专利名称：一种用于双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制设备，特别是一种系统稳定、通讯简单的用于双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制设备。
背景技术：
大型海外油气田地理位置偏远，无外电供应，双燃料燃气轮机电站以其安装快捷，运行可靠的特点在海外油田得到广泛应用。作为油气田双燃料燃气轮机电站(以下简称轮机电站)的辅助系统主要包括燃油处理橇、燃气处理橇、水处理橇、排污系统橇，以上辅助系统的控制在实际运行中上仍有许多不足，需逐步改进。一般轮机电站辅助系统成橇设备主要包括燃油处理橇、燃气处理橇、水处理橇、排污系统橇几大部分组成，在运行过程中需要控制和调节各个辅助设备的状态才能保证轮机 电站的可靠运行。轮机电站轮机发电机本体(以下简称轮机本体)由轮机生产厂家的电站管理系统(Power Management System)控制，电站管理系统主要由分布在轮机本体内部的各类传感器、执行机构、站控盘微处理器、控制出口模块等组成，主要功能是对轮机本体及电气系统负荷分配及低周减载进行监测及控制。而轮机电站的辅助系统成橇设备的设计与制造通常来源于不同厂家或不同的国家，由于设计理念、使用标准和对标准理解的差异，致使各个橇块自动控制水平参差不齐，有的更没有纳入电站管理系统总体管理和监控，给实际生产运行带来了很大的不便。对于偶尔纳入电站管理系统的辅助系统，也因电站管理系统要应对若干不同厂家的数据接口，通讯解析困难，极易造成系统运行不稳定和误动作，因此设计标准的轮机电站辅助系统控制设备成为电站可靠运行的必要条件。本实用新型是将现有轮机电站辅助系统进行综合控制，针对运行中出现的若干问题进行技术改进，基本保证了轮机电站在各种不同工况和和环境下的安全运行。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制设备，用于解决燃气轮机电站辅助系统集中控制的问题。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下一种用于双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制设备，这里所述双燃料燃气轮机电站辅助系统包括燃油处理橇、燃气处理橇、水处理橇和排污系统橇，则所述控制设备包括间隔层设备和站控层设备，且所述间隔层设备通过总线与所述站控层设备进行通讯；所述间隔层设备，其安装在所述双燃料燃气轮机电站辅助系统上，用于对所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的工艺流程进行监测和控制；所述站控层设备，其通过总线与所述间隔层设备通讯，用于实现对所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制及调试。在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。所述间隔层设备包括四个PLC控制单元燃油处理橇PLC控制单元、燃气处理橇PLC控制单元、水处理橇PLC控制单元和排污系统橇PLC控制单元；所述四个PLC控制单元各自独立，且分别组盘安装在燃油处理橇、燃气处理橇、水处理橇和排污系统橇上，并分别用于对燃油处理橇、燃气处理橇、水处理橇和排污系统橇的工艺流程进行监测和控制。进一步，所述PLC控制单元是智能模块化积木式结构，都具备对应的双燃料燃气轮机电站辅助系统的一次设备的测控单元及微处理器等，即所述PLC控制单元包括了模拟量输入模块、微处理器模块和控制出口模块等。进一步，所述PLC控制单元还通过二次电缆与所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的一次设备连接，用于监测和控制所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的一次设备。这里，所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的一次设备包括仪表、执行机构、传感器等。
进一步，所述站控层设备还与电站管理系统通讯，用于将所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的实时状态上传至电站管理系统，并传送及执行所述电站管理系统下发给所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的指令，从而实现对所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制及调试。具体地，站控层设备由微处理器、远动接口设备及主机等组成，它是面向各个轮机辅助系统橇的运行的管理中心控制层，负责与各个间隔层设备的PLC控制单元通讯、处理命令下发、负责与电站管理系统通讯，并接受且执行轮机本体通过电站管理系统下发的各类指令，这里轮机电站管理系统通过RS485方式及以太网与站控层设备进行通讯。操作员也可以通过站控层设备主机实现对各个辅助系统橇块的控制及调试。进一步，所述间隔层设备通过总线与所述站控层设备进行通讯时，所述间隔层设备和所述站控层设备均是通过RS485串行通讯口与总线连接的。本实用新型的有益效果是本实用新型所述的控制设备，标准化定制了轮机辅助设备的操作和调试，不但极大节约了现场辅助系统的调试时间，而且直接取消了各个辅助系统一次设备与电站管理系统之间的二次电缆，简化了电站管理系统对不同厂家辅助系统的控制难题。同时所述控制系统对辅助系统进行实时逻辑控制，并能与电站管理系统通讯，既可独立在辅助系统设备操作屏进行操作调控，也可以在轮机电站的电站管理系统上进行操作和监控，解决了分离辅助系统的集中标准化控制，有效保证了轮机电站的安全、可靠、方便运行。
