北京康博森燃机工程技术有限公司 - 北京康吉森燃机工程技术有限公司
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CONSEN GT 1、 TS3000 TMR 2、 GTCON 3000 TMR 康吉森燃机 中国的燃机控制专家 燃机控制系统 燃机控制系统 北京康吉森燃机工程技术有限公司 . 海淀区北四环中路229号海泰大厦1117,1119室。010-84920226(247)
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CONSEN GT<br />
1、 TS3000 TMR<br />
2、 GTCON 3000 TMR<br />
康吉森燃机<br />
中国的燃机控制专家<br />
燃机控制系统<br />
燃机控制系统<br />
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今天的主题<br />
• 康吉森燃机工程技术有限公司简介<br />
• 燃气轮机控制的业绩<br />
• TRICON TS3000介绍<br />
TS3000介绍<br />
• 康吉森 GTCON 2000介绍 2000介绍<br />
• 康吉森 GTCON 3000介绍 3000介绍<br />
• 燃气轮机控制的经验<br />
燃气轮机控制的 经验/解决方案 解决方案<br />
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北京康吉森<br />
燃机工程技术有限公司介绍<br />
(CONSEN CONSEN GT )<br />
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<strong>北京康吉森燃机工程技术有限公司</strong><br />
成立于2000<br />
成立于 2000年,由国内燃机界的专业人士组成。<br />
年,由国内燃机界的专业人士组成。<br />
致力于中国燃机控制事业,成功地走过了一条引进、<br />
吸收和自主创新的道路。<br />
吸收和自主创新的道路<br />
3年来囊括了国内<br />
年来囊括了国内GE GE燃机控制系统改造项目的<br />
燃机控制系统改造项目的<br />
12/13,成功地开发出具有自主知识产权的控制系统<br />
12/13,成功地开发出具有自主知识产权的控制系统。<br />
• 主要业务是燃气轮机的配套和改造。<br />
• 公司负责美国TRICONEX的TMR(三重冗余)系统在中国<br />
地区燃气轮机控制的咨询、销售、系统集成、软件组<br />
态和服务。<br />
• 开发自主知识产权的燃机控制系统。<br />
• 公司在北京设有工程和培训中心。<br />
• 康吉森信息技术有限公司CONSEN CONSEN IT 。<br />
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乌鲁木齐石化:<br />
康吉森燃机的中国业绩<br />
PG5261 燃气轮机驱动压缩机机组,MARK V 控制系统改造<br />
改造的原因:<br />
系统使用了<br />
系统使用了8年,电子卡件老化,开始出现故障,影响关键控制<br />
年,电子卡件老化,开始出现故障,影响关键控制。<br />
伺服控制系统不稳定:转速控制和<br />
伺服控制系统不稳定:转速控制和IGV IGV控制。 控制。<br />
点火火焰不稳定,容易熄火,造成启动困难。<br />
点火火焰不稳定,容易熄火,造成启动困难。<br />
启动温度高。<br />
启动温度高。<br />
改造的过程和结果:<br />
8天拆装和调试,<br />
天拆装和调试,2006 2006年4月7日1天启动调试和投入生产。<br />
天启动调试和投入生产。<br />
伺服系统稳定,稳态转速精度控制在<br />
伺服系统稳定,稳态转速精度控制在1RPM 1RPM以内。 以内。<br />
点火火焰稳定,<br />
点火火焰稳定,10 10次试验,点火成功率<br />
次试验,点火成功率100 100%。 %。<br />
启动过程最高排气温度低于温度控制线<br />
启动过程最高排气温度低于温度控制线120 120℃以上。 以上。<br />
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康吉森燃机的中国业绩<br />
四川天华股份有限公司:<br />
四川天华股份有限公司<br />
PG5261 燃气轮机驱动压缩机机组,MARK IV 控制系统改造<br />
改造的原因:<br />
系统使用了<br />
系统使用了10 10多年, 多年,元器件老化并进入故障高发期,多次出现燃气<br />
元器件老化并进入故障高发期,多次出现燃气<br />
透平不能正常开车,甚至控制系统不能起动等故障,影响关键控制。<br />
透平不能正常开车,甚至控制系统不能起动等故障, 影响关键控制。<br />
启动透平脱扣时出现掉转现象。<br />
启动透平脱扣时出现掉转现象。<br />
改造的过程和结果:<br />
7天拆装和调试,<br />
天拆装和调试,1天启动调试和投入生产。<br />
天启动调试和投入生产。<br />
解决了掉转的问题。<br />
解决了掉转的问题。<br />
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华能重庆燃机电厂:<br />
华能重庆燃机电厂<br />
康吉森燃机的中国业绩<br />
