CSR真空系统的连锁保护与控制实现

CSR真空系统的连锁保护与控制实现
CSR真空系统的连锁保护与控制实现

CSR真空系统的连锁保护与控制实现

作者:湖北安全生产信息网来源:湖北安全生产信息网发布时间:2007-7-23 17:28:17

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轻轻一点,立刻拥有一本安全工具书!收藏本篇文章,方便以后查看摘要:采用了当前先进的嵌入式芯片技术,介绍了一种基于微控制器MSP430F14 9的控制模块。并基于工程实际,着重介绍了模块的设计思想、实现的功能、硬件电路的设计、软件的设计。模块的控制核心为微控制器,使用C430语言编程。该模块具有适应性与灵活性强、精度高、使用方便等优点,现已成功应用于CSR真空连锁保护控制系统中,该模块对其他领域的控制也有较大的参考价值。

关键词:MSP430F149,控制模块, 真空系统,连锁保护

国家“九?五”重大科学工程兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR ), 它包括主环、实验环、RIB 分离线和注入线, 能提供直到U92+ 的全剥离重离子束。在长约为500m、平均直径为Ф250mm 的真空系统中, 安装有真空获得设备(分子泵、溅射离子泵、钛升华泵),真空测量设备(冷、热阴极放电真空规管、质谱计、真空计),超高真空全金属阀门(插板阀、快阀)等。2004年12月,经国际专家组现场测试,HIRFL-CSR主环实测的平均真空度为5.35×10-12mbar (包括电子冷却装置)。HIRFL-CSR运行时, 超高真空系统任何一处束流线发生真空故障就会造成束流丢失、仪器设备损坏、加速器停运的严重后果。因此加速器必须具有响应速度快、安全可靠的真空连锁保护控制系统。

1 真空控制系统

控制系统的核心是自主设计的可以兼容各种真空计,真空泵和控制超高真空全金属阀门的基于MSP430F149的控制模块VAC400。每个模块连接一台真空计和相应位置连锁保护的真空阀门,或者一台真空泵,用来采集它们的模拟/数字量和状态码,数据经RS-485串行总线上传到中央控制机进行在线监视/显示,并把中央控制机发送来的测控命令直接作用于真空计,电源或电磁阀,完成巡检测控。每个VAC 400都有一个唯一的标识码(或地址),每次通信周期中,只容许一个下位机与上位机通讯,通讯连接采用握手方式, ADC采集的数据不断自动更新并发送给上位机读出显示。VAC400与真空计通信速率为 57600bps。INTRANET用户通过访问上位机来实现对特定真空计特定功能的操作。

真空设备状态自动发送给中央控制机显示的内容如下:

与真空测量规管连接的各种真空计:数据显示、正常、故障

与真空计连接的气动插板阀: 开、关、运行状态

与真空计连接的快阀: 开、关、运行状态

用控制命令查询显示的内容:

质谱计: 正常、故障、数据显示

离子泵: 正常、故障、离子流、高压

例如:控制系统采集真空计和相应位置气动插板阀的状态,自动发送给中央控制机的数据为 CSRVA20VG01:3.8E-12mbar CSRVA20VV01 1(其中,CSRVA20VG01表示真空计编号,3.8E-12mbar为该处真空度数值,CSRVA20VV01是与真空计连锁保护控制的真空阀门编号,1表示真空阀门状态为开,此时控制界面绿灯亮) 。真空控制系统实现了各种真空设备保持手动和自动两种操作功能。设备既可就地操

作, 又能远距离遥控操作。

2 真空系统连锁保护与控制

真空控制系统应使各设备在发生事故,或由于某种原因使真空度降到某一数值时,能够自动保护,真空联锁保护与控制系统的控制要点如下:

(1)当加速器停止运行时,真空阀门关闭。在控制系统中,设此状态为初始状态和默认状态。

(2)加速器运行以前,需要打开全部阀门。中央控制机发送阀门打开操作命令,例如:^a44o441~,其中命令数据帧以‘^’为开始接收命令中断标志位,以‘~’为结束标志位;a为模块地址号,o为开阀门标志位;其他数字为通道子地址或者各种不同仪器设备的编号。

(3)当真空度低于1.0E-8mbar时,停止束流注入,关闭气动插板阀。当控制模块读回的真空度数值低于1.0E-8mbar,模块立即会自动执行保护程序关闭阀门,同步返回阀门状态0,并向控制中心报警。系统的响应速度是真空系统连锁保护和控制的关键。采用MSP430F149,每个指令周期的平均执行时间为150ns,每1K二进制语句的执行时间约需150μs,整个控制响应的时间约需要1ms,快阀的关闭时间需要10-20ms,气动插板阀门关闭时间需要1000ms-2000ms,所以以MSP430F149微处理器为核心的控制系统完全可以满足真空连锁保护和控制的要求。

(4)当真空度低于1.0E-8mbar,自动快速关闭气动插板阀以后,为防止真空度波动而引起的阀门多次开关和保证加速器绝对运行安全,必须经专人将事故排除以后,确保真空系统恢复正常,方能用强制命令开启阀门,强制命令为^a44oxx1~。否则即使真空度恢复正常也不会打开阀门。

(5)当真空度低于1.0E-6mbar 时, 切断离子泵电源。计算机记录并显示离子泵停机顺序以便查找漏源。

(6)加速器运行结束,停止束流注入,使用命令^a44f441~关闭阀门.

3 真空系统连锁保护控制软件设计

软件设计的开发平台是TI公司的IAR Embedded Workbench和MSP-FET430IF 1.3仿真器。系统软件的设计关键是:

(1)实现不同真空计和相应位置真空阀门的连锁保护控制。自动给中央控制中心发送当前真空度数值和真空阀门状态,阀门状态必须准确无误,实现连锁保护控制的各种状态要求。

(2)要针对不同的控制对象真空计IM520,真空计IM540,真空计IT23和真空泵GST-03L这些不同仪器设备自身的控制命令进行设计,而且需要输出与被控仪器实际显示的数据类型和单位相一致的结果。

(3)当中央控制中心发出本设备其他操作命令或者其他设备的操作命令时,需能产生中断执行,并获取相应的数据或者状态。

针对不同的被控设备,我们改变相应的主函数部分注入模块,从而实现了复杂多变的系统任务。

应用 C430语言编写的真空系统连锁保护子函数的主要程序代码如下:

void protect(void)

{ if (Buffer[3]==’x’ )

{ Buffer[2]==’o’;

ADvalue[1]=P1IN; }

else

if (ADvalue[0]>1.0E-8)

{

Buffer[2]==’f’;

ADvalue[1]=P1IN;

P4OUT |=0X01;

}

else

{ Buffer[2]==’o’;

ADvalue[1]=P1IN; }

}

真空计测量的真空度数值通过模块的MSP430的ADC寄存器读出,阀门的当前状态通过 MSP430的P1口读出,将真空度和阀门状态循环自动发送到中央控制机,人机交互界面显示。下面的ADC函数就是实现这一功能:

void ADC(void)

{ int j;

TXBUF1=ADDRESS; //输出模块名称并在其后加“:”和空格

while ((UTCTL1&0x01)==0);

TXBUF1=58;

while ((UTCTL1&0x01)==0);

TXBUF1=’’;

while ((UTCTL1&0x01)==0);

if(Buffer[2]==’r’)//判断是否输入读取 ADC数据的命令

{

for(i=0;i<1;i++)

{ ADC12CTL0 &=~ 0x02;//在进行设置时首先复位ADC的转换使能

ADvalue[i]=ADC12MEM[i]; //读取数据

/*循环输出ADC12MEMx里的数据*/

for(j=4;j>=0;j--)

{

TXBUF1=Hex2ASCII(ADbit[j]);

while ((UTCTL1&0x01)==0);

}

TXBUF1=’’; //输出空格与下一组 ADC数据相间隔

while ((UTCTL1&0x01)==0);

}

/*循环输出阀门的当前状态*/

ADvalue[1]=P1IN;

TXBUF1=Digit0(ADvalue[1]);

while ((UTCTL1&0x01)==0);

TXBUF1=’’;

while ((UTCTL1&0x01)==0);

protect();

TXBUF1=13; //显示数据之后换行,执行下一次循环显示

while ((UTCTL1&0x01)==0);

ADC12CTL0 |= 0x02; } // 使能ADC转换

}

4 结语

运行表明,真空联锁保护和控制系统对于保障兰州重离子加速器冷却储存环的安全运行和科学实验的正常开展是至关重要的。基于MSP430F149的真空控制系统获取的数据具有很好的精确度,稳定性和快的连锁保护响应时间,较好地完成了真空设备的实时监控,显示任务以及连锁保护的控制要求。由于该系统低成本,高速度,低功耗,高精度等优点,同时可以应用于安全防护检测,门禁互锁联动和水电检测系统等领域。

