1、TSI系統邏輯組態介紹本特利本特利3500系統系統一、 引言 汽輪機安全監視系統(Turbine Supervisory Instrumentation）簡稱TSI。是汽輪機最重要的監測保護系統之一。正常運行中，它監視汽輪機機械參數的變化，一旦參數越限即發出報警信號，若參數達到保護限值時則動作保護系統驅動汽輪機跳閘。 石門華電二期工程2*300MW機組TSI系統采用本特利內華達公司的3500系統。3500系統是本特利公司采用傳統框架形式的系統中功能最強、最靈活的系統，提供連續、在線監測功能，適用于機械保護應用，并為早期識別機械故障提供重要的信息。二、硬件組態 2.1 框架 框架為本特利3500

2、系統各個框架之間的互相通訊提供背板通訊，并為每個模塊提供所要求的電源。 2.2 電源模塊 本特利3500系統電源模塊是半高度模塊，必須安裝在框架最左邊特殊設計的槽口內。3500框架可安裝有一個或兩個電源（交流或直流電源模塊任意組合）。其中任意一個電源都可以給整個框架供電。如果安裝兩個電源，第二個電源可作為第一個電源的備份，只要裝有一個電源，拆除或安裝第二個電源模塊將不影響框架的運行。我們可以選擇四種電源模塊之一，并且上下兩個電源不必保持一致，如上部采用220VAC，下部卻采用24VDC。 2.3框架接口模塊 本特利3500系統框架接口模塊（RIM）是3500框架的基本接口，它支持本特利內華達用

3、于框架組態并調出機組中信息的專有協議。框架接口模塊必須放在框架中的第一槽位（緊靠電源的位置）。2.4監測器、繼電器及通訊網關模塊本特利3500系統的硬件組態時，除了電源模塊和框架接口模塊需要固定槽位安裝，其它模塊均可以在框架內任意槽位安裝。2.4.1 監測器模塊監測器模塊負責從現場采集傳感器輸入信號，并把采集的數據進行處理后，與報警點比較并從監測器框架送到框架接口模塊、繼電器模塊及通訊模塊等與其它系統連接。本特利3500系統有型號眾多的監測器模塊，比較常用的有鍵相位模塊、渦流/瓦振監測器、位移監測器、轉速監測器等。2.4.2 繼電器模塊繼電器模塊用于將監測器模塊送來的報警信號輸出，有標準的全高

4、四通道繼電器模塊、冗余半高四通道(每通道三路信號)繼電器模塊、全高16通道繼電器模塊。2.4.3 通訊網關模塊通訊網關是一種充當轉換重任的設備，連接不同的通訊協議、數據格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩個系統。通過以太網或者串行通訊方式，將我們選定的狀態量和電流值數據以數字化方式傳輸到過程控制系統、歷史數據系統、工廠計算機以及其它相關系統中，該模塊不干預3500系統的正常運行或機械保護功能，確保監測系統即使在不太可能發生的通訊網關模塊失效時也能保持完整性。電源模塊3500/15監測器模塊3500/42繼電器模塊3500/32框架接口模塊3500/20通訊網關模塊3500/92三、軟件組態3.

5、1 軟件界面介紹打開3500 Rack Configuration Software軟件，首先看到的是如下圖所示的畫面，從上往下依次為、標題欄可以看到被打開工程所在硬盤的詳細地址；、菜單欄，將3500軟件的所有操作分類、展示出來，便于管理和操作，其中“HELP”下拉菜單里有個“tutorial”欄目，對本軟件起到了一個教程的作用；、快捷按鈕和框架地址，當我們通過上位機連接3500儀表時，需要選擇的框架地址就是這個地址。在3.90版本以上的3500設置軟件中，在快捷按鈕的后部增加了一個框架信息按鈕。此按鈕可以將框架的信息文件（Alarm Event List；System Event List；

6、Asset Information；Rack File）保存下來，供我們分析報警或信號異常原因，也可以發送給本特利公司，獲得遠程支持，這個只需要在上位機上安裝新版本的組態軟件即可，不影響框架運行；、中間部分為3500系統框架內各塊模件的組態；、最下部狀態欄會提示我們鼠標指針所處位置左鍵起什么作用，右鍵起什么作用，對于某些重要操作會起到提示幫助作用。建立框架設置模塊和通道選項設置模塊通道報警點設置監測點名稱 3.2連接、上載 一般先上電，點擊圖1后，選擇端口和波特率見圖2，點CONNECT建立連接。點UPLOAD圖3，上載組態圖4。 圖一圖二圖三 3.3 模塊設置 點擊圖4中左側的options

