摘要：当今社会是一个信息技术高速发展的时代，各项先进的技术为国家的经济发展贡献了非常显著的力量，比如汽机保护体系的发展应用就是一项非常典型的案例。它是一个汽轮机安全监控及辅机联锁系统，常规的保护是用继电器用硬接线连接，有一些缺陷存在，比如不可靠，而且要想更改信号非常困难。PLC采用积木式结构，以及模块化的软件设计，它的出现确保了体系能够合理的进行安装工作，而且能够依靠积木方法来对其进行大小的扩充或者是删减工作。
关键词：PLC；汽机保护；应用
1汽机保护系统概述
汽机保护系统是一个汽轮机安全监控及辅机联锁系统，它可以在汽机合理运行以及停止的过程中，持续地对其运行数值以及模式进行检测，而且还可以开展逻辑判断工作，结合连锁设备参照设定好的步骤完成相应的动作，以此来确保设备正常工作。它可以有效地避免工作者的工作失误以及由于体系原因导致的潜在的危险。常规的保护是用继电器用硬接线连接，有一些缺陷存在，比如不可靠，而且要想更改信号非常困难。PLC是采用积木式结构，以及模块化的软件设计，它的出现确保了体系能够合理的进行安装工作，而且能够依靠积木方法来对其进行大小的扩充或者是删减工作。因为它的控制活动是辅助软件来进行操作的，所以许可设计者在不具备硬件的前提下开展软设计活动，这样就可以缩短设计以及其他活动的运行时间。
2汽机保护系统技术设计
2.1电源冗余化
流电源24VDC电源采用双套高频开关型直流电源，其过流等保护功能齐全，对于输入电波可以许可其具有较大范围的波动，具有非常好的输出稳定特点。每个单元之间可以实现独立供电，这样也可以确保供电安稳，如果电源发生问题了，其他的电源就会自行的进行工作，因而不会影响到正常活动。交流电源，系统允许输入两路交流电源，一路来自厂用UPS电源，一路来自厂用电（保安段）。
2.2冗余化设计
系统采用冗余化设计，用户可以在不更改系统任何配线的情况下增加功能：采用双PLC配置，实现自动切换。开关量输入/输出、内部中间继电器、锁存继电器、计时/计数器、移位寄存器、四则运算、比较运算、二进制与十进制转换、跳转和强制I/O等。由于其具有非常标准化的积木式构造和形成模块的软件，因此非常的方便进行体系安装以及连接工作，而且能够按照积木样式来对其进行拓展或者是删减活动。因为它的很多控制都能够活动是由软件开展的，所以许可设计者在不具备硬件的条件下开展软设计活动，这样就可以缩短设计以及其他活动的运行时间。具有非产完备的外围装置。比如电脑以及打印设备等。
2.3维护方便
使用一种员工惯于使用的编程法，可以确保使用者能够准确的分析程序，而工作人员只需要进行非常短暂的培训活动就能够实现整体的操作。系统各种设备的I/O接口均采用光电隔离技术进行缓冲隔离，具有高度开放的特征。
2.4系统硬件设计
火电厂汽轮机热工保护系统改造为PLC微机保护系统的硬件系统设计，见图1。PLC微机保护系统使用的是Omron CS1D系列模件。其中包括三个32 点DI 模件和两个32 点 DO 模件，整个硬件系统通过一个 PLC 主机架进行控制，为了实现PLC微机保护系统运行安全性与可靠性的进一步提高，这一系统还设置了双电源模件供电模式和双 CPU 冗余热备运行功能，也就是300MW 机组的水泵小汽机保护系统硬件设计图。需要注意的是，在这种硬件设计结构下，I/O 信号也就是开关量输出信号和输入信号需要实施下述调整，即开关量输出信号DO设置为26点，开关量输入信号 DI设置为36点。
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3控制保护功能