炼油厂加氢装置循环氢压缩机组报警联锁系统介绍

作者:不详来源:中国安全健康网发布时间:2007-7-12 17:17:29

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轻轻一点,立刻拥有一本安全工具书!收藏本篇文章,方便以后查看炼油厂一加氢装置的循环氢气体压缩机机组(下文简称为机组),是装置最关键的设备之一。机组的安全、平稳运行是装置安全、平稳生产的前提。因此其报警与联锁保护系统是机组相当重要的组成部分。加氢装置循环氢离心式压缩机组的、报警与联锁保护系统在同类机组中具有一定的代表性,本文将其报警与联锁保护系统的设计原理和动作过程作一简介。

一、工艺过程概述

为了提高轻油收率和提高产品质量的需要,炼油厂大多建设了加氢装置,主要

作用就是把来自上游生产装置的原料油,在一定的压力和温度下,利用催化剂的作用,使原料油转化成为高附加值的产品。其化学反应比较复杂,高温、高压、临氢的操作条件相当苛刻。在高温下加氢处理催化剂具有很高的活性,使氢气与油发生反应,然而高温下也增加了生焦速率并且降低了催化剂的能力,而高的氢分压可以抑制生焦而延长催化剂的寿命。循环氢压缩机就是维持高的反应总压,实现富氢与原料油一起通过反应器进行反应并把反应后剩余的氢,经油气分离和脱硫处理后再循环,并为控制反应温度提供冷氢(即把低温富氢注入到两个反应器床层之间,以限制加氢处理过程中放热反应引起的温升,保证反应温升不超高)的重要设备。人们常把循环氢压缩机形象地称之为炼油厂加氢装置的心脏。

为了保证加氢循环氢气体压缩机机组的安全、平稳运行,机组设置了报警与联锁保护系统。在机组的相关参数实行PID定值控制的基础上,设置了重要参数越限报警和联锁保护系统是大型机组必不可少的组成部分。报警提醒操作人员及时发现机组运行异常并调整操作使其恢复正常的一项有效措施。联锁保护是紧急情况下机组自动退出运行工况而保证其安全的最终手段。报警与联锁保护系统在保证大机组的安全、平稳运行方面起到举足轻重的作用。

二、循环氢压缩机组报警与联锁保护系统介绍

胜利炼油厂使用的一台加氢循环氢压缩机,是台以凝汽式透平为动力的高压离心式气体(氢气)压缩机。为保证机组的安全、平稳运行,该机组的控制系统中除设计有压缩机密封油的温度、封油高位罐、油气分离器液位,润滑油、控制油压力,蒸汽凝液器液位等定值的PID模拟控制回路和机组的防喘振控制外,还设计了机组的轴瓦温度高、润滑油、封油温度高/低等报警。设计有润滑油、控制油压力低低、封油液位低低,机组运行状态等参数越限检测,通过PLC逻辑运算实现报警和机组的安全开、停车联锁保护系统。还有机组开/停车按扭ESD,泵的启/停旋扭, 联锁复位按扭 PB,旁路开关OHS,信号指示灯等。

为便于操作人员及时的判断和正确处理机组故障,于每个报警(开关)信号点还设有相应的模拟检测指示仪表。

(一)、机组开机条件联锁

1、控制油、润滑油油位、压力正常

机组的控制油、润滑油如同人体内的血液,在保持控制油、润滑油的温度的基础上,保持压力在一定的范围内稳定是机组安全运行必不可少的前提条件。

(1)、为保证控制油、润滑油温度的正常,首先建立润滑油箱油位,保证其温度在设定的范围之内稳定。在冬天如油温低于设计值(40℃)时,还可人工启动电加热器对油箱内的油进行加热并由温度高/低检测开关(TSHL1303)控制加热器自动运行。如油温低于另一温度开关(TSL1301)设定值(35℃),开关接点断开,报警器发出油温低报警,同时,限制润滑油泵的启动(油温低油泵不启)。机组运行后,通过控制油、润滑油冷却系统油温PID单参数就地定值控制,调节三通阀的开度来调整通过油冷器及旁路的油量(总油量不变),来保持油温正常。

(2)、为保证控制油、润滑油压力的稳定,在控制油和润滑油系统分别设计了自力式油压调节阀,正常情况下完全可以保持油压的稳定,在此基础上,控制油、润滑油系统分别设置了压力低报警回路,并只要控制油压力低于报警设计值(0.55 MPa)或者润滑油压力低于报警设计值(0.14MPa)时,压力开关接点断开,报警器报警,并自动启动备用油泵(润滑油系统有两台泵,平时运行一台泵),以保证其

压力迅速恢复到正常范围内,如若因故其压力不能恢复仍继续下降到达停车设定值(控制油压力≤0.4MPa,润滑油压力≤0.1Mpa)时,机组将发生联锁保护停机,并发出相应的油压低低信号报警和机组停车报警。在开车运转前,控制油、润滑油压力低报警信号还做为开车联锁条件限制机组的启动。

(3)、设置了润滑油过滤器压差高报警回路。当润滑油过滤器压差升高到报警设定值(0.15MPa)时,通过压差检测开关接点断开并由闪光报警器发出声光报警,提醒操作员与现场压力表确认处理。

(4)、润滑油箱油位低报警回路。当润滑油箱油位降低到报警设定值时,通过内浮球液位检测开关接点断开,报警器发出油位低声光报警并限制润滑油电加热器的启动,提醒操作员与现场液面计确认处理。

(5)、润滑油高位油箱应保持一定的油位,以防油泵机械故障或停电停车时仍能给机组提供一定时间的润滑。设计了润滑油高位油箱及油位低报警回路,并把低报警信号做为开车联锁条件限制机组启动。

2、密封油高位罐液位正常

在气体压缩机上,为了防止气体的外泄,一般设有密封油系统,即利用高位油罐内油位高度的静压去阻止气体外泄,其中高位油罐的油位是一个重要的参数。

(1)、为保证密封油高位罐油位正常,封油系统设计了封油液位单参数PID 就地定值控制回路通过调节封油泵出口阀调整高位油罐的上油流量来稳定油位,并设有油位高、低报警回路,当油位低于报警设定值时,启动备用封油泵(备用泵控制逻辑参考润滑油备用泵)以使封油油位迅速恢复到正常范围,如若因故其油位不能恢复仍继续到达停车设定值(液位开关断开),机组将发生联锁保护停机,发出相应的油位低低信号报警和机组停车报警。在开车前密封油油位低报警信号还做为开车联锁条件限制机组的启动。

(2)、设置了封油过滤器压差高报警回路,当封油过滤器压差升高到报警设定值时,通过压差检测开关与闪光报警器发出声光报警,提醒操作员及时处理。

(3)、封油油气分离器油位高、低报警回路,采用气动内浮筒液位计检测分离器油位并将液位计输出分别送给高、低压力开关,当封油油气分离器油位高或低到报警设定值时对应的压力开关送出开点,给报警器,闪光报警器发出油位(高或低)声光报警。

(4)、封油箱油位低报警回路。当封油箱油位降低到报警设定值时,内浮球液位检测开关接点断开,报警器发出封油油位低的声光报警并限制封油电加热器的启动,提醒操作员与现场液面计确认处理。

(5)、为保证封油温度在正常范围之内,设置了封油温度电加热回路。如冬天油温低于设计值(40℃)时,可人工启动电加热器,由温度开关(TSHL2303)控制加热器自动运行。如油温低于另一温度开关(TSL2301)设定值(35℃),开关的接点断开,报警器发出油温低报警,同时限制封油泵的启动(油温低油泵不启)。

(6)、为保证封油脱气油罐的脱气效果,设置了脱气油罐油温电加热回路。当油温低于设计值(80℃)时,可人工启动脱气油罐电加热器并由温度开关(TSHL2 311)控制加热器自动运行。

3、建立汽轮机蒸汽凝结水液位正常

对凝汽式汽轮机来说,汽轮机出口蒸汽凝液器的水位和真空度是关系到气轮机安全运行的两个重要参数。

为了保证汽轮机出口凝液器的水位不超高,在凝液器系统设计有凝液器水位单参数PID就地定值控制回路,通过调节凝液泵的出口阀开度调整凝液泵的抽出流量

来稳定凝液器的水位,并把液位计的输出信号送给高、低报警压力开关,设置了水位高、低预报警回路。并当水位高报警时启动备用泵(原理参见润滑油泵控制逻辑图),加大凝结水的抽出量以使水位迅速下降恢复到正常范围,如若因故其水位不能恢复仍继续上升到达停车设定值,高高液位开关接点断开(水位过高将威协汽轮机的安全),即发出相应的水位高高信号报警,如15秒钟延时后信号仍存在(防止开关误动作),机组将发生联锁保护停机,并发出机组停车报警。在开车前水位高报警信号做为开车条件限制机组启动。

4、汽轮机出口真空度正常

设置了汽轮机出口凝液器压力高(>-0.04Mpa)预报警回路,以提醒操作人员及时调整操作使其恢复正常,如若汽轮机出口压力继续升高达到高高停车设定值(>-0.01Mpa)时,机组将发生联锁保护停机,发出相应的汽轮机出口压力高高信号报警和机组停车报警。

