PLC技术资料
    PLC在Taurus60燃气轮机滑油系统中的应用.
    发布者:佚名  发布时间:2018/12/13 13:39:55
    一、概述

    可编程控制器PLC在燃气轮发电站已经得到了广泛应用,它利用内部存储的控制程序软件以及外部的输进数据和操纵指令,经过逻辑和算术运算,向控制装置发送指令,完成对燃气轮发电机组和各辅助设备的控制、调节。

    PLC可以对燃气轮发电机组的发动机转速、排气温度、负载以及发动机各系统的参数、状态进行控制和调节。例如,在滑油系统中,就可完成对压力、温度、液位等参数和滑油加热器、滑油冷动器、交直流滑油泵等状态的控制。本文只先容对Taurus60燃气轮机滑油系统温度、压力控制的部分应用。

    二、Taurus60燃气轮机的滑油系统先容

    Taurus60燃气轮滑油为燃气轮机轴承、发电机轴承和齿轮箱轴承提供润滑油,同时也为压气机可变导流叶片作动器、燃料作动器和放气活门作动器提供增压滑油,控制上述作动器的位置。

    滑油系统中温度传感器RTD和压力传感器TP380的安装位置见图1。
     
    三、PLC对滑油温度的控制

    (一)PLC控制原理

    Taurus60燃气轮机利用温度传感器RTD来控测滑油系统温度,并将其转换为相应的电信号经输进模块的光耦合、A/D转换,转换成数字信号,存储在内部存储器中,PLC扫描内部应用程序,读取数据,进行算术、逻辑运算,结果经输出模块转换输出控制执行机构动作,来达到上述控制目的。

    (二)PLC控制目标

    对Taurus60燃气轮机滑油温度的控制主要目的如下:①在机组停机时,启动或停止滑油箱加热器;②在运行中若滑油系统温度过高,启动报警回路、停车回路,或发出声光报警或使燃气轮机紧急停车;③控制滑油系统的三个滑油散热器冷却风扇的启动、停止和转速,从而控制滑油系统的滑油温度,使其保持在规定的范围内。

    Taurus60燃气轮机组滑油温度传感器RTD共有两个,分别为滑油箱RTD(RT390)和滑油管RTD(RT380)。滑油箱RTD安装在滑油箱内,感受滑油箱滑油温度,当滑油箱滑油温度低于设定值(65℉)(18℃)时,PLC命令滑油箱加热器启动,给滑油加热;当滑油箱滑油温度达到设定值70℉(21℃)时,PLC命令滑油加热器停止运行。滑油管RTD安装在主滑油管上,感受系统滑油温度,当系统温度高于设定值160℉(71℃)时,启动报警回路报警;当系统温度再升高超过设定值165℉(74℃)时,启动燃气轮机紧急停车回路,燃气轮机停止运行。
     
    PLC还可控制滑油散热器的工作,当系统温度高于设定值100℉(38℃)时,PLC命令1#、2#滑油散热器冷却风扇启动,给系统散热;当系统温度低于设定值90℉(32℃)时,PLC命令1#、2#滑油散热器冷却风扇停止工作。1#、2#滑油散热器风扇的工作是由PLC根据系统温度控制风扇变频器的输出,从而实现滑油冷却风扇的平稳调速,因此滑油温度的调节十分精确;当滑油温度超过140℉(60℃)启动3#散热器风扇,它是由继电器控制的。

    (三)PLC控制过程

    限于篇幅,我们仅以滑油温度高引起Taurus60滑油系统报警、停车以及3#滑油冷却器风扇的启动、停止为例来探讨一下PLC是如何实现对滑油温度的控制的。

    PLC是使用梯形语言进行控制的。

    1.滑油温度高引起报警、停车的控制程序当滑油管温度高于160℉(71℃)将会出现滑油温度高报警,从而引起维护职员的留意;当滑油温度高于160℉(74℃)将会出现滑油温度高停车,以确保设备的安全。

    2.3#滑油冷却风扇启动/停止控制程序

    当滑油管温度高于100℉(38℃)或低于90(32℃),滑油冷却风扇开启或停止命令使能。具体的说,当高于100℉(38℃)或低于90℉(32℃)时滑油冷动风扇启动(或停止)命令通过输出模块输进(如图3)。
     
    当滑油温度超过140℉(60℃)后,3#冷却风扇启动定时器控制电路回路动作(如图4)这时继电器K280-3线圈通电(或断电)其常开接点闭合(或断开),接触器K4983线圈通电(或断电),其常开接点闭合(或断开)接通(或断开)3#滑油冷却风扇。(如图5)。
     
    四、滑油压力控制

    (一)PLC控制原理

    滑油压力是通过滑油压力传感器TP380(以下简称TP380)、输进输出模块、PLC的运算等来实现的。TP380感受0~690kPa范围内变化的滑油压力,将其转换为4mA~20mA的电流信号,输进输出模块将电流信号转换为供PLC识别的数字信号,PLC经过运算,将结果存储在标示为LUBEPRESS的地单元中,供程序调用。

    PLC控制目标Taurus60燃气机共有三套滑油泵,即主滑油泵、交流滑油泵、直流滑油泵。主滑油泵由燃气轮机驱动,提供燃气轮机、发电机的润滑滑油和控制作动器动作的增压滑油;交流滑油泵用于给燃气轮机、发电机提供运转前和动转后润滑,而且当主滑油压力低于设定值时紧急启动,以确保燃气轮机的正常运转;直流滑油泵作为交流滑油泵的备用泵,当交流滑油泵故障或燃气轮机发电站全站失电时,确保燃气轮机的润滑。

    当燃气轮机启动循环开始后,PLC首先对直流滑油泵进行试验,当直流泵P903压力达到4PSI,PLC使得P903断电停转并启动交流滑油泵BP321工作,假如压力达到6PSI,PLC答应燃气轮机运转,PLC启动前润滑定时器开始计时,燃气轮机必须以大于6PIS的压力进行运转前润滑30秒,滑油压力低于41PIS则PLC给出低滑油压力报警,若滑油压力低于25PSI,则启动不锁定快速停车。在燃气轮机稳定运转条件下,滑油压力的调节是由滑油压力温度控制组件完成的,但PLC始终监控着系统滑油压力的变化,并在不同状态下完成低滑油压力报警、启动交流滑油泵、启动不锁定快速停车等工作。当燃气机停止运行时,PLC检查直流泵工作,30秒计时器开始时答应滑油压力降至3PSI,定时器工作结束,重新接通交流滑油泵,运转后润滑开始。这些都是由PLC预先设定的控制程序完成。

    PLC根据燃气轮机不同的运行停车情况,编制了五种不同的运转后润滑方案供启用。

    (二)PLC控制过程

    这里我们只先容滑油系统的压力计算和直流泵启动的命令程序。

    1.滑油压力输进数据计算,滑油压力输进数据计算如图6。
     
    2.直流滑油泵

    启动命令使能直流滑油泵是作为交流滑油泵的备用泵,当交流泵或者TP380故障时,直流滑油启动。其命令使能如图7。
     
    五、结束语

    PLC对滑油系统控制是十分完备的,它的控制内容、项目也是十分复杂的。它不但能控制、显示滑油系统中的压力、温度,它还能设置压力、温度的极限值,一旦系统超越了这个极限值,可以给出报警信号或停止系统运行,确保设备安全;它还可以控制滑油箱加热器的工作,控制油箱液位的高低,并给出报警信号等。限于篇幅,我们只能摘取其一小部分,做一简单先容,希看能对大型复杂设备的滑油系统的控制有一定的鉴戒价值。
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