PG6531 燃气轮机发电机组,MARK IV 控制系统改造<br />
改造的原因:<br />
系统使用了<br />
系统使用了10 10多年, 多年,元器件老化并进入故障高发期,多次出现燃气<br />
元器件老化并进入故障高发期,多次出现燃气<br />
透平不能正常开车,甚至控制系统不能起动等故障。<br />
透平不能正常开车,甚至控制系统不能起动等故障<br />
改造的过程和结果:<br />
8周交货。 周交货。<br />
15 15天拆装和调试。<br />
天拆装和调试。<br />
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康吉森燃机的中国业绩<br />
中石化靖边燃气发电厂:<br />
中石化靖边燃气发电厂<br />
PG5301 燃气轮机发电机组,MARK I 控制系统改造、发电机控保系<br />
统改造。<br />
改造的原因:<br />
近30 30年系统,模拟<br />
年系统,模拟元器件老化<br />
元器件老化。<br />
电缆老化,现场元器件落后、老化。<br />
电缆老化,现场元器件落后、老化。<br />
两位式 两位式IGV IGV,无法满足联合循环的要求。<br />
,无法满足联合循环的要求。<br />
改造的过程和结果:相当于为<br />
改造的过程和结果: 相当于为”裸机 裸机“提供电气和控制系统<br />
提供电气和控制系统。<br />
全面更换电缆和一次元件,增加<br />
全面更换电缆和一次元件,增加IGV IGV调节系统。<br />
调节系统。<br />
更换 更换MCC MCC、励磁调节系统、继电保护系统、直流系统。<br />
、励磁调节系统、继电保护系统、直流系统。<br />
整个改造过程为<br />
整个改造过程为25 25天。 天。<br />
整全面具备单机、孤网和并网运行的功能。<br />
整全面具备单机、孤网和并网运行的功能。<br />
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康吉森燃机的中国业绩<br />
辽河油田油气集输公司:<br />
辽河油田油气集输公司<br />
PG5361燃气轮机驱动压缩机机组,MARK II 控制系统改造。<br />
改造的原因:<br />
系统使用了<br />
系统使用了10 10多年,元器件老化并进入故障高发期。<br />
多年,元器件老化并进入故障高发期。<br />
振动监测系统老化。<br />
振动监测系统老化。<br />
改造的过程和结果:<br />
12天拆装和调试。<br />
12天拆装和调试。<br />
振动监测保护一体化。<br />
改造1个月后再次启动遇到困难,<br />
改造 个月后再次启动遇到困难,IGV IGV的角度引起。<br />
的角度引起。<br />
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康吉森燃机的中国业绩<br />
中石化西北分公司塔河油田燃机电厂:<br />
中石化西北分公司塔河油田燃机电厂<br />
PG5361燃气轮机驱动发电机组,MARK II控制系统改造。<br />
改造的原因:<br />
近20 20多年的系统,模拟<br />
多年的系统,模拟元器件老化<br />
元器件老化。<br />
电缆老化,现场元器件落后、老化。<br />
电缆老化,现场元器件落后、老化。<br />
改造的过程和结果:<br />
全面更换电缆。<br />
全面更换电缆。<br />
更换 更换MCC MCC、励磁调节系统、继电保护系统、直流系统。<br />
、励磁调节系统、继电保护系统、直流系统。<br />
整个改造过程为<br />
整个改造过程为25 25天。 天。<br />
全面具备单机、孤网和并网运行的功能。<br />
全面具备单机、孤网和并网运行的功能。<br />
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重庆建峰化肥厂:<br />
重庆建峰化肥厂<br />
康吉森燃机的中国业绩<br />
PG5261 燃气轮机驱动压缩机机组,MARK IV 控制系统改造<br />
改造的原因:<br />
系统使用了<br />
系统使用了10 10多年, 多年,元器件老化并进入故障高发期,多次出现燃气<br />
元器件老化并进入故障高发期,多次出现燃气<br />
透平不能正常开车,甚至控制系统不能起动等故障,影响关键控制。<br />
透平不能正常开车,甚至控制系统不能起动等故障, 影响关键控制。<br />
启动透平脱扣时出现掉转现象。<br />
启动透平脱扣时出现掉转现象。<br />
改造的过程和结果:<br />
20 20天拆装和调试。<br />
天拆装和调试。<br />
解决了掉转的问题。<br />
解决了掉转的问题。<br />
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四川江油燃机电厂:<br />
四川江油燃机电厂<br />
PG5361燃气轮机驱动发电机组,MARK II控制系统改造。<br />
改造的原因:<br />
近20 20多年的系统,模拟<br />
多年的系统,模拟元器件老化<br />
元器件老化。<br />
电缆老化,现场元器件落后、老化。<br />
电缆老化,现场元器件落后、老化。<br />
改造的过程和结果:<br />
康吉森燃机的中国业绩<br />
整个改造过程为<br />
整个改造过程为25 25天。 天。<br />
1天完成动态调试和所有的试验项目。<br />