5、机组运转状态检测正常

为了及时掌握大型机组的运转状态和保证机组的安全,机组设计了汽轮机的转速、轴振动、轴位移,压缩机轴振动、轴位移高7个预报警回路和7个高高报警停车回路,当机组运转异常时发出报警,提醒操作人员及时调整操作,使其恢复正常,如若因故机组的转速或者轴振动、轴位移继续升高达到高高停车设定值时,机组将发生联锁保护停机,发出相应的汽轮机转速、轴振动、轴位移,压缩机轴振动、轴位移高高信号报警和机组停车报警。开机前指示在初始位置。

6、防喘振控制系统无故障,防喘振控制阀全开。

为保证机组的安全运行,通常,大型气体压缩机都设计有压缩机防喘振控制系统,加氢循环氢气体压缩机采用检测压缩机出、入口压力和入口流量由可编程序调节器来计算压缩机的运行工况,通过调节出口返回入口阀的开度改变压缩机的入口流量,使压缩机在安全工况下运转的典型控制方案。为确保防喘振控制系统确实有效,以保证机组的安全运行,把防喘振控制系统故障作为开车联锁条件实施了开车联锁(防喘振控制系统故障和防喘振控制阀没有全打开时机组无法启动)。

7、压缩机入口分液罐液位不高。

为避免液体带入气体压缩机,机组设置了压缩机入口分液罐并设计有液位高高停车联锁保护和报警回路,当循环气中带液使升高到停车点时,浮球液位开关接点断开,PLC输出停车信号,机组立即联锁保护停车并发出相应的报警。

8、入口电动阀全打开,隔离氢隔断阀。

入口电动阀(ZSH-872)全打开。否则无事故停车电磁阀(XV-3301)将不带电,无法建立控制油系统压力。入口电动阀(ZSH-872)没有全打开报警,并做为开车联锁条件限制机组启动。压缩机正常运行时,压缩机入口电动阀(ZHV-872),隔离氢隔断阀(UV-884)始终处于全开状态,无法关闭。

在控制室设有两个傍路开关,当机组(K-1310)处于停机状态时,可将旁路开关闭合,从而可对压缩机入口电动阀(ZHV-872),隔离氢隔断阀(UV-884)进行校验,机组运行时,一定要将旁路开关断开。

9、无任何联锁停车因素,所有停车按钮复位。

此时,人工按下机组开车确认钮,允许开车指示灯亮,机组具备开车条件,可以正常开车。反之,无法开车。

机组中9个只起开车保护作用的按钮,在机组运行以前起作用,11个停车联锁因素,不论任何时候,一旦有联锁条件存在,机组无法正常运转。因此11个联锁因素,分别为11个停车信号设置了带锁的旁路开关,以方便机组开车前的联锁试

验和运行中的仪表故障处理。所有泵,电动阀设有运行状态指示灯。各参数有现场指示仪表,重要参数远传到控制室DCS上便于及时掌握机组的运行状态。在控制室设有机组公共报警(XA883)和公共停车报警(XA882)能及时发现机组异常。

机组的联锁保护系统设计选用了过程检测开关与可编程序控制器(PLC)相组合,实现机组的安全保护的自动联锁。

(三)、机组联锁保护停机因素

1、机组自动联锁停机的条件:为了保护机组的安全运行,设计了下列联锁保护停机。

(1)、汽轮机振动(XSHH-1301/2)高高。

(2)、汽轮机轴位移(ZSHH-1301)高高。

(3)、汽轮机转速(SSHH-3302)高高。

(4)、汽轮机排汽压力(PSHH-1505)高高。

(5)、压缩机振动(XSHH-1303/4)高高。

(6)、压缩机轴位移(ZSHH-1302)高高。

(7)、压缩机封油高位罐液位(LSLL-2305)低低。

(8)、润滑油主管压力(PSLL-1321)低低。

(9)、控制油主管压力(PSLL-3301)低低。

(10)、压缩机入口分液罐液位(LSHH-847)高高。

(11)、汽轮机凝液器液位(LSHH-1401)高高。

(12)、现场控制盘上的紧急停车按扭,即ESD。

(13)、现场控制盘上的开/停车旋扭(ZHS-878B)。

(14)、控制室远程停车按扭(ZSH-878)。

2、当出现联锁保护失效或其它危急情况时,现场人为打闸机械停车。人工泄放控制油压力从而关闭主汽门迫使机组紧急停车并输出报警。

3、当上述任一个停车条件具备时,机组联锁停机,下列动作过程随之发生:

(1)、机组停车电磁阀(XY-3301)失电(非励磁),泄掉控制油压力,使危急保安阀快速关闭,切断进入蒸汽机内的蒸汽,引起机组紧急停车因素指示灯亮,此时停车指示灯(HL-878G)绿灯亮。

(2)、机组允许起动指示灯(XL-13)不亮,防喘振电磁阀处于非励磁状态,即不能投入正常工作,防喘振控制阀处于全开状态。

(3)、压缩机入口电动阀(ZHV-872)自动关闭,输出到中心控制室入口电动阀没有全开报警。压缩机正常运行时,入口电动阀无法关闭。

(4)、隔离氢隔断阀(UV-884)自动关闭。当正常以后,而对其电磁阀XY-8 84B人工复位,才能使UV-884重新开启。压缩机正常运行时,隔离氢隔断阀(UV-884)始终处于全开状态,

(5)、防喘振控制阀(UV-863)将自动开启。

(6)、输出报警信号去中心控制室发出停机报警,提醒操作员调整工艺操作,如循环气紧急放空等。

三、系统的可靠性分析

1、该报警、联锁保护系统所有报警、联锁信号故障检出元件与过程控制系统的检测单元是分开的,除机组运行状态检测报警取自BENTLY系列二次表外,其它重要的报警、停车参数均选用直接与工艺介质接触的直接作用式压力、液位、温度

开关检测,并单独安装,从而保证报警、联锁系统的高度可靠性。

2、“故障-安全型”联锁系统。所有报警、联锁信号均为断开触点报警,即故障检出元件的接点在工艺过程正常时为闭合(ON),回路激励,输出逻辑“1”,超限时断开(OFF),输出逻辑“0”。在故障检出元件、仪表本身故障时也实施报警和联锁停车。

(1)、故障-安全联锁系统中,从故障安全的角度来说,在系统停电和故障检出元件、仪表本身故障隐患能被及时的发现和排除,使其发挥应有的作用。但这种系统仪表电气元件需长期带电工作,没有日常维修的机会,要求仪表电气元件必须质量可靠,否则误报警或误停车必然造成一些不必要的经济损失和其它安全问题。

(2)、如果选用工艺过程条件正常时为断开(OFF),回路不激励形式,在系统停电和故障检出元件、仪表本身故障时系统不会误报警或误停车,但不能及时发现和排除报警、联锁系统的隐患,就会发生该报警、联锁时不动作,引起更大的事故,造成更大的损失,危险性更大。是不安全的。

(3)、报警、联锁系统选用“常开”还是“常闭”,要从装置安全性和经济效益及仪表电气元件的可靠性去全面分析选择。从加氢装置的安全需要和机组的重要性来看,选用质量可靠的仪表电气元件,采用报警接点正常“闭合”,回路正常带电是完全必要的。

(4)由于该系统设置单个故障检测元件,自装置开工以来确实发生过因为仪表掉电或故障引起误报警、停车,在有条件时应系统更新为三冗余的“ESD”系统,故障检测元件实行“双重”、“三重”设置,实现“二取二”、“三取二”即同一参数设置多个检测元件,其中有一个发出事故信号只报警,有两个发出事故信号时联锁保护动作。克服“常闭”接点的不足。

3、紧急停车联锁系统选用单电控电磁阀,和前面的“常闭”接点分析一样,单电控电磁阀一但失电可以立即发现并排除隐患。电磁阀本身故障时也会误动作。如是双电控电磁阀,有一个线圈长期不带电,并且故障时不能及时发现,易电磁阀更大的损失。

4、机组控制系统的电源采用UPS供电,保证在装置供电事故中断的情况下不会立即断电,给操作人员一定的事故处理的时间。

5、将PLC的程序固化在EPROM中不会丢失,并有备用电池保证控制系统掉电后再上电PLC可以直接运行;PLC与电气间的输入、输出信号和以及PLC输出到电磁阀的信号采取了继电器隔离。

6、所有联锁回路都设计了带锁的旁路开关,方便系统开车前的检查、试验以及正常生产过程中设备故障的处理。但必须切记,在机组运转过程中必须办理相关的作业票,制定有效的安全保护措施后方可切除联锁到旁路,并在限定时间内把故障处理完,要对联锁回路进行规定的确认检查后再将旁路开关断开。

7、机组报警、联锁系统分别设置了报警复位按扭和联锁复位按扭。当某一回路发生报警时,须先按确认扭消音,待故障消除后经人工按确认扭,该回路才可以接受下一次报警;当机组发生联锁保护停机时,待故障排除后经人工按下联锁复位扭,机组才可以进行下一次开机。以确保系统的故障得到操作员的认可,避免失误。

8、在总控制室设置了机组公共报警和停车公共报警,具体是那个回路须到现场进一步确认,能够使机组的报警及时被发现,故障及时得到处理。

四、主要参考文献

1、压缩机机组说明书

2、石油化工自动控制设计手册(第二版)

