对135机组ets的试验.doc

对135机组ETS的试验、分析与改进方案摘要：我厂135汽轮机组ETS，由上海汽轮机有限公司提供，其以施耐德PLC为基础，主要由电源系统、输入信号、停机电磁阀（AST）及PLC控制系统组成。在2008年，我厂6#机连续两次发生停机事故，后查明原因：由于该PLC系统采用的是双CPU，单网络系统，其I/O卡件的网络接口松动引起。故我厂乘停机检修时机，对整个ETS系统进行了检查，并采取了相应的措施。增强了ETS系统的安全性。取得了较好的效果。关键词：汽轮机 ETS 网络 我厂135汽轮机组ETS（Emergency Trip System，汽轮机危急跳闸系统）由上海汽轮机有限公司提供，其以施耐德PLC为基础，主要由电源系统、输入信号、停机电磁阀（AST）及PLC控制系统组成。因上汽厂未提供ETS柜内接线图，我班在6#机停机时对其进行了测绘，其图纸见附图。6#机停机时对ETS所做试验及分析一、 ETS 220VAC电源系统从ETS电源系统图可以看出220VAC电源由UPS电源及厂用电提供。其中UPS电源经变压器TB2变为110VAC,经开关KF3，以及PLC的输出接点M4的2、4送至2#、4#AST电磁阀。同理，厂用电提供的220VAC电源经TB1变为110VAC后，最终送至1#、3#电磁阀。而PLC系统所需的220VAC电源由UPS电源及厂用电经JA1继电器切换后提供。分别供至两路冗余的CPU(PLCM , PLCN)及I/O卡件电源。试验结果：1. UPS电源及厂用电任一路断电都不会引起停机，两路都失才会停机。2. PLC的冗余CPU（PLCM、PLCN）任一断电不会引起停机。3. PLC的I/O卡件220VAC电源消失，将会引起停机。分析：ETS220VAC电源系统设计较为合理。从试验结果看，该系统出故障机率较低。需要注意的是220VAC至I/O卡件的电缆与端子，停机时须重点检查。二、ETS 24V电源系统从ETS24V电源系统图可以看出，24V电源模块PS1、PS3，由厂用电转换而来 ;PS2、PS4，由UPS电源转换而来。PS1、PS2经二极管后并提供KF2、KF4开关，PS3、PS4，并接后供KF4、KF8开关，其中PLC两块输入模块（M1、M2）的信号电源都由KF8开关上端子引出。试验：1. 若任一路24V电源模块失常，都不会引起停机。2. 若PS3、PS4都失常，将会引起停机。分析：我们认为该系统存在隐患，其原因是PLC的两块输入卡件M1、M2的24V信号电源都由PS3、PS4并联后提供，若现场压力开关等出现接地等异常情况，又有能使PS3、PS4都失常而引起停机。建议：可以将M1及M2的输入信号电源分开，即PS1、PS2供M1；PS3、PS4供M2。三、PLC网络系统从PLC网络图可以看出PLC网络采用的是单缆热备系统，供使用了三种类型的介质。1. 光纤：用于CPUM与CPUN之间的连接。主要用于主从CPU之间的通讯。2. 双绞线：从主、从CPU的RS232接口接出，通过继电器（其作用是CPU谁为主，谁为输出信号），再至RS232/RS422转换器，最终送至控制室内的触摸屏。3. 同轴电缆：分别从CPUM与CPUN的RIO模块接出，通过T形分支器最终接至I/O卡件的RIO分站。其作用是CPU与I/O卡件之间的通讯。试验结果：1. 任一光纤断开，会使从站CPU退出冗余状态（standby灯灭），须重新手动update之后，才能使其重新处于standby状态，但不会引起停机。2. 主CPU连出的双绞线回路断开，会使触摸屏上无显示，从CPU连出的双绞线回路断开则无此影响。以上两种情况都不会引起停机。3. 从主站RIO卡件至分离器，分离器至分支器，从分支器至RIO分站，其三段电缆，六个接口，以及主站RIO，分站RIO，分离器，分支器，甚至终端电阻，任一出现故障，都会引起停机。分析：计算机网络系统在工业上的应用越来越广泛，而其安全性也越来越受到重视。从一些资料上发现，现在不管是DCS还是PLC，在工业应用中采用热备双缆系统，已经成为标准配置。比如我厂的循泵系统以及输煤程控系统，都采用了热备双缆系统。在ETS这样重要系统中采用单缆配置。我们认为存在着较大的隐患。建议：改为热备双缆系统。可以大大提高网络系统的安全性。投资约45万元/台。四、手动停机按钮回路现手动停机按钮还是通过PLC起作用（手动停机按钮的接点作为PLC的一路输入），而按二十五项反措要求，手动停机应采用硬接线直接控制AST电磁阀动作的方式。可否改成如下图所示方式： 图2 手动停机直接控制AST电磁阀原理图其中虚线内接点为欲新增手动停机按钮接点。我厂分别在2009年5月及2010年2月对6#机组及5#机组的ETS系统进行了整改，现ETS24V电源、ETS网络系统已根据建议更改，手动停机按钮回路尚未更改。至今运行正常。