图I为本实用新型所述的控制设备的结构图；图2为本实用新型所述间隔层设备的结构图。附图中，各标号所代表的部件列表如下I、间隔层设备，2、站控层设备，3、燃油处理橇PLC控制单元，4、燃气处理橇PLC控制单元，5、水处理橇PLC控制单元，6、排污系统橇PLC控制单元。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。如图I所示，本实施例所述的一种用于双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制设备，所述双燃料燃气轮机电站辅助系统包括燃油处理橇、燃气处理橇、水处理橇和排污系统橇，则所述控制设备包括间隔层设备I和站控层设备2，且所述间隔层设备I通过总线与所述站控层设备2进行通讯。这里，所述间隔层设备I通过总线与所述站控层设备2进行通讯时，所述间隔层设备I和所述站控层设备2均是通过RS485串行通讯口与总线连接的。所述间隔层设备1，包括各自独立并分别组盘安装在所述燃油处理橇、燃气处理橇、水处理橇和排污系统橇上的四个PLC控制单元，如图2所示，这四个PLC控制单元是燃油处理橇PLC控制单元3、燃气处理橇PLC控制单元4、水处理橇PLC控制单元5和排污系统橇PLC控制单元6，对应地分别用于对所述燃油处理橇、燃气处理橇、水处理橇和排污系统橇的工艺流程进行监测和控制。这里，如图I及图2所示，所述PLC控制单元还通过二次电缆与所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的一次设备连接，用于监测和控制所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的一次设备。所述PLC控制单元是智能模块化积木式结构，都具备对应的双燃料燃气轮机电站辅助系统的一次设备的测控单元及微处理器等，即所述PLC控制单元包括了模拟量输入模块、微处理器模块和控制出口模块等。所述站控层设备2，其通过总线与所述间隔层设备I通讯，用于实现对所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制及调试。此外，如图I所示，所述站控层设备还与电站管理系统通讯，用于将所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的实时状态上传至轮机的电站管理系统，并将所述电站管理系统下发的指令传送到所述双燃料燃气轮机电站辅助系统。具体地，站控层设备由微处理器、远动接口设备及主机组成，它是面向各个轮机辅助系统橇的运行的管理中心控制层，负责与各个间隔层设备的PLC控制单元通讯、处理命令下发、负责与电站管理系统通讯，并接受且执行轮机电站管理系统下发的各类指令，这里轮机电站管理系统通过RS485及以太网方式与站控层设备进行通讯。操作员可以也通过站控层设备主机实现对各个辅助系统橇块的控制及调试。下面给出本实施例所述设备控制设备的工作流程轮机本体设备及电站管理系统通常制造周期很长，在其未就位之前，轮机电站辅助系统通常已经成型，单橇试运可以通过橇块上PLC控制单元实施操作，整个辅助系统联机调试可以通过站控层设备的主机进行监视操作，极大节省了现场调试时间。轮机电站管理系统就位之后，轮机电站辅助控制系统的站控层设备与电站管理系统通过RS485及以太网实施通讯，各辅助橇块的实时状态可以上传至轮机电站管理系统，操作命令也可以通过轮机电站管理系统下行至辅助橇块。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制设备，其特征在于，包括间隔层设备和站控层设备，且所述间隔层设备通过总线与所述站控层设备进行通讯； 所述间隔层设备，其安装在所述双燃料燃气轮机电站辅助系统上，用于对所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的工艺流程进行监测和控制； 所述站控层设备，其通过总线与所述间隔层设备通讯，用于实现对所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制及调试。
2.根据权利要求I所述的控制设备，其特征在于，所述间隔层设备包括四个PLC控制单元燃油处理橇PLC控制单元、燃气处理橇PLC控制单元、水处理橇PLC控制单元和排污系统橇PLC控制单元； 所述四个PLC控制单元各自独立，且分别组盘安装在燃油处理橇、燃气处理橇、水处理橇和排污系统橇上，并分别对应地用于对燃油处理橇、燃气处理橇、水处理橇和排污系统橇的工艺流程进行监测和控制。
3.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，所述PLC控制单元是智能模块化积木式结构，包括模拟量输入模块、微处理器模块和控制出口模块。
4.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，所述PLC控制单元还通过二次电缆与所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的一次设备连接，用于监测和控制所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的一次设备。
5.根据权利要求I所述的控制设备，其特征在于，所述站控层设备还与电站管理系统通讯，用于将所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的实时状态上传至电站管理系统，并用于传送及执行所述电站管理系统下发给所述双燃料燃气轮机电站辅助系统的指令。
6.根据权利要求I所述的控制设备，其特征在于，所述间隔层设备通过总线与所述站控层设备进行通讯时，所述间隔层设备和所述站控层设备均是通过RS485串行通讯口与总线连接的。
专利摘要本实用新型涉及一种用于双燃料燃气轮机电站辅助系统的控制设备，所述控制设备包括间隔层设备和站控层设备；所述间隔层设备，其安装在所述双燃料燃气轮机电站辅助系统上，包括各自独立并分别组盘安装在辅助系统上的四个PLC控制单元，用于对辅助系统的工艺流程进行监测和控制；所述站控层设备，其通过总线与所述间隔层设备通讯，用于实现对辅助系统的控制及调试。本实用新型所述的控制设备既可独立在辅助系统PLC设备操作屏进行就地操作调控，亦可在辅助控制系统站控设备的主机上进行操作调控，也可在轮机电站的电站管理系统上进行操作和监控，解决了分离辅助系统的集中标准化控制，有效保证了轮机电站的安全、可靠、方便运行。
文档编号G05B19/418GK202632080SQ20122025249
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者马坤, 郑刚, 李效民, 黄京俊, 刘朝霞 申请人:中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司