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系統概述

SY8000透平機數字電液調節器基于高性能實時操作系統平臺，最大控制周期不超過10ms，

具有運算能力強、計算速度快，能滿足透平機械實時響應等要求。同時采用可編程控制技術，具有靈活方便的組態修正特性，適合不同控制對象的需求，并有掉電數據保存功能。可選擇配備操作員站或配備10寸LCD觸摸屏作為圖形化監視及操作畫面。

SY8000通過CE認證，滿足如下指令：

● 電磁兼容指令: 2004/108/EC

● 低電壓指令: 2006/95/EC

輸入/輸出信號

轉速信號輸入：

3路，直接接收磁阻式測速傳感器信號，信號范圍0～10kHz，精度±1Hz。

LVDT信號輸入：

2路，直接接收3線制 LVDT位置傳感器信號,精度±0.5%。

模擬量信號輸入：

3路，4～20mA輸入，精度±0.1%。

3路，4～20mA輸入，精度±0.1%，可提供24V對外供電。

開關量信號輸入：

12路，接收干接點信號輸入，查詢電壓DC24V。

模擬量信號輸出：

2路，閥門位置指令，4～20mA輸出,精度±0.2%。

2路,正負伺服電流信號輸出，量程可為±10mA、±40mA、±80mA、±150mA，具備比例、積分和顫振輸出功能。

開關量信號輸出：

6路，繼電器觸點信號輸出（常開觸點）, 觸點容量：DC30V/1A。

處理器

采用1個PowerPC8247作為主CPU，3個Atmega128作為從CPU。運算速度快，性能優異，功耗低。

控制策略

控制策略通過以太網口下載到SY8000的控制內核中。

即使在SY8000意外斷電的情況下，其中的控制算法以及上位機數據都不會丟失，重新上電后可繼續投入運行。

對典型的抽汽式機組，控制周期能夠滿足10ms要求，運算負荷維持在20%以下，完全滿足透平機控制系統要求。

操作顯示監視

操作員站與SY8000通過以太網接口相連，實現操作顯示及數據交換。或者通過自身所帶的觸摸屏實現操作顯示及數據交換。

通訊接口

SY8000具備兩個冗余的以太網口，與人機界面實現實時數據通訊，數據每500ms實時刷新一次。

SY8000通過以太網口升級控制器內核以及控制策略組態。

SY8000以RS-485接口形式提供1個Modbus接口，完成與外系統的數據通訊。

SY8000中的每路AI通道配置獨立的AD轉換器；每路LVDT通道配置獨立的信號調理器和AD轉換器；每路AO通道配置獨立的DA轉換器, 每路伺服通道配置獨立的DA轉換器和調理器，轉速通道采用專用高速CPLD進行實時采集。

SY8000內部配置了多CPU協同并行工作，主CPU采用高性能的高檔處理器PowerPC8247，基于實時操作系統的調度，處理復雜的控制策略，從CPU負責輸入輸出通道，伺服PID和超速保護回路均在從CPU中獨立完成，以獲得最快速的響應速度。

SY8000接受人機接口發出的增、減指令，采集透平機的轉速、功率、壓力，此信號與SY8000的相應參數設定值信號進行比較，送入相應回路調節器進行偏差計算，PID調節，然后輸出油動機的開度給定信號。此給定信號與現場LVDT油動機位置反饋信號進行比較后，輸出伺服控制信號到電液伺服閥，控制油動機的開度，即控制調節閥的開度，從而控制機組轉速、功率、壓力等參數。

SY8000調節器可以應用于熱電機組、低溫余熱機組、生物質發電機組、汽輪鼓風機組、汽輪給水泵機組、船用主汽輪機組等場合。

閥位標定（拉閥試驗）

在機組啟動之前，進行高調門及低抽門閥位標定。整定伺服系統靜態關系（拉閥試驗），使油動機在整個全行程上均能被伺服閥控制。閥位給定信號與油動機升程的關系為：給定0～100％升程0～100％。

就地啟動/調門手動啟動/曲線啟動

可根據不同的需求，選擇就地啟動、調門手動、曲線啟動三種啟動方式。選擇曲線啟動時，根據汽輪機啟動時的本體溫度狀況，選擇冷態、溫態、熱態、還是極熱態曲線啟動。

轉速控制

機組在升速過程中，轉速信號經三取二邏輯優選后，作為轉速的反饋信號，調節器通過轉速調節回路來控制

機組的轉速。升速時，操作人員可設置目標轉速和升速率。進入臨界區，自動超越和躲避。

同期控制

進入同期轉速范圍后，可進行同期操作，送出同期已投入狀態觸點至同期裝置，根據同期裝置發出的轉速增、減脈沖來改變目標值。

初始負荷功能

機組并網后，為了防止機組逆功率運行，在機組并網后調節器自動加初負荷。

閥位控制

機組并網之后會自動進入閥位控制，閥位控制屬于開環控制，運行人員可以直接輸入負荷百分數來增加或減小機組所帶負荷量。

功率控制

機組并網后，在功率信號通道沒有故障的情況下可以按照實際需要投入功率控制，功率控制是以機組實際功率為反饋，通過PID調節高調門開度來控制機組負荷。

一次調頻控制

機組并網后，為保證供電品質對電網頻率的要求，可以投入一次調頻功能。當機組轉速在死區范圍內時，頻率調整輸出為零，一次調頻不動作。當轉速在死區范圍以外時，一次調頻動作，頻率調整給定按不等率隨轉速變化而變化。

