1TCD800A概述
1．1系统的硬件部分
TCD800A是基于SUPMAX分散控制系统的基础上研发的，该系统主要包括三个方面，信号采集和输出、转速控制、机组保护，其结构示意图如图1所示。其中，各个模块承担不同的作用，保证系统正常稳定地运行，其功能和作用如表1所示。
1．2系统的软件部分
TCD800A控制装置采用模块化组态，系统自带的组态器支持FBD功能块图，在组态器的库管理器中有很多算法模块供用户使用，比如PID模块、多路输出接口模块、切换模块、超前滞后模块、数学运算模块、逻辑运算模块等，编辑时直接将模块拖到组态画面上即可，这使得工业组态的编辑变得非常方便。由于工业汽轮的品种繁多，不同汽轮机的控制要求不一样，而且不同的企业要求的控制点数不同，这就使得工业汽轮机的控制组态不尽相同。但是对于汽轮机的控制流程却是相近的。
2功能性能
2．1可扩展性
不同工业环境需要控制的点数不相同，普通的汽轮机数字电液调节器一般采用封装结构，没有办法扩展，因此控制的点数有限。而TCD800A控制系统具有非常好的扩展性，能使用于各种规模大小的工业汽轮机控制，最大IO点数可达500点，而且还可完成一些封装调节器无法实现的高级功能，能很好地适应各种汽轮机的控制要求。
2．2可维护性
TCD800A支持热插拔，这就使得系统的维护变得非常方便。通常汽轮机调节器如果坏掉，就要停机，并对其整体检修甚至回厂返修;而TCD800A控制装置如果出现故障，只需要将故障的卡件拔出换掉就行，维修简单方便，MTTＲ(meantimetorestoration，平均回复前时间)小于1h，降低了系统的维护成本，提高系统的可利用率。除此之外，该系统采用全冗余结构设计，网络、控制器、电源等都可冗余配置，系统可靠性高。比如，当主DPU出现故障时，备用DPU就会工作;当A通信网络出现故障时，B通信网络就开始工作，整个系统运行的安全性可靠性就大大提高了，这保证了汽轮机的正常运行。
2．3转速响应迅速
工业汽轮机有较大的调速范围，在不同的工况下，运行速度不同，工业汽轮机对转速的变化要求响应迅速。该系统在设计的时候根据厂家的生产要求，转速变化到阀门卡动作的时间控制在20ms以内，这对系统的信号传递速度及内部的程序运算有很高的要求。在测试的过程中发现，DPU的扫描时间很大程度上决定了转速的响应速度，合理地分配DPU的扫描时间能够很好地缩短响应时间，提高系统的响应速度。根据测试。在实际的运行过程中，DPU从接收信号，进行运算，再到信号输出这一个扫描周期大概只需要8ms左右。由于汽轮机控制系统内部组态并不复杂，DPU实际的组态扫描可能在2～3ms，因此转速响应时间就进一步缩短了，这就完全满足了不同汽轮机厂家的要求。
3测试结果
测试系统由TCD800A控制装置、信号发生器和混合示波器组成。首先是响应时间测试，测试得到的示波器图形如图4、图5所示。图4是转速信号由1500r/min变化至3000r/min时的响应时间，图5是转速信号由3000r/min变化至1500r/min的响应时间。测试结果表明，响应时间均小于20ms。其次是汽阀开度的线性调节测试。汽阀开度控制着蒸汽进汽量的大小，所以实现汽阀开度的线性调节对转速的控制起着至关重要的作用。汽阀的开度是由SVP卡件控制，当人为的给出设定值时，SVP卡能够线性的输出相对应的响应电流，控制汽阀打开到相应位置，进而控制转速的大小。测试结果如表2所示，由表中的数据可见SVP卡基本可以保证阀门开度的线性调节，可以很好地控制汽轮机达到目的转速。
4结语
TCD800A工业汽轮机控制装置，与封装式汽轮机调节器相比，该系统具有扩展性好、维护方便、转速响应快、能够实现线性调节等优点，系统在经济运行和可靠性方面也是非常好的。该控制系统在各方面都很好地满足了汽轮机厂家的要求，实现了工业汽轮机良好运行的目的。
作者：赵传强 单位：上海电力学院
