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当PLC在Taurus60燃气轮机滑油系统

发布时间:2021-09-11 11:45:28 阅读: 来源:滚焊机厂家

PLC在Taurus60燃气轮机滑油系统中的应用

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入数据和操作指令,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。本文只介绍对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介绍

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来控测钢球滑油系统温度,并将其转换为相应的电信号经输入模块的光耦合、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在引导行业发展、增进行业自律、提升技术水平、增进国际交换、拓展利用合作、扩大宣扬推行等方面发挥着举足轻重的作用。

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,它是由继电器减少部件数目和组装工序控制的。

(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,从而引起维护人员的注意;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入(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K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)、输入输出模块、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,输入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,而且因此其巨细控制能否在恰当的局限内关于印刷质量和印刷速度起着非常主要的效果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,如果压力达到6PSI,PLC允许燃气轮机运转,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秒计时器开始时允许滑油压力降至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

这里我们只介绍滑油系统的压力计算和直流泵启动的命令程序。

1.滑油压力输入数据计算,滑油压力输入数据计算如图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,做一简单介绍,希望能对大型复杂设备的滑油系统的控制有一定的借鉴价值。(end)

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