天完成动态调试和所有的试验项目。<br />
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成都和协燃机发电有限公司:<br />
成都和协燃机发电有限公司<br />
PG6531 燃气轮机发电机组,MARK IV 控制系统改造<br />
改造的原因:<br />
系统使用了<br />
系统使用了10 10多年, 多年,元器件老化并进入故障高发期。<br />
元器件老化并进入故障高发期。<br />
改造的过程和结果:<br />
康吉森燃机的中国业绩<br />
TS3000 TS3000第一个燃机项目,<br />
第一个燃机项目,1个多月的拆装和调试。<br />
个多月的拆装和调试。<br />
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国内航改燃机的控制系统配套:<br />
国内航改燃机的控制系统配套<br />
沈阳黎明公司<br />
沈阳黎明公司<br />
QD128燃气轮机试车台<br />
QD128燃气轮机试车台<br />
南方航空动力机械公司<br />
南方航空动力机械公司<br />
靖边长宁天然气输气首站ST40<br />
靖边长宁天然气输气首站 ST40燃压机组控制系统<br />
燃压机组控制系统<br />
沈阳黎明公司<br />
沈阳黎明公司<br />
康吉森燃机的中国业绩<br />
QD168燃气轮机试车台<br />
QD168燃气轮机试车台<br />
南方航空动力机械公司<br />
南方航空动力机械公司<br />
WJ6燃机发电机组控制系统<br />
WJ6燃机发电机组控制系统(GTCON<br />
GTCON 2000) 2000<br />
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TS3000 TS3000简介 简介<br />
• TS3000系统八十年代就已进入中国市场<br />
• TRICONEX的TMR(三重冗余)系列产品广泛应用于我<br />
国石化、炼油、电力、石油天然气、化工等行业。在装置<br />
安全联锁系统(ESD)、压缩机防喘振控制、燃气轮机控<br />
制、锅炉监测保护、透平发电控制、海上石油钻井平台安<br />
全控制、火灾与有毒气体监测保护报警、铁路道岔信号控<br />
制等方面有广泛的业绩。<br />
• 目前中国已有600多套TRICONEX的TMR系统在应用。<br />
• 产品在全球的TMR市场中占有65%的份额,<br />
• TMR 产品近9年连续被美国最权威的《控制》杂志评为全<br />
球控制系统第一名。<br />
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世界范围TMR系统的运用比例<br />
Installation Share (including Auto-industry<br />
and other non-HPI)<br />
35%<br />
65%<br />
Triconex<br />
Others<br />
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公司<br />
TRICONEX<br />
TRICONEX公司<br />
关键设备安全控制的领导者<br />
ISO 9001认证 连续9年世界冠军 TUV认证<br />
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TRICONEX公司的概况<br />
TRICONEX公司的概况<br />
• 公司成立于1983年,总部设在美国的加<br />
利福尼亚州 。<br />
• 1992年3月成功合并美国著名的TRI-SEN<br />
透平机组控制系统公司。<br />
• 目前是世界最负盛名的一家透平控制系<br />
统、安全及关键领域控制系统的专业制<br />
造厂商。<br />
• 公司属于国际著名的INVENSYS集团。<br />
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对对质量的承诺及取得的认证<br />
质量的承诺及取得的认证<br />
• 不断地用美国和国际的标准来验证我<br />
们的产品:TUV, CSA, FM, IEC, UL, CE Mark<br />
• 我们的TMR产品满足世界最高安全认<br />
证级别: TUV 6级<br />
• 公司总部和制造资质通过 ISO 9000验<br />
证<br />
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TRICON - TMR 容错控制器<br />
Triconex容错控制器的定义<br />
Triconex容错控制器的定义:<br />
容错控制系统可以识别 识别和补偿 补偿控制系统元件的故障,<br />
并允许在继续完成指定任务的同时对故障元件进行修复,<br />
不中断过程控制。<br />
• 高高安全性和高可用率<br />
安全性和高可用率:<br />
——源于TMR的结构、诊断和在线维护。<br />
• 高可用率 高可用率 :<br />
——消除假(信号)跳机。<br />
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TS3000 TS3000控制系统的特点<br />
控制系统的特点<br />
通过TUV 标准认证的TMR系统体系。<br />
输入表决错误的“自治愈功能”确保主处理<br />