3、联锁设计行业标准SHJ-18-90

基于PLC控制的锅炉自动输煤系统设计

摘要 本论文主要是以锅炉的自动输煤系统为研究对象,自动输煤系统的出现不仅仅解决了在锅炉输煤过程中只能使用人力的现状,也解决了工作强度大、工作时间长的问题。论文首先简述了锅炉概况,对自动输煤系统的工艺流程进行分析设计,然后对输入输出点进行分配,设计了主电路,对PLC进行分析选择,最后画出梯形图。通过对原有锅炉输煤系统控制方面存在的问题进行分析,采用PLC 控制系统选用日本三菱F1-30MR型PLC,通过硬件选取,软件调试,实现整体控制系统结构合理,运转良好的目的。个机械之间均涉及安全连锁保护控制共嫩:系统的输煤电机启停有严格控制顺序,彼此间有相应的联锁互动关系,当启停某台输煤系统设备时。从该设备下面流程的最终输煤设备开始向上逐级启用,最后才能使该台设备启动;当停止某台输煤设备或某台设备故障时,从该设备上面流程的源头给煤设备开始向下逐级停机,左后才能使该台设备停止。这样就保证了上煤传输的正常运行在线控制煤流量,避免了皮带上煤的堆积,也保护了皮带。PLC控制系统硬件设计布局合理,工作可靠,操作,维护方便,工作良好。用PLC 输煤程控系统。用PLC来对锅炉输煤系统进行控制。锅炉输煤系统,是指从卸煤开始,一直到将合格的煤块送到煤仓的整个工艺过程,它包括以下几个主要环节:卸煤生产线、煤场、输煤系统、破碎与筛分、配煤系统以及一些辅助生产环节。本设计中主要研究的是其中的输煤系统部分,即煤块从给煤机传输到原煤仓的过程。采用了顺序控制的方法。不但实现了设备运行的自动化管理和监控。提高了系统的可靠性和安全性,而且改善了工作环境,提高了企业经济效益和工作效率。因此PLC电气控制系统具有一定的工程引用和推广价值。 关键词:PLC;自动输煤系统;煤料自动控制

控制系统的网络安全防护方案

控制系统的网络安全防护方案 ——C点工作室 数据采集与监控(SCADA)、分布式控制系统(DCS)、过程控制系统(PCS)、可编程逻辑控制器(PLC)等工业控制系统广泛运用于工业、能源、交通、水利及市政等领域,用于控制生产设备的运行。一旦工业控制系统信息安全出现漏洞,将对工业生产运行和国家经济安全造成重大隐患。随着计算机和网络技术的发展,特别是信息化与工业化深度融合,工业控制系统产品越来越多地采用通用协议、通用硬件和通用软件,以各种方式与MIS网络、因特网等公共网络连接,造成病毒、木马等威胁向工业控制系统扩散,工业控制系统安全问题日益突出。2010年发生的“震网”病毒时间,充分反映出工业控制系统信息安全面临严峻的形势。工业控制系统信息安全防护是一个刻不容缓的课题,我们要从技术层面和管理层面着手,建设工业控制系统网络安全。 1、安全隐患分析 1.1 安全漏洞 由DCS、PLC和SCADA等控制系统构成的控制网络,在过去几十年的发展中呈现出整体开放的趋势。在新一代DCS的操作站中,几乎清一色采用PC+Windows 的技术架构,同时,DCS网络技术也呈现出开放的特征。网络技术开放性体现在DCS可以从多个层面与第三方系统互联,同时支持多种网络协议。目前在与企业管理层信息平台互联时,大多采用基于TCP(UDP)/IP协议的以太网通信技术,使用OPC等开放接口标准。开放性为用户带来的好处毋庸置疑,但由此引发的各种安全漏洞与传统的封闭系统相比却大大增加。对于一个控制网络系统,产生安全漏洞的因素是多方面的。 1)网络通信协议安全漏洞 ?缺乏对用户身份的鉴别 ?缺乏对路由协议的鉴别认证

DCS控制系统维护检修规程

DCS控制系统维护检修规程 1 目的 DCS自动控制系统是由自身的软、硬件以及操作台盘及现场仪表(变送器、测量仪表、电缆及执行机构等)组成的有机整体。避免系统中任何一个环节出现问题导致系统部分功能失效或引发控制系统故障,甚至导致生产停车等事故,维护正常生产。 2 系统组成DCS控制系统由工程师站、操作站、控制站、过程网络组成。 2.1工程师站是为专业工程技术人员设计的,内装有相应的组态平台和系统维护工具。通过系统组态平台生成适合于生产工艺要求的应用系统,具体功能包括:系统生成、数据库结构定义、组态操作、流程图画面组态、报表程序编制等。而使用系统的维护工具软件实面过程控制网络调试、故障诊断、信号调校等。 2.2操作站是由工业PC机、CRT、键盘、鼠标、打印机等组成的人机系统,是操作人员完成过程控制监控管理任务的环境。 2.3控制站是系统中直接与现场打交道的I/O处理单元,完成整个工业过程的实时监控功能,控制站冗余配置。 2.4过程控制网络实现工程师站、操作站、控制站的连接,完成信息、控制命令等传输,网络冗余设计。 3 系统日常维护 3.1日常巡检内容:每天必须进行巡回检查,检查内容包括: 3.1.1向当班工艺人员了解DCS的运行情况;

3.1.2 查看“故障诊断”画面,检查有无故障现象; 3.1.3 检查控制站各卡件指示灯有无异常; 3.1.4 检查控制室温度及空调运行情况(18—24℃); 3.1.5 检查控制站机柜及操作柜散热风扇运行情况。 3.2控制站的定期维护管理及测试: 3.2.1控制室与操作室的维护管理 3.2.2保证控制室及操作室的照明符合要求(安装日光灯进行采光); 3.2.3检查操作室与控制室的温度及湿度和空调的运行情况,并应特别注意控制机柜的卡件等电子设备有无出现水珠或凝露现象; 3.2.4检查有无腐蚀性气体腐蚀设备与过多的粉尘堆积的现象,操作台及控制机柜的风扇滤网应定期拆洗,建议每月更换、拆洗一次;3.2.5 检查操作室、控制室受电磁干扰情况和振动情况。 3.2.2计算机的维护管理 3.2.2.1文明操作,爱护设备,保持清洁,防灰防水; 3.2.2.2不可强制性关闭计算机电源; 3.2.2.3键盘与鼠标操作须用力恰当,轻拿轻放,避免尖锐物刮伤表面; 3.2.2.4 显示器应远离热源,保证显示器通风不被他物挡住; 3.2.2.5在进行计算机信号电缆、通讯电缆连接或拆除时,请确认计算机电源开关处于“关”状态。 3.2.2.6严禁使用非正版的微软公司视窗操作系统软件。 3.2.2.7系统维护人员应谨慎使用外来软盘或光盘,防病毒侵入。

电梯的电气控制系统设计与实现

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 电梯的电气控制系统设计 与实现 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-7382-100 电梯的电气控制系统设计与实现 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 电梯是当前高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具,随着计算机及微电子技术的快速发展,电梯控制技术发生了巨大变化,其中PLC控制系统代替传统的继电器控制以及电梯采用了对电动机实现线性调速的调压调频技术,能达到电梯安全平稳运行。 随着人们生活水平的提高及高层建筑的普及,电梯是当前高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具,电梯是集机电一体的复杂系统,涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域多种领域专业与一体的综合技术。随着社会的发展及对安全的重视,在设计电梯的时候,应具有高度的安全性。这样就对建筑内的电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。当前由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统具有可靠性高、维护方便、开发

电力系统稳定与控制作业

华北水利水电大学研究生结课论文 姓名杨双双 学号201420542396 专业控制工程 性质国家统招(√)单考() 工程硕士()同等学力()科目电力系统稳定与控制 成绩

加强电网三道防线建设的建议 开题报告 1、选题的背景及意义 随着电网的发展,电网的动态特性日益复杂,电网运行稳定控制的复杂度也相对提升。然而近年来,美国,澳大利亚,瑞典等国家均发生了大面积停电,给这些国家的经济造成了巨大的损失,并严重影响了这些国家的社会生活,这些引起了国内外对电网安全运行的高度关注。为了确保电网的安全稳定运行,一次系统建立了合理的电网结构、配备完整的电力设施、安排合理的安全运行方式,二次系统应配备性能完备的继电保护系统和适当的安全稳定控制措施,这组成一个完备的防御系统,为三道防线。 《电力系统安全稳定导则》规定我国电力系统承受最大扰动能力的安全稳定标准分为三级: 第一级标准:保持稳定运行和电网的正常供电[单一故障(出现概率较高的故障)]; 第二级标准:保持稳定运行,但允许损失部分负荷[单一严重故障(出现概率较低的故障)]; 第三级标准:当系统不能保持稳定运行是,必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失[多重严重故障(出现概率很低的故障)]。 三道防线是电力系统防御体系的重要组成部分,设置三道防线来确保电力系统在遇到各事故时的安全稳定运行,其定义如下: 第一道防线:由性能良好的继电保护装置构成,确保快速、正确地切除电力系统的故障元件。 第二道防线:由电力系统安全稳定控制系统、装置及切机、切负荷等稳定控制措施构成,对预先考虑到的存在稳定问题的运行方式与故障进行检测、判断和实施控制,确保电力系统的安全稳定运行。 第三道防线:由失步解列、频率及电压紧急控制装置构成,当店里系统发生失步震荡、频率异常、电压异常等事故时采取解列、切负荷、切机等控制等措施,防止系统崩溃,避免出现大面积停电。第三道防线一般不站队特定的运行方式与