7、按鈕，然后可以對各個模塊進行組態。 以下圖為例，115槽分別為CPU模塊，蓋振（23），大軸振動（46），偏心（7），零轉速（8），鍵相（9）,繼電器（1314），modbus通信模塊（15）。蓋振大軸振動偏心零轉速鍵相圖四 進入組態界面 點擊Option。選擇通道類型進行大軸振動設置。如圖五（大概通道類型如下： Radial Vibration(徑向振動)、Velocity(速度）、Eccentricity（偏心）。 選擇量程 如圖六 設置Alert及Danger值 如圖七 繼電器模塊設置 如圖八通道類型進入量程及探頭設定圖五量程傳感器類型Alert及Danger延時Alert及Danger

8、延時是否保持圖六Alert值Danger值圖七繼電器通道選擇可用的報警點布爾運算邏輯圖八 3.4軟件常用設置3500軟件組態相對比較簡單，基本上只需要我們點選與現場設備相對應的一些設置就可以。下面簡要介紹一些電廠常用的3500卡件（如振動、鍵相、軸位移、繼電器卡件等）中的軟件組態參數的意義。 1) 對于徑向振動總是有效的一個特性是Timed OK Channel Defeat（通道OK延時消除），它是當OK狀態由非正常轉為正常時，保持某通道至該通道的傳感器非OK狀態30秒后，再恢復到OK狀態，此選項防止間斷性傳感器故障引起跳機事故，對于徑向振動通道不須設置，總是有效。有時我們在檢修過程中，將信

9、號接線恢復好后，OK燈不是馬上恢復正常，而是等待30秒后才恢復就是因為這項設置。 2)Direct（通頻值）代表著所有頻率下峰-峰值振動的數據，在所選擇的通頻頻率響應的范圍內的所有頻率均包括在此比例值內，對應于量程。 3)Gap（間隙）為渦流傳感器頂部至被測表面距離，該參數可以用位移或者電壓來表示。4)Clamp Value鎖定值表示當通道狀態非正常狀態時的輸出值。5) 對于相對振動Alert與Danger的Delay（延時）均是3秒（由于軸位移過大會導致推力軸承磨損，嚴重時幾秒鐘內可導致機組災難性損壞，故軸位移大危險值的延時只有1S），3500框架組態模式的延時都是在每個監測器通道內部設置的

10、，在繼電器模塊內直接對延時后的數據進行布爾運算。6）Trip Multiply（報警倍增）選擇用于暫時增加報警設置點的值，通常手動請求，以使得開機期間允許機械通過高振動轉速區（尤其臨界轉速）而監測器不發報警，但是在電廠的實際使用中一直設定為1，未應用。7）報警模式分Latching（保持）和Nolatching（不保持），保持就是只要發出報警，將一直保持，即使在比例值降至報警設置點后依然保持，直至對其進行復位。8）位移/速度加速度傳感器的方向選擇與鍵相傳感器的方式相同，均為操作人員站在驅動端往汽機末端觀察時，觀察到的方向。9）鍵相信號的極性為Notch（凹槽），而非凸臺；類型為Proximit

11、or（電渦流）,而非電磁傳感器，我們可以通過類似組態來了解就地設備。四、典型問題分析 4.1 監測器信號燈的狀態 監測器信號燈的狀態是不能組態的，但是簡單的斷線故障可以通過監測器信號燈的閃爍狀態來判斷。對于電廠中常用到的本特利3500系統監測器，如振動、差脹、軸位移等狀態燈的狀態如表1所示，這樣我們就可以根據信號狀態燈的閃爍來判斷線路故障原因。信號類型信號類型正常狀態正常狀態斷線后現象斷線后現象接線恢復正常后（未接線恢復正常后（未復位）復位）振動、差脹信號OK燈常亮RX燈閃亮，旁路燈滅OK燈滅，RX燈閃亮，旁路燈紅OK綠閃，RX燈閃，旁路燈滅軸位移信號OK燈常亮RX燈閃亮，旁路燈滅OK燈滅，R

12、X燈閃亮，旁路燈滅OK常亮，RX燈閃，旁路燈滅表一 4.2 報警輸出模式 監測器卡件組態中每個通道都有報警模式選擇選項，報警模式分Latching（保持）和 Nolatching（不保持）。Latching就是只要發出報警，該通道條件將一直保持觸發狀態，即使在比例值降至報警設置點后依然保持觸發，直至對其進行手動復位。 假如軟件邏輯組態為通道一的報警值“與”通道二的報警值且兩通道均設置為Latching，在運行過程中，因為某些原因只有通到達報警值，若不手動復位通道一報警值就一直保持觸發狀態，此時二取二邏輯就變成了一取一，只要通道二達到報警值就會導致報警觸發。所以此項設置非常容易導致報警誤動，推薦使用Nolatching。 4.3 與表決邏輯設置繼電器通道組態中，對任一通道，均有與表決邏輯設置選擇（And Voting Setup），可選擇正常與運算(Use Normal And Voting)或真與算（Use True AndVoting），如圖所示。選擇正常與后，如果一個單獨的報警參數異常，則參數將被做“或”運算；選擇真與后，如