器使用正确的输入表决值。<br />
从输入端子到输出端子(其中包括扫描输<br />
入、执行程序和驱动输出)所有的控制功能<br />
都是在独立的三冗余硬件体系中完成的。<br />
无易出故障的硬件继电器顺控逻辑<br />
3、2、1的工作方式:只有一个主处理器<br />
时,系统也能工作。<br />
单点甚至多点故障时的功能完整性。<br />
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TS3000 TS3000控制系统的特点<br />
控制系统的特点<br />
“热备份” 卡件带电并时刻诊断,保证在需<br />
要的时候是可以运行。 “无冲突”切换是自<br />
动地有保证的。<br />
在故障的情况下,主处理器和I/O模块 可以<br />
在线更换而不影响运行。<br />
双重电源供电(每个都具有100%的机柜供<br />
电能力)对TMR电路提供完善充足的电<br />
源。电源中的任何一个掉电都不会影响三<br />
冗余硬件的性能。<br />
在线修改软件并下装到控制器中,不中断<br />
设备的正常运行。<br />
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TS3000 TS3000控制系统的特点<br />
控制系统的特点<br />
全面的硬件诊断和系统诊断,诊断覆盖率<br />
达到90%以上。<br />
诊断对用户是透明的,诊断结果可以在工<br />
程师站(PC)上得到。<br />
开放的系统,应用程序由使用者掌握。<br />
在涡轮机组控制方面,具有丰富的经验和<br />
专家队伍。<br />
世界范围的广泛使用。<br />
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系统的统一完整性<br />
TS3000一体化控制系统可<br />
TS3000一体化控制系统可<br />
以:<br />
减少采购成本:<br />
减少采购成本<br />
– 与较少的供应商协调<br />
– 降低总系统的成本<br />
– 减少工程协调<br />
• 减少互连信号<br />
• 减少运行和维护的培训:<br />
减少运行和维护的培训<br />
– 一个硬件平台<br />
– 一个变编程软件<br />
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使用TRICONEX 使用 TRICONEX TMR TMR产品 产品<br />
• 提高设备的安全性<br />
意味着什么?<br />
• 减少设备生产过程中的意外和停工时间,<br />
增加产出<br />
• 用它可设计出一个容易维护并且在今后20<br />
年都可得到服务支持的系统<br />
• 可以容易集成到现存的系统和未来的系统<br />
中去<br />
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TRICONEX TS3000 TS3000系统硬件 系统硬件<br />
硬件按版本升级。<br />
20年的备件供应是<br />
保证。<br />
TS3000的特点源<br />
于其独一无二的<br />
TMR结构。<br />
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A<br />
B<br />
C<br />
1<br />
REMOTE RUN<br />
PROGRAM<br />
STOP<br />
?LOCAL<br />
115/230 VAC<br />
PASS<br />
FAULT<br />
ALARM<br />
TEMP<br />
BATT LOW<br />
POWER MODULE<br />
MODEL 8310<br />
115/230 VAC<br />
PASS<br />
FAULT<br />
ALARM<br />
TEMP<br />
BATT LOW<br />
RC<br />
POWER MODULE<br />
MODEL 8310<br />
PASS<br />
FAULT<br />
ACTIVE<br />
MAINT1<br />
MAINT2<br />
COM RX<br />
COM TX<br />
I/O RX<br />
I/O TX<br />
EMP<br />
3006<br />
L<br />
N<br />
1<br />
NO<br />
C<br />
NC<br />
L<br />
N<br />
2<br />
NO<br />
C<br />
NC<br />
PASS<br />
FAULT<br />
ACTIVE<br />
MAINT1<br />
MAINT2<br />
COM RX<br />
COM TX<br />
I/O RX<br />
I/O TX<br />
EMP<br />
3006<br />
PASS<br />
FAULT<br />
ACTIVE<br />
MAINT1<br />
MAINT2<br />
COM RX<br />
COM TX<br />
I/O RX<br />
I/O TX<br />
EMP<br />
3006<br />
PASS<br />
FAULT<br />
ACTIVE<br />
NET 1<br />
TX<br />
RX<br />
NET 2<br />
TX<br />
RX<br />
COMM<br />
TX<br />
RX<br />
NCM<br />
