Twido PLC在小型汽轮机的应用

一、简介

背压式汽轮机是以压力蒸汽冲动汽轮机叶轮做功的原动机。它可以代替电动机拖动水泵、油泵、风机等各种转动设备,也可以带动发电机发电。汽轮机做功后的排气,还可以用来满足用户用汽的需要,是一种蒸汽梯级利用的节能设备,有利于企业综合利用能源,提高经济效益。广泛适用于电力、石油、化工、冶金、纺织、印染、造纸等各行业。

小型背压汽轮机主要优点:可以满足用户发电、用汽的需要,而且热能的综合利用效率高、发电成本低；也可以满足电网突然停电,而工艺过程不允许机动设备停止工作的要求；还可以不通过变速装置满足设备高转速的要求；并且还可以在有防爆要求的场所使用,替代复杂、昂贵的防爆电动机系统,满足场所安全性的要求。

二、系统控制原理

小型背压汽轮的控制主要是转速控制,通过调节汽门的开度使汽轮机工作在设定转速。微机测速仪作为现场转速测量装置及一次仪表,将速度当前值送入PLC,由PLC实现与设定值比较并进行一系列运算和处理,最后由PLC输出一个4~20mA电流信号,送入电动阀门驱动器,从而调节汽门的开度,构成闭环控制系统,完成转速的自动控制。

本文介绍的汽轮机控制系统由法国施耐德Twido可编程控制器、XBTG系列触摸屏,测速仪,电动阀门驱动器等组成。完成对汽轮机的现场控制(手动方式、自动方式)及DCS上位机远程控制。

PLC程序在实现转速闭环控制的同时,具有完善的连锁、报警及保护功能,如出现二级报警,将通过电磁脱扣系统进行自动停车保护。PLC的应用使汽轮机转速稳定,易于调节,运行可靠。

三、系统控制功能

1)手动工作方式:在手动方式下,有升速、降速两个按钮,当按下某个按钮时,进行相应的速度调节,使输出控制电流进行增减、送入电动阀门驱动器,控制汽门开度,从而控制汽轮机转速。按一次变化一个M单位电流。(M=0.3mA,并且可以设定)。2)自动工作方式:PLC根据转速输入值与设定值进行比较,然后进行数据的处理、运算,决定输出控制电流的大小,使转速稳定在设定转速为中心的允许范围之内(转速范围可以设定)。同时要求每秒钟升降速不超过设定的范围。3)DCS联网远程控制方式:控制系统除本地操作外,可通过扩展的RS485通讯口与DCS或上位机通讯,汽轮机的所有测量参数值和状态以及报警信息可通过通讯传送。还可以接受上位机送入的控制命令,实现远程设定与控制。

四、Twido可编程控制器配置:

序号名称型号数量
1可编程控制器CPU模块TWDLMDA20DRT1
2模拟量输入模块TWDAMI2HT2
3模拟量输入输出模块TWDAMM3HT1
4实时钟插件TWDXCPRTC1
5通讯模块TWDNOZ485D1
6人机界面XBTG21101