抽汽/補汽控制

在機組并網穩定運行且帶上一定電負荷后可投入抽汽控制，運行人員可設定抽汽壓力目標值，通過抽汽壓力反饋，控制抽汽閥的開度，以滿足抽汽熱負荷的需求。當機組帶上一定負荷后可以投入補汽控制，通過控制補汽閥開度，以完成汽輪機的補汽控制。

孤網控制

當機組在單機或小網運行時，可以投入二次調頻控制也稱孤網運行。孤網運行時可以手動增減目標負荷，也可以通過二次調頻功能自動增減負荷，維持機組轉速在3000 r/min。

遙控控制

當機組并網后，調節器還可以接受外部控制指令，控制指令方式可為增減脈沖信號或4～20mA的模擬量信號。

超速試驗

在汽輪機首次安裝或大修時，需要驗證超速保護的動作準確性，對每一種超速保護都進行試驗驗證。整個系統設置多道保護：103%超速試驗、110%超速試驗、機械超速試驗。

主汽門/調門嚴密性試驗

在機組啟動之前，汽輪機轉速達到設定轉速的情況下，可分別進行主汽門/調門嚴密性

試驗，測試機組惰走時間，判斷主汽門/調門是否嚴密。

● 轉速控制范圍：

4轉/分～10000轉/分，精度(±1轉/分)；

● 負荷控制范圍：

0～115％，精度0.5%；

● 轉速不等率：      

3～6％連續可調；

● 升速率控制精度：

1轉/分;

● 甩額定負荷時轉速超調量：

5％額定轉速；

● 調節系統的遲緩率：

≯0.06%；

● 抽汽壓力不等率：

0～10％；

● 系統平均無故障時間：

      MTBF>100000小時；

● 系統可用率：99.9%；

● 共模抑制比≥120dB，差模抑制比≥60dB；

● 能接受與電氣共用全廠接地網而不必設置專用接地網，接地電阻≤2Ω；

● 供電：兩路 DC24V(5A),±10%，冗余供電；

● 最大功耗：帶觸摸屏型，小于40W；不帶觸摸屏型，小于30W；

● 運行環境溫度：帶觸摸屏型，-10℃～45℃；不帶觸摸屏型，-10℃～65℃；

● 存儲運輸溫度：-40℃～+85℃；

● 相對濕度：10% RH～90% RH (不結露)；

開機顯示SY8000的登錄畫面，輸入用戶名及密碼后可進入SY8000的主畫面

● SY8000的監視及控制主畫面，用于監視機組的控制狀態及重要參數。

● LVDT標定界面，對調門進行閥位標定和拉閥試驗。

● 控制參數界面，列有所有需要設置的控制參數，根據不同的權限可以在線進行調閱及修改。

● 系統參數界面，設置AI（4～20mA輸入）通道的量程及Modbus通訊接口的參數。

● 通道狀態界面，監視調節器所有I/O通道的數值及狀態。

● 試驗界面，可以在機組啟動前進行調門嚴密性試驗及超速試驗。

                                        開孔圖                                           安裝示意圖

注：帶補汽控制的SY8000型號中，“遙控抽汽壓力”，“抽汽壓力”，“低抽門指令輸出”這三個測點分別用“補汽門開度”，“補汽壓力”，“補汽門指令輸出” 三個測點替換。

注：標準機柜的尺寸為2200mm (高) X 800mm（寬）X 600mm（深），顏色為RAL7035和RAL9005兩種可選，內含兩個AC220V/DC24V(5A)開關電源。工程師站和操作員站均配置時包含兩臺交換機。

選型注意事項：

1：帶觸摸屏的型號不能配操作員站

2：兩個油動機的型號不能帶補汽控制

機柜背面的下方安裝一根屏蔽接地銅排（和柜體絕緣）和一根保護接地銅排，SY8000的輸入輸出信號電纜的屏蔽層連接到屏蔽接地銅排，而SY8000的外殼（通過后蓋板上的接地螺釘）以及柜體則連接到保護接地銅排，兩個接地銅排各通過接地電纜(線徑面積至少16平方毫米)引到電子設備間的匯流銅排處，保護接地和屏蔽接地匯總后，最后再通過一根母線（線徑面積至少25平方毫米）與總的電氣接地網相連。

使用四個絕緣螺栓將機柜固定在底座上面，并在機柜和底座之間放置一塊約5～10mm厚的絕緣墊，實現機柜與底座的絕緣。