专利名称：一种冗余式汽轮机危急跳闸系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽轮机技术，特别是涉及一种冗余式汽轮机危急跳闸系统的技术。
背景技术：
如图2所示，现有汽轮机危急跳闸系统(ETS)多以DPU (基于微处理器的分散处理模块)为核心，从现场设备或其他控制系统采集影响汽轮机安全可靠运行的开关量信号，并对这些信号进行逻辑判断，一旦这些信号值超越运行限制值，汽轮机危急跳闸系统(ETS)就输出跳闸信号至现场的跳闸电磁阀，由现场的跳闸电磁阀完成快速关闭汽轮机进气阀门的功能，从而保证汽轮机的安全运行。但是，现有汽轮机危急跳闸系统(ETS)只能监测影响汽轮机安全可靠运行的开关量信号，不能监测影响汽轮机安全可靠运行的模拟量信号，其监测信号的类型有待扩展，而且现有汽轮机危急跳闸系统(ETS)的可靠性也较差，一旦系统中的某些部件出现故障也易引起汽机跳闸电磁阀的误动与拒动，对于汽轮机的安全可靠运行存在极大隐患。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可靠性高，能处理多种监测信号类型的冗余式汽轮机危急跳闸系统。为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种冗余式汽轮机危急跳闸系统，所述汽轮机设有用于控制其进汽阀门开闭的至少一个跳闸电磁阀，其特征在于包括冗余控制器，及多个定值比较器、多个信号分配器、多个表决器；
所述表决器的数量与跳闸电磁阀的数量一致，每个表决器对应一个跳闸电磁阀，各表决器的输出端各接到对应跳闸电磁阀；
每个定值比较器的输出端均分别接到各表决器的输入端，每个信号分配器的输出端均分别接到各表决器的输入端；
所述冗余控制器通过以太网络连接各定值比较器、各信号分配器及各表决器。本发明提供的冗余式汽轮机危急跳闸系统，利用定值比较器接入影响汽轮机安全可靠运行的模拟量信号，利用信号分配器接入影响汽轮机安全可靠运行的开关量信号，所能监测的信号类型较多，而且各定值比较器、各信号分配器及各表决器均独立运行，不需要冗余控制器进行运算，将同一路监测信号接入同组的定值比较器或信号分配器后，能实现每一路监测信号的多重冗余，因此当系统中有一模块产生故障时，不会影响其它模块的运行，系统可靠性很高，能有效避免汽机跳闸电磁阀的误动与拒动，保障汽轮机的安全可靠运行。
图I是本发明实施例的冗余式汽轮机危急跳闸系统的结构示意 图2是现有汽轮机危急跳闸系统的结构示意图。具体实施例方式以下结合
对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。如图I所示，本发明实施例所提供的一种冗余式汽轮机危急跳闸系统，所述汽轮机设有用于控制其进汽阀门开闭的至少一个跳闸电磁阀，该电磁阀可用于危急情况下快速关闭汽轮机进汽阀门；
其特征在于包括冗余控制器(图中未示)，及多个定值比较器(图中只示出I个)、多个信号分配器(图中只示出I个)、多个表决器；
所述表决器的数量与跳闸电磁阀的数量一致，每个表决器对应一个跳闸电磁阀，各表决器的输出端各接到对应跳闸电磁阀；
每个定值比较器的输出端均分别接到各表决器的输入端，每个信号分配器的输出端均分别接到各表决器的输入端；