输煤机组控制系统

电气控制技术 课程设计 题目: 输煤机组控制系统 院系名称:电气工程学院 专业班级:电气F1206班 学生姓名: 学号: 指导教师:

目录 1 系统描述与控制要求 (1) 1.1 系统描述 (1) 1.2 控制要求 (1) 2 方案论证 (2) 2.1 PLC控制系统设计的原则和方法 (2) 2.2 系统的动作过程 (2) 2.3 系统各节点的时序图 (3) 3 硬件设计 (3) 3.1 系统原理方框图 (3) 3.2 主电路 (3) 3.3 I/O分配 (4) 3.3.1 输入口 (4) 3.3.2 输出口 (5) 3.4 I/O接线图 (6) 3.5 元器件选型 (7) 4 软件设计 (8) 4.1 主流程 (8) 4.2 梯形图 (9) 4.3 系统指令表 (13) 5 系统调试 (18) 设计心得 (20) 参考文献 (21)

1 系统描述与控制要求 1.1 系统描述 输煤机组控制示意图如下图示。输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1~M6和一台磁选料器YA组成。 图1.1 输煤机组控制示意图 SB1和SB2为自动开车/停车按钮,SB3为事故紧急停车按钮。HA为开车/停车时讯响器,提示在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。HL1~HL6为Ml~M6电动机运行指示,HL7为手动运行指示,HL8为紧急停车指示,HL9为系统运行正常指示,HL10为系统故障指示。警报电铃PB。 1.2 控制要求 具体要求如下: 1.正常启动,当按下启动按钮SB1后,讯响器HA峰鸣5秒,提醒在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。回收电机M6启动并点亮HL6指示灯;10秒后,2号送煤机M5启动并点亮HL5指示灯;10秒后,提升机M4启动并点亮HL4指示灯;10秒后,破碎机M3启动并点亮HL3指示灯;10秒后,1号送煤机M2启动并点亮HL2指示灯;10秒后,给料器电机M1和磁选料器YA启动并点亮HL1指示灯;10秒后,系统运行正常指示灯HL9点亮。输煤机组正常运行。 2.正常停车,按下停止按钮SB2后,讯响器HA峰鸣5秒,提醒在输煤机组附近的工作人员物煤机准备停车请注意安全。给料器电机M1和磁选料器YA停车并熄灭HL1指示灯,同时系统运行正常指示灯HL9熄灭。10秒后,1号送煤机

工业控制系统安全防护技术

工业控制系统信息安全防护技术

目 录 0102 03工控事件攻击技术概述工控系统安全技术工控系统防护体系思考04 结束语 信息化和软件服务业司

HAVEX病毒 ?2014年,安全研究人员发现了一种类似震网病毒的恶意软件,并将其命名为:Havex,这种恶意软件已被用在很多针对国家基础设施的网络攻击中。 ?就像著名的Stuxnet蠕虫病毒,Havex也是被编写来感染SCADA和工控系统中使用的工业控制软件,这种恶意软件在有效传播之后完全有能力实现禁用水电大坝、使核电站过载、甚至有能力关闭一个地区和国家的电网。

篡改供应商网站,在下载软件升级包中包含恶意间谍软件 被攻击用户下被载篡改的升级包 恶意间谍代码自动安装到OPC客户端 OPC服务器回应数据信息黑客采集获取的数据 恶意间谍代码通过OPC协议发出非法数据采集指令 1 24将信息加密并传输到C&C (命令与控制)网站 3 5 7 6 通过社会工程向工程人员发送包含恶意间谍代码的钓鱼邮件 1 供应商官方网站 工控网络 OPC客户端OPC客户端 OPC服务器 OPC服务器 生产线 PLC PLC HAVEX病毒攻击路径概述

Havex 传播途径 在被入侵厂商的主站上,向用户提供包含恶意代码的升级软件包 利用系统漏洞,直接将恶意代码植入包含恶意代码的钓鱼邮件 l有三个厂商的主站被这种方式被攻入,在网站上提供的软件安装包中包含了Havex。这三家公司都是开发面向工业的设备和软件,这些公司的总部分别位于德国、瑞士和比利时。 l其中两个供应商为ICS系统提供远程管理软件,第三个供应商为开发高精密工业摄像机及相关软件。

列车运行自动控制系统维护---候启同(DOC)

天津铁道职业技术学院 《列车运行自动控制系统维护》课程学习报告 系别电信系 专业班级铁道通信信号1302班 学号 姓名 任课教师 2015年12月

《列车运行自动控制系统维护》课程学习报告 目录 项目一 CTCS-0级车载设备的维护 (1) 任务一机车信号的测试与检修 (1) 一、机车信号系统构成 (1) 二、主要技术指标 (15) 三、机车信号记录器系统 (22) 四、记录器地面数据处理系统及软件功能 (29) 五、机车信号车载设备测试系统 (67) 任务二列车运行监控装置(LKJ) (80) 一、LKJ2000监控装置的认知 (81) 二、LKJ2000型监控装置的组成、功能及工作原理 (88) 系统结构如“LKJ2000/TAX2/TSC1连接关系图”所示 (88) 任务三 TAX2型机车安全信息综合监测装置 (110) 一、概述 (110) 二、TAX2型机车安全信息综合监测装置基本配置及主要功能 (110) 三、TAX2型机车安全信息综合监测装置的组成及原理 (111) 项目二 CTCS级车载设备维护 (118) 任务一 CTCS-2级列控车载设备的维护 (118) 一、CTCS2-200H列控系统结构 (119) 二、CTCS2-200H列控车载设备组成 (119) 三、CTCS2-200H列控车载设备功能 (127) 四、CTCS2-200H型车载列控系统接口 (131) 五、人机界面(DMI) (132) 六、CTCS2-200H列控车载设备维护 (153) 项目三 CTCS3级车载设备的维护 (159) 任务一 CTCS3级车载设备的维护 (159) 一、CTCS3-300T列控车载体系结构 (159) 二、CTCS3-300T车载设备组成 (160) 三、CTCS3-300T车载设备功能 (162) 四、车载设备接口 (171) 五、车载控车原理(工作模式) (172) 六、人机界面 (176) 七、设备维护 (187) 缩写词英汉对照 (196)

DCS系统安全防护规定

DCS系统安全防护规定 (试行) 为了保证甲醇分公司DCS系统的安全稳定运行,特制定本规定。 1、综述: 分散控制系统DCS( distributed control system的简称)是以微处理器及微型机为基础,融算机技术、数据通信技术、CRT 屏幕显示技术和自动控制技术为一体的计算机控制系统。它对生产过程进行集中操作管理和分散控制。 DCS系统已成为控制的中枢神经系统,是装置的大脑,装置中各设备的运行状态,设备参数的监视和控制都要通过DCS系统来实现的。正因为DCS系统在生产中举足轻重的作用,它的安全稳定运行就关系着生产的安全稳定。 DCS是由控制器、I/O模件、操作站、通讯网络、图形及遍程软件、历史站等组成。 2、DCS系统的工作环境 温湿度环境要求 环境条件是保证DCS系统能够长期正常运转的前提,严格控制机柜间和中控室的环境条件,做好消防、、通风及照明等工作。尤其是通风和空调,中央空调时出风口的不能正对机柜或DCS其

他电子设备,以免冷凝水渗透到设备内造成危害。DCS系统所在的房间的温度、湿度及洁净度要求一般是: 温度要求:夏季23±2℃,冬季20±2℃,温度变化率小于5℃/h。 相对湿度:45%~60%。 洁净度要求:尘埃粒度≥μ,平均尘埃浓度≤3500粒/升。 机柜间和中控室内应有监视室内温度和湿度的仪表,以便时时监控DCS系统的工作环境。 接地要求 DCS接地系统设计关系到系统的安全性、抗干扰能力的强弱及通讯系统畅通。 2.2.1 DCS工作接地必须有单独的接地系统,接地点要与避雷接地点距离大于4米,与其它设备接地点距离大于3米。 2.2.2 DCS接地电阻要求不同,在接地连线后需要实测工作接地电阻和安全接地电阻等符合技术要求的数据。 2.2.3进DCS系统的屏蔽线接地应属于DCS系统的工作接地,不能接入保护接地中,另外屏蔽线接地只能在一点接地。 2.2.4基准接地(信号零电平)就是信号回路接地,也包括在DCS的工作接地中,其目的是抑制干扰,提供电位参考点,接地原则是单点接地。