4329<br />
PASS<br />
FAULT<br />
ACTIVE<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
19<br />
20<br />
21<br />
22<br />
23<br />
24<br />
25<br />
26<br />
27<br />
28<br />
29<br />
30<br />
31<br />
32<br />
DIGITAL<br />
INPUT<br />
3501E<br />
D E F G H I J K L M N O P Q R S<br />
TS3000 TS3000系统的机架<br />
系统的机架<br />
POWER A MP B C COM L 2 R L 3 R L 4 R L 5 R L 6 R L 7 R<br />
PASS<br />
FAULT<br />
ACTIVE<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
19<br />
20<br />
21<br />
22<br />
23<br />
24<br />
25<br />
26<br />
27<br />
28<br />
29<br />
30<br />
31<br />
32<br />
DIGITAL<br />
INPUT<br />
3501E<br />
PASS<br />
FAULT<br />
ACTIVE<br />
LOAD/<br />
FUSE<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
DIGITAL<br />
OUTPUT<br />
3603B<br />
PASS<br />
FAULT<br />
ACTIVE<br />
LOAD/<br />
FUSE<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
DIGITAL<br />
OUTPUT<br />
3603B<br />
PASS<br />
FAULT<br />
ACTIVE<br />
1TX<br />
1RX<br />
2TX<br />
2RX<br />
3TX<br />
3RX<br />
4TX<br />
4RX<br />
PRT<br />
EICM<br />
4119<br />
由主机架和扩展机架组<br />
成,两者之间通过I/O总<br />
线进行通讯,最多可以<br />
有14个主机架。<br />
I/O卡通过机架上的<br />
ELCO插头,由ELCO电<br />
缆连接到ETP端子上,由<br />
ETP与现场来的信号相<br />
连。<br />
双冗余供电。<br />
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工工 作作 原原 理理<br />
TRICON的结构从输入卡件、主处理器到输<br />
出卡件完全是三重化的。<br />
每个输入信号进入端子后分成三个独立的电<br />
路,输入卡件的每个分电路读入过程数据并将此<br />
信息送到各个主处理器。三个主处理器可利用其<br />
专有的高速的三重化总线(TRIBUS)进行相互<br />
间的通讯。三重化总线可对其数字输入数据进行<br />
表决,把正确的表决结果送到每个处理器,主处<br />
理器执行各种控制算法,并将经TRIBUS表决后<br />
的正确运算输出值送到各个输出卡件,输出卡件<br />
的3个通道进行表决后最终送到输出端子。<br />
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TS3000 TS3000系统的 系统的TMR TMR结构 结构<br />
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Input Module<br />
Input Module<br />
Input Module<br />
A<br />
B<br />
C<br />
另外一种TMR<br />
另外一种 TMR结构 结构<br />
MPC<br />
A<br />
MPC<br />
B<br />
MPC<br />
C<br />
Output Module<br />
Output Module<br />
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A<br />
Output Module<br />
B<br />
C<br />
外<br />
部<br />
表<br />
决<br />
电<br />
路<br />
或<br />
表<br />
决<br />
器<br />
件
DUAL<br />
POWER<br />
RAILS<br />
Terminal<br />
Strip<br />
#1<br />
Terminal<br />
Strip<br />
#2<br />
Power<br />
Supply<br />
#1<br />
Power<br />
Supply<br />
#2<br />
TRICON Version 9 底板 底板<br />
Power<br />
Terminal Strip<br />
TRIBUS<br />
Main<br />
Processors<br />
A, B, & C<br />
ELCO Connectors for I/O Termination<br />
1 2 3 4 5<br />
6<br />
