[发明专利]基于复杂可编程逻辑阵列的汽轮机危急保护逻辑组态方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽轮机危急保护逻辑组态方法，属于电力系统自动控制技 术领域。

背景技术

ETS(EMERGENCY TRIP SYSTEM)是汽轮机危急跳闸系统的简称。汽轮机危急 跳闸系统具体应用于火电厂综合自动化系统(Heat-Engine Plant Comprehensive Automation)中，用以监视汽轮机的运行参数(汽机转速、润 滑油压力、凝汽器真空、DEH故障、轴承振动、轴向位移、热膨胀、差胀、轴承 回油温度、高加水位、排气室压力等)，当参数超过其限制值时，系统会自动关 闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门，紧急停机，以保证汽轮机安全运行。

汽轮机危急保安ETS系统完成汽轮机危急跳闸控制过程中全部电动阀门的 开关控制功能，包括完成开关量的数据采集、处理、计算及开关量的实时输出， 并将相关数据经通讯传送到中央控制室操作站。可以监测的开关量信号有：汽 机转速、润滑油压力、凝汽器真空、DEH故障、轴承振动、轴向位移、热膨胀、 差胀、轴承回油温度、高加水位、排气室压力等。当被监视的参数超过规定值 时，ETS系统输出跳闸信号到跳闸电磁阀，跳闸电磁阀卸掉保安系统的保安油， 使汽轮机的主汽阀和调节阀迅速关闭，完成汽轮机跳闸的功能，实行紧急停机， 确保机组设备及人身的安全，以避免发生严重的后果。

汽轮机危急保安ETS系统监控汽轮机系统多种多样的故障报警信号(汽机 转速、润滑油压力、凝汽器真空、DEH故障、轴承振动等等)，并且这些信号又 根据汽轮机机组类型和等级的差异具有一定的差异性，其中部分信号需要根据 现场的实际使用及运行情况选择是否投入或投切延迟。因此，内部控制逻辑一 般需要通过可组态(Configuration)方式实现，而不方便通过编写程序完成。

近年来，国内外很多公司采用PLC(Programemable Logic Controller，可 编程控制器)或DCS(大中型分散控制系统)技术构成ETS系统。通过PLC/DCS 中央控制器所带的组态软件，采用梯形图的方式实现逻辑控制。但其具有线路 复杂、体积庞大、稳定性和灵活性差、不利于系统维护等缺点。并成本极其昂 贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、线路简单、具有稳定性和灵 活性的汽轮机危急保护逻辑组态方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于复杂可编程逻辑阵列的汽轮机危 急保护逻辑组态方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将被监控的汽轮机参数数字量信号经过开关量输入通道处理后直接进入 复杂可编程逻辑阵列，所述复杂可编程逻辑阵列包括复杂可编程逻辑器件和现 场可编程门阵列；

2)利用复杂可编程逻辑阵列自带的逻辑及用户自定制的逻辑进行组态；

3)当需进行复杂可编程逻辑阵列的内部组态重新定制时，使用编程软件在 现有组态逻辑的基础上进行修改或全新定制，之后使用逻辑下载线下载修改后 或全新定制的逻辑。

前述的基于复杂可编程逻辑阵列的汽轮机危急保护逻辑组态方法，其特征 在于：在所述步骤2)中，所述逻辑包括与或非的门级逻辑需求、N选1、N选2 等、寄存器、锁存器、各类触发器、延时消抖、移位寄存、信号发生、以及用 户自定义逻辑模块等等的一种或多种的组合。

本发明所达到的有益效果：本发明利用复杂可编程逻辑阵列强大的逻辑处 理功能，使得本ETS系统内部逻辑可根据实际工程需求进行灵活定制，从而确 保该装置宽的适用性及可组态功能。由于可编程逻辑阵列相对低廉，只要数十 元，因此本发明比常规PLC或DCS系统实现具有极高的性能价格比。

附图说明

图1是基于复杂可编程逻辑阵列实现逻辑组态示意图；

图2是使用软件进行逻辑组态示意图；

图3是重新组态操作示意图。

具体实施方式

采用复杂可编程逻辑阵列((包含：CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)及FPGA(Field-Programmable Gate Array， 现场可编程门阵列))作为控制核心实现汽轮机危急保护逻辑的可组态。