本實(shí)用新型涉及汽輪機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種汽輪機(jī)控制器。

背景技術(shù)：

蒸汽輪機(jī)是一類在工業(yè)上應(yīng)用廣泛的動(dòng)力裝置，其啟停和運(yùn)行需要按照一定的程序和參數(shù)加以控制，否則容易導(dǎo)致汽輪機(jī)葉片受損或者效率低下。汽輪機(jī)控制需要專用控制器或者調(diào)速器，以美國WOODWARD的505/505E型汽輪機(jī)調(diào)速器為代表，在國內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用。以505系列調(diào)速器為代表的汽輪機(jī)專用控制設(shè)備，其特點(diǎn)是，控制設(shè)備內(nèi)有一套單板計(jì)算機(jī)，具有輸入輸出接口，能夠測(cè)量汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)，輸出對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速(通過進(jìn)氣閥開度)的調(diào)節(jié)信號(hào)，這種調(diào)節(jié)信號(hào)是4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，不能直接給予調(diào)節(jié)閥，需要先給予一套伺服控制設(shè)備，通過伺服控制設(shè)備，再輸出給調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)節(jié)閥開度的調(diào)節(jié)。這類汽輪機(jī)控制器技術(shù)較老，只帶有一個(gè)小的數(shù)碼顯示屏，和數(shù)個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的設(shè)置和控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出一種汽輪機(jī)控制器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中汽輪機(jī)調(diào)速器需要配套伺服控制設(shè)備和控制方式單一的問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種汽輪機(jī)控制器，包括核心處理單元、信號(hào)接口板、人機(jī)界面和通訊模塊；

所述信號(hào)接口板具有第一調(diào)理電路和第二調(diào)理電路；

所述第二調(diào)理電路連接于所述核心處理單元與汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器之間，用于將所述轉(zhuǎn)速傳感器采集到的正弦波轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖頻率信號(hào)，并將脈沖頻率信號(hào)傳遞給所述核心處理單元；

所述核心處理單元根據(jù)接收到的脈沖頻率信號(hào)計(jì)算得出閥門開度指令，并將閥門開度指令傳遞給所述第一調(diào)理電路；

所述第一調(diào)理電路連接于所述核心處理單元與汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)閥之間，用于將所述核心處理單元給出的閥門開度指令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)傳遞給所述調(diào)節(jié)閥；

所述通訊模塊用于與集散控制系統(tǒng)通信。

進(jìn)一步地，所述核心處理單元包括主控器、I/O模塊、測(cè)頻模塊、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出；

所述主控器與所述通訊模塊、人機(jī)界面、I/O模塊和測(cè)頻模塊連接；

所述I/O模塊與所述開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出連接。

進(jìn)一步地，所述第一調(diào)理電路與所述模擬量輸出連接；

所述第二調(diào)理電路與所述測(cè)頻模塊連接。

進(jìn)一步地，所述人機(jī)界面為觸摸屏和按鍵。

進(jìn)一步地，所述通訊模塊為RS485通訊模塊。

進(jìn)一步地，所述主控器為PLC、PAC或單板微型計(jì)算機(jī)。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型以PLC、PAC或單板微型計(jì)算機(jī)為核心，集成了信號(hào)接口板，能夠直接接收轉(zhuǎn)速信號(hào)和輸出調(diào)節(jié)閥控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)啟停和運(yùn)行的控制調(diào)節(jié)，無需配套伺服控制設(shè)備，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提升了系統(tǒng)的可靠性，降低了構(gòu)建成本；采用觸摸屏進(jìn)行操作，提升了操作的便捷性和顯示的直觀性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本實(shí)施例中的汽輪機(jī)控制器，包括核心處理單元、信號(hào)接口板、人機(jī)界面和通訊模塊；所述信號(hào)接口板具有第一調(diào)理電路和第二調(diào)理電路；所述第二調(diào)理電路連接于所述核心處理單元與汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器之間，用于將所述轉(zhuǎn)速傳感器采集到的正弦波轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖頻率信號(hào)，并將脈沖頻率信號(hào)傳遞給所述核心處理單元；所述核心處理單元根據(jù)接收到的脈沖頻率信號(hào)計(jì)算得出閥門開度指令，并將閥門開度指令傳遞給所述第一調(diào)理電路；所述第一調(diào)理電路連接于所述核心處理單元與汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)閥之間，用于將所述核心處理單元給出的閥門開度指令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)傳遞給所述調(diào)節(jié)閥；所述通訊模塊用于與集散控制系統(tǒng)通信。

本實(shí)施例中，所述核心處理單元包括主控器、I/O模塊、測(cè)頻模塊、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出；所述主控器與所述通訊模塊、人機(jī)界面、I/O模塊和測(cè)頻模塊連接；所述I/O模塊與所述開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出連接。所述第一調(diào)理電路與所述模擬量輸出連接；所述第二調(diào)理電路與所述測(cè)頻模塊連接。