Communication Module<br />
*<br />
Right I/O Module*<br />
Left I/O Module<br />
Either the left module or right module functions as<br />
the active or hot spare module at any particular time.<br />
One Logical Slot<br />
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Leg B<br />
Leg C<br />
Leg B<br />
Leg C<br />
Leg A<br />
Leg A<br />
Comm<br />
Bus<br />
I/O<br />
Bus
NO<br />
C<br />
NC<br />
NO<br />
C<br />
NC<br />
TRICON TRICON系统电源模块<br />
系统电源模块<br />
Individual<br />
Module<br />
Power Supply #1<br />
- +<br />
Bridge Rectifier<br />
- +<br />
Bridge Rectifier<br />
Power Supply #2<br />
Filter<br />
Filter<br />
DC-DC<br />
Converter<br />
Fault<br />
Detect<br />
DC-DC<br />
Converter<br />
Fault<br />
Detect<br />
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Alarm<br />
Ground<br />
Voltage Rail 1<br />
Voltage Rail 2<br />
R<br />
E<br />
G<br />
R<br />
E<br />
G<br />
R<br />
E<br />
G<br />
R<br />
E<br />
G<br />
R<br />
E<br />
G<br />
R<br />
E<br />
G<br />
A<br />
Vcc<br />
B<br />
Vcc<br />
C<br />
Vcc
Individual Point Field Termination<br />
带自诊断的<br />
带自 诊断的TMR TMR 开关量输入模块<br />
FIELD CIRCUITRY -- TYPICAL POINT (1 of 32)<br />
AC/DC Input Circuit Individual Opto-Isolation Intelligent I/O Controller(s)<br />
Leg-to-Leg<br />
Isolation<br />
- +<br />
- +<br />
Threshold Detect<br />
Opto-Isolator<br />
Threshold Detect<br />
Opto-Isolator<br />
Bridge<br />
Rectifier<br />
- +<br />
AC<br />
Smoothing<br />
Optical<br />
Isolation<br />
Threshold Detect<br />
Opto-Isolator<br />
Control Signal<br />
INTELLIGENT I/O CONTROLLER(S) TRIPLICATED<br />
I/O BUS<br />
Opto-<br />
Isolator<br />
Opto-<br />
Isolator<br />
Opto-<br />
Isolator<br />
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Input<br />
Mux<br />
Input<br />
Mux<br />
Input<br />
Mux<br />
μProc<br />
Dual<br />
Port<br />
RAM<br />
μProc<br />
Dual<br />
Port<br />
RAM<br />
μProc<br />
Dual<br />
Port<br />
RAM<br />
Bus<br />
Xcvr<br />
Bus<br />
Xcvr<br />
Bus<br />
Xcvr<br />
A<br />
B<br />
C
ANALOG INPUT CIRCUIT<br />
TYPICAL POINT<br />
Individual Point<br />
Field Terminations<br />
Isolation/<br />
Filtering<br />
TMR 模拟量输入模块<br />
Hi Ref<br />
Lo Ref<br />
Hi Ref<br />
Lo Ref<br />
Hi Ref<br />
Lo Ref<br />
SIGNAL<br />
CONDITIONING<br />
Mux<br />
Mux<br />
Mux<br />
Amp<br />
Amp<br />
Amp<br />
INDIVIDUAL ADC<br />
FOR EACH LEG<br />
ADC<br />
ADC<br />
ADC<br />
μ Proc<br />
μ Proc<br />
μ Proc<br />
INTELLIGENT<br />
I/O CONTROLLER(S)<br />