（1）当设备的转速大于百分之十，并且操作板显示设备速度过快的时候，会自动的发出预警，告知员工开展检查活动。如果速度大于百分之十二的时候，面板会再一次的进行预警，而且会提醒操作者告知技术员开展检查活动，此时技术负责人需要结合具体状态来分析需不需要停机。如果速度超过百分之十五的时候，设备会自动持续的降低速度，而且会自动提示降低的原因，在一小时之后设备会停止工作，而且操作板上会提示以为超速额停止运行，此时打印设备会打印因为超速所以停止。
（2）当汽轮机轴向位移大于Ⅰ值（安全临界值）时，会自行预警，而且能及时的提醒工作人员开展检查工作。当汽轮机轴向位移大于Ⅱ值时，在运行一个小时之后会自动停止。而且面板上会出现具体的原因，打印设备也会进行与之对应的工作。
（3）当润滑油压低于Ⅰ值时，会自行预警，而且能及时的提醒工作人员开展检查工作。当润滑油压低于Ⅱ值时，启动交流油泵；当润滑油压低于Ⅲ值（绝对危险临界值）时，自动停止。而且面板上会出现具体的原因。当润滑油压低于Ⅵ值（设备损坏临界值）时，停盘车。
（4）当轴承油温高于Ⅰ值时，报警并启动油温冷却系统；当轴承油温高于Ⅱ值时，1小时后停机；而且面板上会出现具体的原因，打印机打印停机原因：轴承回油温度高停机。
（5）当轴承轴瓦温度高于Ⅰ值时，报警并启动油温冷却系统；当轴承轴瓦温度高于Ⅱ值时警报连续提示，停机；而且面板上会出现具体的原因，打印机打印停机原因：轴承轴瓦温度高停机。
（6）当电气送来发电机故障信号时，停机；而且面板上会出现具体的原因，打印机打印停机原因：发电机故障停机。
（7）当主汽温度低于Ⅰ值时，报警；当主汽温度低于Ⅱ值时停机，而且面板上会出现具体的原因，打印机打印停机原因：主汽温度低停机。在自动主汽门跳闸后，由操作面板显示出导致首次动作原因，以便于进行事故分析。系统能够实时打印保护投退开关的投退时间及内容、所有保护动作的时间和内容。
4汽机保护系统的技术实现
4.1硬件初始化
硬件初始化主要包括下述四个基本程序：第一，同时设定双机模式与单机模式开关为DPL 双机模式；第二，从实际情况出发设定CPU 单元开关，通常情况下，设定右边CPU 运行状态为ACT RIGHT，左边CPU 运行状态为ACT LEFT，也即是对ACT进行适当调整；第三，设置NO USE与CPU USE两个开关为USE，同时，将CPU 供电状态调整至ON；第四，对双机单元的通信开关进行适当调整，如果所用的是SYSMAC.WAY网络，则设定COMM开关为OFF；如果所用的是ToolBus网络，则将运行过程中的CPU RS 一 232C端与CX—Programmer相互连接，设定双机模块COMM 开关为ON。
4.2 初始化检查
初始化检查主要包括下述三个基本程序：第一，对电压与供电配线情况是否正常进行检查，如果未出现异常，则可以给电源模块供电；第二，对双机单元DPL STATUS 指示灯的颜色进行检查；第三，对CPU单元ACTIVE 指示器运行颜色进行检查，正常状态下应为绿色。
结束语
综上所述，PLC保护系统与常规的控制系统相比，能够最大限度地减少火电厂汽机保护系统的外部线路和外部继电器，同时，受到其控制程序特性的影响，其系统的可拓展性、易维护性和稳定性实现了明显的提升，因此，在火电厂汽机保护改造系统中应用PLC微机保护系统，具有较高的价值和意义，有待于其应用范围的进一步扩大。
参考文献：
[1]袁晓东，王利锋，曲红斌.基于PLC的汽轮机危急遮断系统[J].宁夏电力，2011.
[2]刘建江.西门子PLC在电厂汽轮机保护系统中的应用 [J].石河子科技，2010.
论文作者:赵晓龙,胡斯乐图
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/6
标签：系统论文; 汽机论文; 双机论文; 原因论文; 汽轮机论文; 工作论文; 积木论文; 《电力设备》2018年第10期论文;