自动化系统的日常维护和管理

自动化系统的日常维护和管理 污水处理厂自动化仪表的日常维护、保养、定期检查、标定调整,是保证其正常运行的重要条件。自动化仪表设备的种类较多,校准、调整方法各异,因此对于每种具体的仪表,应按照各自的操作、维护手册来进行。这里仅作一般性的介绍。 1、档案资料管理 一台仪表的资料、档案是否齐全,对于日常维护、故障判断有重要作用。档案资料包括以下内容。 1)、仪表位号(编号); 2)、仪表型号、生产厂; 3)、安装位置; 4)、测量范围; 5)、投入运行日期; 6)、检验、标定记录(标定日期、方法、精度校验记录); 7)、维修记录(包括维修日期、故障现象及处理方法,更换部件记录)。 8)、日常维护记录(零点检查,量程检查,外观核查,泄漏检查,清洗情况)。 9)、原始资料存档(应包括:a、自动控制及监视系统安装应有设备平面布置图、接线图、安装图、系统图以及其他必要的技术文件;b、自动控制及监视系统的软件、硬件设计图、清单、设计说明及有关文件;c、自动控制及监视系统中所用材料、产品质量合格证书、性能

检测报告、进场验收记录及复验报告;d、施工记录和监理检验记录)。2、日常维护、保养及检修 对于每台具体的仪表,应按照生产厂家提供的维修与维护说明书、手册来进行。一般来说,日常维护工作分为四个部分,即:每日巡视检查;清洗,清扫;校验与标定;检修与部件更换。 1)、巡视检查,检查内容主要是看仪表引压管道有无泄漏。用肥皂水检查气动仪表接头有无泄漏,就地显示值是否异常。怀疑某台仪表指示异常时,可用便携式仪表测量与其对照,或根据实际工艺情况判断。冬季检查时,应检查仪表保温拌热情况是否良好,冷凝水是否应该排放,接线是否松动,供电电源是否稳定等。 2)、清洗与清扫,对于某些仪表,如溶解氧分析仪、浓度计(SS)、pH计等,探头部分的清洗工作是十分重要的。对于需要定期清洗的仪表,应列出清洗计划,定期按照要求进行清洗。清扫应包括对仪表本体部分进行的清扫、擦除尘土、清扫仪表箱内的杂物。 3)、校验与标定,测量仪表都应该定期对其零点、量程进行检查、校验。根据检查情况,对仪表进行零点量程的调整。调整时,应严格按照产品说明书的要求进行接线,所使用的标准仪表的精度应高于被测仪表二至三个等级。如对于1.5级的被测仪表,应选择至少精度为3.5级的标准仪表来对它进行检验。对于水质分析仪表的标定、校验,应按照其说明书要求,配制相应的溶液或试剂,按照其要求的方法进行校验工作。校准、校验周期随仪表厂家类型的不同而不同。对于测量(如温度、压力、液位、流量)仪表至少应半年做一次零点

电力系统安全稳定控制

摘要:近年来,伴随着经济社会的快速发展,电力系统规模的不断扩大使得电网体系的结构日趋复杂,电力设备单机容量逐步提高,与之相关的电力系统安全稳定问题也不断涌现。积极研究和运用先进的安全稳定控制技术不但可以使电力系统运行的可靠性大大提高,而且可以直接带来可观的经济效益。从电力系统安全稳定的相关概念入手分析了电力系统安全稳定控制的相关技术,然后就这些技术在电力系统中的实际应用进行了说明,旨在为电力部门提高安全稳定控制水平提供参考。 关键词:电力系统;安全稳定;控制技术;应用 电力作为当今社会最主要的能源,与人民生活和经济建设息息相关。供电系统如果不稳定,往往导致大面积、长时间的停电事故,造成严重的经济损失及社会影响。因此,学习电力系统安全稳定控制理论并研究适应时代发展要求的新的电力系统安全稳定控制技术对于实现当前电力资源的合理配置、提高我国现有电力系统的输电能力和电网的安全稳定运行具有十分重要的意义。 一、电力系统安全稳定控制概述 1.电力系统稳定的相关概念 电力系统的主要任务就是向用户提供不间断的、电压和频率稳定的电能。它的性能指标主要包括安全性、可靠性和稳定性。电力系统可靠性是指符合要求长期运行的概率,它表示长期连续不断地为用户提供充足电力服务的能力。安全性指电力系统承受可能发生的各种扰动而不对用户中断供电的风险程度。稳定性是指经历扰动后电力系统保持完整运行的持续性。 2.电力系统安全稳定控制模式的分类 按照信息采集和传递以及决策方式的不同,电力系统安全稳定控制模式可以分为以下几种:一是就地控制模式。在这种控制模式中,控制装置安装在各个厂站,彼此之间不进行信息交换,只能根据各厂站就地信息进行切换和判断,解决本厂站出现的问题。二是集中控制模式。这种控制模式拥有独立的通信和数据采集系统,在调度中心设置有总控,对系统运行状态进行实时检测,根据系统的运行状态制定相应的控制策略表,发出控制命令并实施对整个系统的安全稳定控制。三是区域控制模式。区域控制型稳定控制系统是针对一个区域的电网安全稳定问题而安装在多个厂站的安全稳定控制装置,能够实现站间运行信息的相互交换和控制命令的传送,并在较大范围实现电力系统的安全稳定控制。 二、电力系统安全稳定控制的关键技术

自动控制系统管理

自动控制系统管理 控制系统主要包括DCS控制系统、PLC可编程控制器、闭路控制计算机系统、汽车装车站以及在先进过程控制中使用的上位计算机等。 一、电仪工段应加强对系统的日常维护检查,根据责任区划分进行点检和定期维护。 二、系统周检发现的问题,应及时填写缺陷记录,并立刻组织人员处理解决。 三、由电仪工段专业人员按照实际进行备品备件储备,并定期对软件进行备份。 四、岗位操作人员必须认真执行操作规程,爱护机器设备,严禁任何人运行与系统无关的软件,计算机必须专人操作,严禁串用或随意调整,操作人员和其他非电脑维护人员不得更换

电脑硬件和软件,严禁使用来历不明的软件、光盘和其它有可能带来病毒的工具,严禁使用系统电脑进行上网。 五、工艺参数、联锁设定值的修改,要由生产部门提出申请或办理联锁工作票后(申请和工作票要由生产部审批),由电仪专业人员或厂家人员进行修改并做好记录。 六、非工作人员未经批准严禁进入控制室,控制室人员应按规定着装。进入控制室作业人员必须采取静电释放措施,消除人身所带的静电 七、控制室内严禁吸烟,严禁带入易燃易爆和有毒物品,不得在控制室吃东西,机柜上下不得堆放杂物。 八、控制室内必须经常清扫,消防、安全设施要齐全,并定期进行检查。 九、系统供电及接地系统必须符合标准,UPS电源是过程控制计算机系统的专用电源,室内的维修用电、吸尘器、电风扇、空调机用电及其他临时性用电一律不得接入计算机电源系统。

十、非专业人员不得私自运行其他与生产无关的操作。操作人员和其他非电脑维护人员不得私自退出监控系统,未经许可,任何人不得随便支用电脑设备。 十一、工控电脑是我公司生产控制和管理的核心,凡因个人原因所造成的事故,要严格追究其责任事故。

励磁控制与电力系统稳定

技术讲座讲稿 励磁系统与PSS 2004年10月

1. 前言 根据我国国家标准GB/T 7409.1~7409.3-1997“同步电机励磁系统”的规定的定义,同步电机励磁系统是“提供电机磁场电流的装臵,包括所有调节与控制元件,还有磁场放电或灭磁装臵以及保护装臵”。励磁控制系统是包括控制对象的反馈控制系统。励磁控制系统对电力系统的安全、稳定、经济运行都有重要的影响。我国国家标准和行业标准都对励磁控制系统提出了具体的要求。这里,就励磁系统分类、对励磁控制系统的要求、励磁控制系统与电力系统稳定的关系、电力系统稳定器等几个问题和大家一起进行讨论。 2. 励磁系统分类 同步电机励磁系统的分类方法有多种。主要的方法有两种,即按同步电机励磁电源的提供方式分类和同步电机励磁电压响应速度分类两种分类方法。 按同步电机励磁电源的提供方式不同,同步电机励磁系统可以分为直流励磁机励磁系统,交流励磁机励磁系统和静止励磁机励磁系统。 按同步电机励磁电压响应速度的不同,同步电机励磁系统可以分为常规励磁系统、快速励磁系统和高起始励磁系统。 2.1 直流励磁机励磁系统 由直流发电机(直流励磁机)提供励磁电源的励磁系统叫直流励磁机励磁系统。它主要由直流励磁机和励磁调节器组成。早期的中小容量的同步电机的励磁调节器从发电机的PT(电压互感器)和CT(电流互感器)取得电源;较大容量的同步电机的励磁调节器的电源有时经励磁变压器取自发电机端时,此时,励磁变压器也是主要组成部分(图2-1)。 同步电机的励磁电源是直流励磁机的输出,励磁调节器根据发电机运行工况调节直流励磁机的输出,从而调节发电机的励磁,满足电力系统安全、稳定、经济运行的要求。 直流励磁机主要采用由原动机拖动与主发电机同轴的拖动方式,少数(主要是备用励磁机)为由异步电动机非同轴的拖动方式。直流励磁机的励磁方式,主要有它励、自并励和自励加它励三种方式。它励方式的直流励磁机的励磁全部由励磁调节器提供;自并励方式的直流励磁机的励磁全部由直流励磁机本身提供,励磁调节的任务是通过调节与励磁绕组相串联的电阻的大小来实现的;自励加它励方式的直流励磁机的励磁,一部分由励磁