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Bus<br />
Xcvr<br />
Bus<br />
Xcvr<br />
Bus<br />
Xcvr<br />
TRIPLICATED<br />
I/O BUS<br />
A<br />
B<br />
C
TRIPLICATED<br />
I/O BUS<br />
增强型 增强型 TMR 数字量输出模块<br />
A<br />
B<br />
C<br />
INTELLIGENT I/O CONTROLLER(S)<br />
Bus<br />
Xcvr<br />
Bus<br />
Xcvr<br />
Bus<br />
Xcvr<br />
μProc<br />
μProc<br />
μProc<br />
Point<br />
Register<br />
Point<br />
Register<br />
Point<br />
Register<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
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A<br />
A ?B<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
B<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
C<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
FIELD CIRCUITRY -- TYPICAL POINT (16)<br />
* *<br />
A B<br />
* *<br />
C A .B<br />
* All output switches are opto-isolated.<br />
A<br />
B<br />
C<br />
Voltage<br />
Loopback<br />
Detector<br />
+V<br />
LD<br />
RTN
TRIPLICATED<br />
I/O BUS<br />
A<br />
B<br />
C<br />
TMR 模拟量输出模块<br />
INTELLIGENT I/O CONTROLLERS<br />
μ Proc<br />
A<br />
μ Proc<br />
B<br />
μ Proc<br />
C<br />
Voltage Loopback<br />
Voltage Loopback<br />
Voltage Loopback<br />
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Selector<br />
Logic<br />
DAC<br />
Selector<br />
Logic<br />
DAC<br />
Selector<br />
Logic<br />
DAC<br />
SIGNAL CONDITIONING PER POINT<br />
Current Loopback<br />
Current Loopback<br />
Current Loopback<br />
Output<br />
Termination
Field Terminations<br />
Individual Point<br />
TMR 脉冲输入模块<br />
PULSE INPUT CIRCUIT --<br />
TYPICAL POINT<br />
AC Coupled<br />
AC Coupled<br />
AC Coupled<br />
+<br />
-<br />
Comparator<br />
+<br />
-<br />
Comparator<br />
+<br />
-<br />
Comparator<br />
Counter/<br />
Timer<br />
Other<br />
Points<br />
Counter/<br />
Timer<br />
Other<br />
Points<br />
Counter/<br />
Timer<br />
Other<br />
Points<br />
INTELLIGENT<br />
I/O CONTROLLER(S)<br />
μ Proc<br />
μ Proc<br />
μ Proc<br />
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Bus<br />
Xcvr<br />
Bus<br />
Xcvr<br />
Bus<br />
Xcvr<br />
TRIPLICATED<br />
I/O BUS<br />
A<br />
B<br />
C
下位机软件<br />
TRISTATION 1131<br />
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Tristation 1131 1131软件开发平台<br />
软件开发平台<br />
• TRICON系统专用的Tristation 1131编程软件包将安装在Win2000操<br />
作系统下,用来实现系统组态、应用编程、程序离线模拟、程序下<br />
装、在线修改、在线下装及系统维护等功能。该编程软件完全符合国<br />
际电工协会(IEC)的IEC-1131标准,提供包括功能块图、梯形图、<br />
结构化文本等编程语言,包含多种现成的逻辑模块、提供专用的燃机<br />