所述冗余控制器通过以太网络连接各定值比较器、各信号分配器及各表决器。本发明实施例中，所述信号分配器为FPGA (可编程逻辑控制器)，所述定值比较器、表决器均为FPGA (可编程逻辑控制器)或CPLD (复杂可编程逻辑控制器)，所述冗余控制器为DPU (基于微处理器的分散处理模块)。本发明实施例适用于汽轮机危急跳闸控制，应用时将汽轮机供跳闸监控的各路模拟量信号分别接入各定值比较器，将汽轮机供跳闸监控的各路开关量信号分别接入各信号分配器，并通过冗余控制器设定各定值比较器的阈值，通过冗余控制器分别对各个表决器的跳闸逻辑进行组态；各定值比较器的阈值设定完成后将各定值比较器配置为只能向冗余控制器单向发送信息的单向通信模式，各信号分配器及各表决器的跳闸逻辑组态完成也配置为只能向冗余控制器单向发送信息的单向通信模式；
系统运行时各个定值比较器、各个信号分配器、各个表决器均独立于冗余控制器运
行；
各个定值比较器对输入的各路供跳闸监控的模拟量信号进行判断，每个定值比较器判断出输入的模拟量信号超出设定的阈值时，即输出危急状态的开关量信号给各个表决器，反之则输出正常状态的开关量信号给各个表决器；
每个信号分配器将输入的供跳闸监控的开关量信号分配给各个表决器；
每个表决器均收到所有定值比较器及所有信号分配器输出的开关量信号，并对收到的各开关量信号进行跳闸逻辑判断，如果跳闸逻辑判断结果为立即跳闸，则输出跳闸指令到对应跳闸电磁阀，反之则不输出跳闸指令；
例如，将汽轮机应用系统输出的供跳闸监控的模拟量转速信号分别接入三个定值比较器，并将该3个定值比较器的阈值都设置为3300转，当汽轮机转速超过3300转时，该3个定值比较器各输出汽轮机已超速的开关量信号到各个表决器，即每个表决器均收到3个定值比较器送出的汽轮机已超速的开关量信号，各个表决器随即分别输出跳闸指令到对应跳闸电磁阀，各个跳闸电磁阀收到跳闸指令后立即关闭汽轮机的进汽阀门，以保证汽轮机的安全运行，任意两个跳闸电磁阀收到跳闸指令即可关闭汽轮机的进汽阀门，所以在这个过程中，任意一个表决器、定值比较器或信号分配器失效将不影响系统的正常运行。
本发明实施例中，所述跳闸电磁阀有3个(即3重冗余配置)，实际应用时跳闸电磁阀也可能为3个以上，本系统可根据电磁阀的数量，灵活配置定值比较器、信号分配器和表决器的数量。本发明实施例中，各表决器的的跳闸逻辑组态取决于信号的设计，典型的跳闸逻辑表决方式有对信号2取1、3取2、4取 2等。
权利要求
1.一种冗余式汽轮机危急跳闸系统，所述汽轮机设有用于控制其进汽阀门开闭的至少一个跳闸电磁阀； 其特征在于包括冗余控制器，及多个定值比较器、多个信号分配器、多个表决器； 所述表决器的数量与跳闸电磁阀的数量一致，每个表决器对应一个跳闸电磁阀，各表决器的输出端各接到对应跳闸电磁阀； 每个定值比较器的输出端均分别接到各表决器的输入端，每个信号分配器的输出端均分别接到各表决器的输入端； 所述冗余控制器通过以太网络连接各定值比较器、各信号分配器及各表决器。
全文摘要
一种冗余式汽轮机危急跳闸系统，涉及汽轮机技术领域，所解决的是提高可靠性，及扩展监测信号类型的技术问题。所述汽轮机设有用于控制其进汽阀门开闭的至少一个跳闸电磁阀，用于危急情况下快速关闭汽轮机进汽阀门；该系统包括冗余控制器，及多个定值比较器、多个信号分配器、多个表决器；各表决器的输出端分别接到各跳闸电磁阀；各定值比较器及各信号分配器各按多个一组的方式分成多组；每个定值比较器的输出端均分别接到各表决器的输入端，每个信号分配器的输出端均分别接到各表决器的输入端；所述冗余控制器通过以太网络连接各定值比较器、各信号分配器及各表决器。本发明提供的系统，适用于汽轮机危急遮断控制。
文档编号F01D21/00GK102720547SQ20121021348
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者于晓东, 唐华俊, 胡中泽, 赵思彧 申请人:国核自仪系统工程有限公司