大型风力发电机组控制系统的安全保护功能(新编版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 大型风力发电机组控制系统的安全保护功能(新编版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

大型风力发电机组控制系统的安全保护功 能(新编版) 1制动功能 制动系统是风力发电机组安全保障的重要环节,在硬件上主要由叶尖气动刹车和盘式高速刹车构成,由液压系统来支持工作。制动功能的设计一般按照失效保护的原则进行,即失电时处于制动保护状态。在风力发电机组发生故障或由于其他原因需要停机时,控制器根据机组发生的故障种类判断,分别发出控制指令进行正常停机、安全停机以及紧急停机等处理,叶尖气动刹车和盘式高速刹车先后投入使用,达到保护机组安全运行的目的。 2独立安全链 系统的安全链是独立于计算机系统的硬件保护措施,即使控制系统发生异常,也不会影响安全链的正常动作。安全链采用反逻辑

设计,将可能对风力发电机造成致命伤害的超常故障串联成一个回路,当安全链动作后,将引起紧急停机,执行机构失电,机组瞬间脱网,从而最大限度地保证机组的安全。发生下列故障时将触发安全链:叶轮过速、看门狗、扭缆、24V电源失电、振动和紧急停机按钮动作。 3防雷保护 多数风机都安装在山谷的风口处或海岛的山顶上,易受雷击,安装在多雷雨区的风力发电机组受雷击的可能性更大,其控制系统最容易因雷电感应造成过电压损害,因此在600kW风力发电机组控制系统的设计中专门做了防雷处理。使用避雷器吸收雷电波时,各相避雷器的吸收差异容易被忽视,雷电的侵入波一般是同时加在各相上的,如果各相的吸收特性差异较大,在相间形成的突波会经过电源变压器对控制系统产生危害。因此,为了保障各相间平衡,我们在一级防雷的设计中使用了3个吸收容量相同的避雷器,二、三级防雷的处理方法与此类同。控制系统的主要防雷击保护:①主电路三相690V输入端(即供给偏航电机、液压泵等执行机构的前段)

《铁路车站自动控制系统维护》教学大纲

《铁路车站自动控制系统维护》课程教学大纲 一、课程简介 《铁路车站自动控制系统维护》是铁道通信信号专业的一门重要的专业必修课,主要任务是使学生全面认识6502大站电气集中的设备组成及技术条件,电路工作原理,部分结合电路及联系电路以及电路故障分析。 二、课程教学目标 通过本课程的教学,使学生掌握车站信号自动控制设备的技术基础理论, 明确6502大站电气集中联锁设备的结构,完成联锁关系的基本原理,能运用所学的理论,分析设备故障的原因,提出排除故障的措施,能运用所学的基本知识,进行车站信号自动控制设备的简单施工配线。 ㈠知识教学目标 1、掌握车站信号自动控制设备的技术基础理论; 2、明确6502大站电气集中联锁设备的结构,完成联锁关系的基本原理。 ㈡能力教学目标 1.对6502电气集中的电路网络结构有一个总体把握,明确从办理进路到进路解锁全过程电路的大致动作程序; 2.能运用所学的理论,分析设备故障的原因,提出排除故障的措施; 3. 能运用所学的基本知识,进行车站信号自动控制设备的简单施工配线。 ㈢素质教育目标 1.具有热爱所学专业,爱岗敬业的精神和强烈的安全意识; 2.具有胜任铁路信号工作的良好的业务素质和身心素质; 3.具有较高的责任感,踏实、细致的工作作风及良好的分析能力和决策能力。 三、项目内容和要求

项目一联锁设备的操作使用 ⑴掌握车站联锁设备的组成 ⑵掌握6502 电气集中设备操作使用; ⑶掌握计算机联锁设备的操作使用; 项目二道岔控制设备维护与故障处理 ⑴了解直流道岔控制电路分析及故障处理; ⑵掌握交流道岔控制电路分析及故障处理; 项目三信号机点灯电路故障处理 ⑴掌握色灯信号机的检修测试; ⑵掌握信号点灯电路故障处理; 项目四6502电气集中设备维护 ⑴掌握进路选排电路分析及故障处理; ⑶掌握信号控制电路分析及故障处理; ⑷掌握锁闭与解锁电路分析及故障处理; 项目五计算机联锁设备维护 ⑴掌握计算机联锁基础知识; ⑵了解JD-IA型计算机联锁系统维护; ⑶了解EI32-JD型计算机联锁系统维护。 ⑷了解DS6-K5B型计算机联锁系统维护 ⑸了解TYKL-ADX型计算机联锁系统维护 ⑹了解LDJL-II型全嗲子计算机联锁系统维护 四、考核要求 1.本课程可采用闭卷/开卷考试,百分制。 2. 命题时,项目三、四、六、七、九、十一所占比例不低于(占) 70%。 3.评分方法:理论考试占总分值70%,日常成绩(含实训)占30%.

电力系统稳定与控制

电力系统稳定与控制 廖欢悦电自101 2 电力系统的功能是将能量从一种自然存在的形式转换为电的形式,并将它输送到各个用户。电能的优点是输送和控制相对容易,效率和可靠性高。为了可靠供电,一个大规模电力系统必须保持完整并能承受各种干扰。因此系统的设计和运行应使系统能承受更多可能的故障而不损失负荷(连接到故障元件的负荷除外),能在最不利的可能故障情况些不知产生不可靠的广泛的连锁反应式的停电。 由此,电力系统控制所要实现的目的: 1.运行成本的控制:系统应该以最为经济的方式供电; 2.系统安全稳定运行的控制:系统能够根据不断变化的负荷变化及发电资源变化情况调整功率 分配情况; 3.供电质量的控制:必须满足包括频率、电压以及供电可靠性在内的一系列基本要求;一.电力系统的稳定性设计与基本准则 首先,一个正确设计和运行的电力系统: 1.系统必须能适应不断变化的负荷有功和无功功率需求。与其他形式的能量不同,电能不能方便地以足够数量储存。因而,必须保持适当的有功和无功的旋转备用。 2.系统应以最低成本供电并具有最小的生态影响 3.考虑到如下因素,系统供电质量必须满足一定的最低标准: a)频率的不变性 b)电压的不变性 c)可靠性水平 对于一个大的互联电力系统,以最低成本保证其稳定性运行的设计是一个非常复杂的问题。通过解决这一问题能得到的经济效益是巨大的。从控制理论的观点来看,电力系统具有非常高阶的多变量过程,运行于不断变化的环境。由于系统的高维数和复杂性,对系统作简化假定并采用恰当详细详细的系统描述来分析特定的问题是非常重要的。 二、电力系统安全性及三道防线可靠性-安全性-稳定性 电力系统可靠性:是在所有可能的运行方式、故障下,供给所有用电点符合质量标准和所需数量的电力的能力。是保证供电的综合特性(安全性和充裕性)。可靠性是通过设备投入、合理结构及全面质量管理保证的。 电力系统安全性:是指电力系统在运行中承受故障扰动的能力。通过两个特征表征(1)电力系统能承受住故障扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工况,不发生稳定破坏、系统崩溃或连锁反应;(2)在新的运行工况下,各种运行条件得到满足,设备不过负荷、母线电压、系统频率在允许范围内。 电力系统充裕性:是指电力系统在静态条件下,并且系统元件负载不超出定额、电压与频率在允许范围内,考虑元件计划和非计划停运情况下,供给用户要求的总的电力和电量的能力。 电力系统稳定性:是电力系统受到事故扰动(例如功率或阻抗变化)后保持稳定运行的能力。包括功角稳定性、电压稳定性、频率稳定性。 正常运行状态下,通过调度手段让电力系统保持必要的安全稳定裕度以抵御可能遭遇的干扰。要实现预防性控制,首先应掌握当前电力系统运行状态的实时数据和必要的信息,并及时分析电网在发生各种可能故障时的稳定状况,如存在问题,则应提示调度人员立即调整运行方式,例如重新分配电厂有功、无功出力,限制某些用电负荷,改变联络线的送电潮流等,以改善系统的稳定状况。 目前电网运行方式主要靠调度运行方式人员预先安排,一般只能兼顾几种极端运行方式,且往往以牺牲经济性来确保安全性。调度员按照预先的安排和运行经验监视和调整电网的运行状态,但他并不清楚当前实际电网的安全裕度,也就无法通过预防性控制来增强电网抗扰动的能力。因此,实现电力系统在线安全稳定分析和决策,得出当前电网的稳定状况、存在问题、以及相应的处理措