本實(shí)施例中，所述人機(jī)界面為觸摸屏和按鍵。所述通訊模塊為RS485通訊模塊。所述主控器為PLC，也可以采用PAC或單板微型計(jì)算機(jī)。

本實(shí)施例中，主控器具有一定的處理能力，能存儲(chǔ)系統(tǒng)參數(shù)，具有所需的輸入輸出接口。配置適當(dāng)數(shù)量的輸入輸出接口，包括測(cè)頻模塊，用于測(cè)量轉(zhuǎn)速；模擬量輸出，用于輸出閥門開度指令；以及其它輔助接口，如開度反饋信號(hào)模擬量輸入，指令丟失開關(guān)量輸入等。

設(shè)計(jì)專用的信號(hào)接口板，用于連接核心處理單元和汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器和調(diào)節(jié)閥。信號(hào)接口板的作用有兩個(gè)，一是接收轉(zhuǎn)速傳感器采集來的轉(zhuǎn)速信號(hào)，第二調(diào)理電路包括放大電路、鉗位電路和比較器，可以把根據(jù)轉(zhuǎn)速大小而改變信號(hào)幅度的正弦波轉(zhuǎn)速信號(hào)調(diào)理為規(guī)則的脈沖頻率信號(hào)，給予核心處理單元的頻率測(cè)量模塊。二是接收主控器經(jīng)過計(jì)算輸出的4-20mA閥門開度指令，第一調(diào)理電路包括信號(hào)調(diào)整放大電路，可將閥門開度指令調(diào)理成±100mA驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)，給到調(diào)節(jié)閥，用以調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度，從而控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。

本實(shí)施例根據(jù)汽輪機(jī)反饋的轉(zhuǎn)速、選配的閥位信號(hào)，進(jìn)行串級(jí)PID計(jì)算處理后，輸出驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)給調(diào)節(jié)閥，控制調(diào)節(jié)閥的開度，從而使汽輪機(jī)在負(fù)荷情況下按照規(guī)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。用戶操作上采用觸摸屏實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的參數(shù)配置。觸摸屏能夠?qū)崟r(shí)顯示汽輪機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速、閥門開度、報(bào)警狀態(tài)。在緊急狀態(tài)下，具有報(bào)警輸出，便于就近通知操作人員應(yīng)急處理。

本實(shí)施例在功能上，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、升速過程控制、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、停機(jī)、降速過程控制、超速試驗(yàn)、報(bào)警及急停?？蛇xDDV閥的伺服驅(qū)動(dòng)功能。操作方式上，實(shí)現(xiàn)本地控制、遠(yuǎn)程控制選擇，本地控制優(yōu)先。本地通過觸摸屏和按鍵進(jìn)行控制，遠(yuǎn)程通過RS485總線實(shí)現(xiàn)與DCS系統(tǒng)(集散控制系統(tǒng))的交互。

觸摸屏人機(jī)界面，在觸摸屏中對(duì)主要功能畫面和參數(shù)設(shè)定畫面進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得在對(duì)觸摸屏進(jìn)行操作時(shí)可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)汽輪機(jī)的控制系統(tǒng)中的參數(shù)輸入與輸出，以及對(duì)系統(tǒng)中的警報(bào)信息及時(shí)的監(jiān)控與顯示，而且通過對(duì)主要功能界面的設(shè)置功能進(jìn)入，用戶可以根據(jù)自己的需要和工業(yè)汽輪機(jī)的特點(diǎn)設(shè)置不同參數(shù)，能夠最大程度的實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。在實(shí)施時(shí)應(yīng)該充分考慮到各種潛在的變化因素，對(duì)信號(hào)的輸入與輸出畫面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，并且通過監(jiān)視信號(hào)燈的亮滅來檢測(cè)信號(hào)的輸入與輸出功能是否實(shí)現(xiàn)，以此對(duì)工業(yè)汽輪機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中觸摸屏的故障進(jìn)行及時(shí)的診斷，并進(jìn)行及時(shí)的修理與調(diào)整。

報(bào)警處理，在每一個(gè)控制系統(tǒng)中都有對(duì)警報(bào)畫面的設(shè)置，這是為了能夠及時(shí)的對(duì)設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控與管理，對(duì)于出現(xiàn)的問題能夠及時(shí)的處理。警報(bào)畫面的設(shè)計(jì)通過報(bào)警信息功能實(shí)現(xiàn)，當(dāng)設(shè)備或者機(jī)組在運(yùn)行的過程中發(fā)生了故障，就要觸動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)，與警報(bào)畫面鏈接起來，這樣就可以更加直觀的顯示出工業(yè)汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。