柔性振动盘：基于NX的大型十字万向接轴法兰叉头的数控加工技术研究

1 汽轮机保护系统概述

　　汽轮机在正常运行过程中，需要根据用户用电量来调节负荷，为了防止调节系统因故障失灵，和汽轮机突然甩负荷时引起超速危险，以备在机组出现某些异常时迅速动作停机，防止发生事故。汽轮机必须设置转速、转子的轴向位移、轴瓦振动、机缸相对膨胀、汽轮机各轴承的油压和油温、凝汽器的真空度、发电机的主保护动作等参数的保护，在这些参数中的任何一个超过所规定的允许值时，要求自动发出信号使磁力断路油门动作，泄掉安全油，切断进汽，进行强制停机，并且同时声光报警，记录停机原因，向DCS控制系统和调节系统发送联锁信号，联锁调节门、发电机和油泵，使整个系统迅速回到安全状态，达到保护汽轮机的目的。

2 系统组成

　　汽轮机保护系统由现场设备部分、PLC控制系统部分、人机界面(触摸屏)和外围联络系统组成。现场设备主要包括：汽轮机本体监测系统(检测汽轮机转速、轴向位移、轴承瓦振动、汽缸相对膨胀等)、压力检测系统(检测润滑油压力、安全油压油、凝汽器真空度)、油温检测系统(检测各轴承回油的温度)、磁力油路遮断停机系统;PLC控制系统包括：冗余的PLC控制器、信号隔离继电器、驱动继电器和接触器;外围联络系统包括：DCS控制系统、汽轮机转速负荷调节系统。系统结构如图1所示。整体系统构成了现场数据采集处理、监视和现场设备控制。

3 硬件设计

　　由于汽轮机保护系统的重要性，决定了该系统在任何时候不容许出现误动作或拒动作，因此作为逻辑控制单元的PLC一般选用国内外品质高、稳定性好的产品，例如AB-ControLogix系列、GE-PAC7i系列、施耐德公司Modicon QUANTUM系列产品。

　　以下以选用AB-ControLogix系列PLC为例对系统进行说明，系统采用双机热备冗余配置，控制核心部件(CPU)配置两套，分别安装在两个独立的机架，两个机架的CPU通过光纤连接的同步模块同步热备运行，在任一套CPU及相关部件出现故障或错误时，会无扰动切换到另一套CPU，保证了系统的可靠稳定运行。PLC的IO模块安装在独立的IO机架，IO与CPU的通讯方式为冗余ControlNet网络。PLC的开关量输入输出点都选用继电器隔离，彻底防止了现场的干扰信号对系统的不良影响，保证了系统能够长期可靠运行。

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