自动控制功能(AGC、AVC)运行维护

注:PageX对应PPT中的页数顺序。 录音注意事项: 样例: 4P18,应该读为4P幺8 504317应该读为:五洞四三幺拐5042应该读为:五洞四两跳(第四声)闸SCADA应读为:思嘎达遥调(tiao) Pagex等不读,以下为录音内容稿正式内容: Page1. 欢迎参加《自动控制功能(AGC、AVC)运行维护-PCS9000系统》课程的学习,本课程的学习时长大约为:40分钟。请点击开始学习按钮进入本课程的学习。 Page2. 本课程的制作人员为:韦昌福,来自广西电网电力调度控制中心。 Page3. 通过本课程的学习,可以使调度自动化主站运维岗位学员 懂得:1、电力系统AGC的基本功能 2、电力系统AVC的基本功能

掌握:1、AGC功能的运行与维护 2、AVC功能的运行与维护 Page4 课程说明 本课程主要介绍了电力系统AGC、AVC功能的基本原理,对PCS9000系统中AGC、AVC使用、维护方法进行讲解,能够指导调度自动化人员熟悉AGC、AVC 功能,帮助调度自动化专业人员开展AGC、AVC的运行与维护工作。适用于调度自动化主站系统(PCS9000)的调度自动化专业主站运维人员 在课程开始之前,我们先做几道测试题看一下你对本课程所讲内容的了解程度 Page7 课程分为3个章节,第一章是电力系统AGC、AVC介绍、第二章是AGC、AVC 功能运行维护,最后设置总结测试章节对课程知识进行回顾,加强对课程内容的理解。 Page8 第一章、电力系统AGC、AVC介绍 Page9 1.1电力系统AGC的基本概念

AGC (Automatic Generation Control ):是建立在以计算机为核心的能量管理系统(或调度自动化系统)及发电机组协调控制系统之上并通过高可靠信息传输系统联系起来的远程闭环控制系统。 AGC是建设大规模电力系统,实现自动化生产运行控制的一项最基本、最实用的功能。 AGC集中地反映了电力系统在计算机技术、通信技术和自动控制技术等领域的应用实践和综合水平。 Page10 1.2 电力系统AGC控制目标 1、满足独立电力系统供需实时平衡,使电力系统的发电出力与用电负荷相匹配,维持正常频率,保证控制区域内部的电能质量; 2、保证联合电力系统联络线交换功率按交易计划运行,加强联络线控制能力,使整个系统协调稳定运行。 3、维持系统频率在允许误差之内;控制互联电网净交换功率按计划值运行。 Page11 1.3 电力系统AGC功能原理 AGC控制系统从电网调度中心的SCADA服务器中获取所需的实时测量数据,主要数据为区域电网联络线功率偏差和频率偏差等数据。通过对数据进行分析计算,得出各个AGC机组的出力调节控制值,AGC控制系统通过SCADA服务器向电厂发送控制命令,通过通信通道、厂站端的RTU通讯装置,到达AGC机组

输煤控制系统

目录 第1章概述 (1) 1.1 输煤控制系统概述 (1) 1.2 输煤控制系统设计目的及意义 (1) 1.3 输煤控制系统的运行工艺何其组成部分 (2) 1.4 组态王软件简介 (2) 第2章输煤控制系统工艺介绍 (4) 2.1 输煤控制系统的仪表的选择 (4) 2.2 传感器的选型 (4) 2.3 控制方案分析 (4) 第3章基于组态王的输煤控制系统设计 (6) 3.1 创建组态画面 (6) 3.2 定义变量 (7) 3.3 原煤系统流程图 (8) 3.4 主控界面 (8) 3.5 趋势界面 (9) 第4章结论与体会 (11) 参考文献 (12)

第1章概述 1.1 输煤控制系统概述 作为能源的输送,煤炭的输送是一个很重要的问题。以燃煤电厂的进料为例。燃煤电厂的燃料进厂后,先后经过翻卸,给煤机械,皮带多段转运、破碎、筛分、犁煤等各种备煤设备进入原煤仓。在整个输送工艺过程中,伴随产生一次尘化气流。转段落差、破碎设备鼓风量,落煤管与水平夹角、皮带速度等参数值越高,尘化强度就越大。尘源周边的空气被诱导、扰动而形成二次气流。二次气流将一次尘化气流向四周空气扩散、蔓延;充斥在作业现场。,它们会长时间悬浮在空气中而不能沉降,甚至造成二次扬尘。根据煤尘的特点,它对环境的污染和对人体的危害是不言而喻的。输煤自动控制系统可以有效的减少对人体的危害。输煤控制系统是由给料器、选料器、破碎机及送煤机等组成的。其原理如图1-1所示。 图1-1 输煤控制系统原理图 1.2 输煤控制系统设计目的及意义 传统的发电厂输煤系统是一种基于继电接触器和人工手动方式的半自动化 系统。由于输煤系统现场环境十分恶劣,不仅极大损害了工人的身体健康,而且由于输煤系统范围大,经常有皮带跑偏、皮带撕裂及落煤管堵塞…等等麻烦,大大降低了发电厂的生产效率。随着发电厂规模的扩大,对煤量的需求大大提高,传统的输煤系统已无法满足发电厂的需要。在充分考虑输煤系统的作用和运行可靠性基础上,设计了一条两路多段互为备用的输煤系统,从结构上保证了输煤系统的运行可靠性。根据输煤系统范围大、运行方式多,提出了基于美国AB公司PLC和工业控制网网络的输煤控制系统实现方案,该方案不仅降低了开发的工作量,而且降低了维护的工作量,同时也以后的升级提供了条件。输煤系统的控制属于自动化的过程控制领域,且有大时延对象特征,本文对与过程控制系统相关的控制技术及控制系统。在PLC中应用子程序的方式,不仅便于实现多种运行方式,而且大大提高了程序的可维护性和可靠性。经过实验室输煤系统的运行,表明了该输煤控制系统运行的正确性、实用性。

电气控制系统的设计

第1章绪论 1.1选题的目的和意义 由于现代加工技术的日益提高,对加工机床特别是工作母机的要求也越来越高,由此人们也将注意力集中到机床上来,数控技术是计算机技术、信息技术、现代控制技术等发展的产物,他的出现极大的推动了制造业的进步。机床的控制系统的优劣与机床的加工精度息息相关,特别是PLC广泛应用于控制领域后,已经显现出它的优越性。可编程控制器PLC已广泛应用于各行各业的自动控制。在机械加工领域,机床的控制上更显示出其优点。由于镗床的运动很多、控制逻辑复杂、相互连锁繁多,采用传统的继电器控制时,需要的继电器多、接线复杂,因此故障多维修困难,费工费时,不仅加大了维修成本,而且影响设备的功效。采用PLC控制可使接线大为简化,不但安装十分方便而且工作可靠、降低了故障率、减小了维修量、提高了功效。 1.2 关于课题的一些介绍和讨论 1.2.1 设计目标、研究内容和拟定解决的关键问题 完成对T6113机床的整个控制系统的设计改造,控制核心是PLC,并使其加工精度进一步提高,加工范围扩大,控制更可靠。 研究内容: (1) T6113的电气系统(PLC)硬件电路设计和在机床上的布局。 (2) PLC程序的编制。 解决的关键问题:PLC对机床各个工作部分的可靠控制电气电路的安全问题的解决 1.2.2题目的可行性分析 虽然目前数控机床以其良好的加工性能得到了人们的肯定,但是其昂贵的价格是一般用户望尘莫及的,所以改造现有的机床以达

到使用要求是比较现实的,也是必须的。经过实践证明这样的改造是可以满足大多数情况下的精度和其他加工要求,并且在实践中已取得的相当好的效益。 1.2.3本项目的创新之处 利用PLC作为控制核心,替代传统机床的继电器控制,使得机床的控制更加灵活可靠,减少了很多中间的机械故障的可能。利用PLC的可编程功能使得变换和改进控制系统成为可能。 1.2.4设计产品的用途和应用领域 镗床是一种主要用镗床刀在工件上加工孔的机床。通常用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔。特别是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔,如各种箱体,汽车发电机缸体等零件的孔。一般镗刀的旋转为主运动,镗刀或工件的移动为进给运动。在镗床上除镗孔外,还可以进行铣削、钻孔、扩孔、铰孔、锪平面等工件。因此镗床的工作范围较广。它可以应用于机械加工的各个领域,但因其价格比一般机床贵好多,所以在比较大的加工车间才可见到。 1.3 电气控制技术的发展 电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求而迅速发展的,从最早的手动控制到自动控制,从简单的控制设备到复杂的控制系统,从有触点的硬接线控制系统到以计算机为中心的存储系统。现代电气控制技术综合应用了计算机、自动控制、电子技术、精密测量等许多先进的科学技术成果。作为生产机械的电机拖动,已由最早的采用成组拖动方式,发展到今天无论是自动化功能还是生产安全性方面都相当完善的电气自动化系统。继电接触式控制系统主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成,其控制方式是断续的,所以又称为断续控制系统。由于这种系统具有结构简单、价格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点,至今仍是机床和其他许多机械设备广泛采用的基本电气控制形式,也是学习先进电气控制的基础。这种控制系统的缺点是采用固定的接线方式,灵活性差,工作频率低,触点易损坏,可靠性差。

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