中“HELP”下拉菜單里有個“tutorial”欄目，對本軟件起到了一個教程的作用；、快捷按鈕和框架地址，當我們通過上位機連接3500儀表時，需要選擇的框架地址就是這個地址。在3.90版本以上的3500設(shè)置軟件中，在快捷按鈕的后部增加了一個框架信息按鈕。此按鈕可以將框架的信息文件（Alarm Event List；System Event List；

6、Asset Information；Rack File）保存下來，供我們分析報警或信號異常原因，也可以發(fā)送給本特利公司，獲得遠程支持，這個只需要在上位機上安裝新版本的組態(tài)軟件即可，不影響框架運行；、中間部分為3500系統(tǒng)框架內(nèi)各塊模件的組態(tài)；、最下部狀態(tài)欄會提示我們鼠標指針所處位置左鍵起什么作用，右鍵起什么作用，對于某些重要操作會起到提示幫助作用。建立框架設(shè)置模塊和通道選項設(shè)置模塊通道報警點設(shè)置監(jiān)測點名稱 3.2連接、上載 一般先上電，點擊圖1后，選擇端口和波特率見圖2，點CONNECT建立連接。點UPLOAD圖3，上載組態(tài)圖4。 圖一圖二圖三 3.3 模塊設(shè)置 點擊圖4中左側(cè)的options

7、按鈕，然后可以對各個模塊進行組態(tài)。 以下圖為例，115槽分別為CPU模塊，蓋振（23），大軸振動（46），偏心（7），零轉(zhuǎn)速（8），鍵相（9）,繼電器（1314），modbus通信模塊（15）。蓋振大軸振動偏心零轉(zhuǎn)速鍵相圖四 進入組態(tài)界面 點擊Option。選擇通道類型進行大軸振動設(shè)置。如圖五（大概通道類型如下： Radial Vibration(徑向振動)、Velocity(速度）、Eccentricity（偏心）。 選擇量程 如圖六 設(shè)置Alert及Danger值 如圖七 繼電器模塊設(shè)置 如圖八通道類型進入量程及探頭設(shè)定圖五量程傳感器類型Alert及Danger延時Alert及Danger

8、延時是否保持圖六Alert值Danger值圖七繼電器通道選擇可用的報警點布爾運算邏輯圖八 3.4軟件常用設(shè)置3500軟件組態(tài)相對比較簡單，基本上只需要我們點選與現(xiàn)場設(shè)備相對應的一些設(shè)置就可以。下面簡要介紹一些電廠常用的3500卡件（如振動、鍵相、軸位移、繼電器卡件等）中的軟件組態(tài)參數(shù)的意義。 1) 對于徑向振動總是有效的一個特性是Timed OK Channel Defeat（通道OK延時消除），它是當OK狀態(tài)由非正常轉(zhuǎn)為正常時，保持某通道至該通道的傳感器非OK狀態(tài)30秒后，再恢復到OK狀態(tài)，此選項防止間斷性傳感器故障引起跳機事故，對于徑向振動通道不須設(shè)置，總是有效。有時我們在檢修過程中，將信

9、號接線恢復好后，OK燈不是馬上恢復正常，而是等待30秒后才恢復就是因為這項設(shè)置。 2)Direct（通頻值）代表著所有頻率下峰-峰值振動的數(shù)據(jù)，在所選擇的通頻頻率響應的范圍內(nèi)的所有頻率均包括在此比例值內(nèi)，對應于量程。 3)Gap（間隙）為渦流傳感器頂部至被測表面距離，該參數(shù)可以用位移或者電壓來表示。4)Clamp Value鎖定值表示當通道狀態(tài)非正常狀態(tài)時的輸出值。5) 對于相對振動Alert與Danger的Delay（延時）均是3秒（由于軸位移過大會導致推力軸承磨損，嚴重時幾秒鐘內(nèi)可導致機組災難性損壞，故軸位移大危險值的延時只有1S），3500框架組態(tài)模式的延時都是在每個監(jiān)測器通道內(nèi)部設(shè)置的

10、，在繼電器模塊內(nèi)直接對延時后的數(shù)據(jù)進行布爾運算。6）Trip Multiply（報警倍增）選擇用于暫時增加報警設(shè)置點的值，通常手動請求，以使得開機期間允許機械通過高振動轉(zhuǎn)速區(qū)（尤其臨界轉(zhuǎn)速）而監(jiān)測器不發(fā)報警，但是在電廠的實際使用中一直設(shè)定為1，未應用。7）報警模式分Latching（保持）和Nolatching（不保持），保持就是只要發(fā)出報警，將一直保持，即使在比例值降至報警設(shè)置點后依然保持，直至對其進行復位。8）位移/速度加速度傳感器的方向選擇與鍵相傳感器的方式相同，均為操作人員站在驅(qū)動端往汽機末端觀察時，觀察到的方向。9）鍵相信號的極性為Notch（凹槽），而非凸臺；類型為Proximit

11、or（電渦流）,而非電磁傳感器，我們可以通過類似組態(tài)來了解就地設(shè)備。四、典型問題分析 4.1 監(jiān)測器信號燈的狀態(tài) 監(jiān)測器信號燈的狀態(tài)是不能組態(tài)的，但是簡單的斷線故障可以通過監(jiān)測器信號燈的閃爍狀態(tài)來判斷。對于電廠中常用到的本特利3500系統(tǒng)監(jiān)測器，如振動、差脹、軸位移等狀態(tài)燈的狀態(tài)如表1所示，這樣我們就可以根據(jù)信號狀態(tài)燈的閃爍來判斷線路故障原因。信號類型信號類型正常狀態(tài)正常狀態(tài)斷線后現(xiàn)象斷線后現(xiàn)象接線恢復正常后（未接線恢復正常后（未復位）復位）振動、差脹信號OK燈常亮RX燈閃亮，旁路燈滅OK燈滅，RX燈閃亮，旁路燈紅OK綠閃，RX燈閃，旁路燈滅軸位移信號OK燈常亮RX燈閃亮，旁路燈滅OK燈滅，R

12、X燈閃亮，旁路燈滅OK常亮，RX燈閃，旁路燈滅表一 4.2 報警輸出模式 監(jiān)測器卡件組態(tài)中每個通道都有報警模式選擇選項，報警模式分Latching（保持）和 Nolatching（不保持）。Latching就是只要發(fā)出報警，該通道條件將一直保持觸發(fā)狀態(tài)，即使在比例值降至報警設(shè)置點后依然保持觸發(fā)，直至對其進行手動復位。 假如軟件邏輯組態(tài)為通道一的報警值“與”通道二的報警值且兩通道均設(shè)置為Latching，在運行過程中，因為某些原因只有通到達報警值，若不手動復位通道一報警值就一直保持觸發(fā)狀態(tài)，此時二取二邏輯就變成了一取一，只要通道二達到報警值就會導致報警觸發(fā)。所以此項設(shè)置非常容易導致報警誤動，推薦使用Nolatching。 4.3 與表決邏輯設(shè)置繼電器通道組態(tài)中，對任一通道，均有與表決邏輯設(shè)置選擇（And Voting Setup），可選擇正常與運算(Use Normal And Voting)或真與算（Use True AndVoting），如圖所示。選擇正常與后，如果一個單獨的報警參數(shù)異常，則參數(shù)將被做“或”運算；選擇真與后，如