控制算法、防喘震控制算法和相关的轮机控制程序(扩展的功能)。<br />
并可由用户根据自身控制要求创建特定功能块,为用户的编程提供了<br />
极大的方便。<br />
• Tristation 1131开发平台还提供了下列编辑器和工具,来支持Tricon<br />
控制器:<br />
Tricon组态编辑器 模拟仿真界面<br />
Tricon控制面板 Tricon诊断面板<br />
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GTCON 2000<br />
康吉森燃机<br />
GTCON 3000<br />
2000 DMR<br />
3000 TMR<br />
---中国人自己的燃机控制系统<br />
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2000 DMR<br />
GTCON 2000<br />
• 2005年8月开始开发,2006年1月8日首次试车成功。<br />
• 适用非关键控制,如汽轮机的DEH、小型的轮机控制。<br />
系统特点:<br />
• DCS结构,10年以上的使用经验和考验。<br />
• DPU双重冗余,一台工作一台热备,可自动无扰切换,保<br />
证双冗余。用户也可以选择单主机方式(GTCON1000) 。<br />
• 扫描周期可以达到20ms以内,伺服控制的扫描周期在3ms<br />
以内,满足小型轻型燃机的控制。<br />
• 专门为轮机控制设计,系统高度集成。可直接接受各种轮<br />
机信号。系统模块可以任意冗余,可以在线插拔。<br />
• 程序可以100%在线下载和安装。下位1131编程环境;<br />
HMI软件可任意选择:INTOUCH、WINCC、组态王等。<br />
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2000 DMR<br />
GTCON 2000<br />
I/O模块的特点:<br />
I/O模块的特点:<br />
• DI卡上具有1个毫秒分辨率的SOE功能。<br />
• 可以根据控制的需要配置成单通道或多冗余体系。<br />
• 转速测量:用脉冲宽度测量转速,低速时测单脉冲宽度,<br />
高转速时测多脉冲宽度,保证低转速的测量。 。<br />
• 转速模块上配备独立于处理器超速保护电路。<br />
• 温度模块上配备独立于处理器超温保护电路 。<br />
• 直接接收轮机的各种信号。<br />
• 同期模块和DPU都具有同期功能,防止误同期。<br />
• 卡件可以在线插拔 。<br />
• 外挂DO的方型表决电路模块,适应开关量输出冗余度的<br />
用户自定义。<br />
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1000/2000 DMR<br />
GTCON 1000/2000<br />
结构特点:一台工作一台热备用,<br />
结构特点: 一台工作一台热备用,1个周期内无扰切换;单通道与双冗余自由选择。<br />
个周期内无扰切换;单通道与双冗余自由选择。<br />
Input Module<br />
001<br />
DPU1<br />
A<br />
DPU2<br />
B<br />
HDLC协议<br />
Output Module<br />
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001<br />
可<br />
选<br />
择<br />
的<br />
外<br />
部<br />
表<br />
决<br />
电<br />
路<br />
/<br />
决<br />
器<br />
件
3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
• 三重冗余的安全控制器。<br />
• 研发中,2006年10月完成。<br />
• 关键控制,如石化生产流程中的轮机、大型燃机。<br />
系统特点:<br />
• 结合GTCON 2000的DCS结构和TRICON的使用经验。<br />
• 用户可以根据需求组态成单系统模式、双冗余模式和三冗余模式<br />
• TMR模式可以3-2-1运行。<br />
• DPU主频200MHz,总线100MHz。<br />
• 扫描周期可以达到10ms以内,伺服控制的扫描周期在3ms以内,满足所<br />
有轮机的控制要求。<br />
• 控制器20ms的扫描周期可以挂接25个IO模块,IO达400点<br />
• 可离线组态编程;独创的虚拟双线程运行结构,真正的实现了可在线任<br />
意修改程序均不影响控制器和逻辑的正常运行,修改量可达100%。<br />
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3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
系统特点:<br />
• 控制器之间可以自动同步程序<br />
• 下位软件开发环境:与德国INFORTEM公司合作开发,符合1131标<br />
准,支持5种组态方式。组态编程调试方便,节省了培训费用和培训时<br />
间。<br />
• HMI软件可任意选择:INTOUCH、WINCC、组态王等。<br />
• 控制器与HMI之间数据交换采用双冗余以太网结构,100M网络快速、<br />
安全、可靠。<br />
• 专门为轮机控制设计,系统高度集成,可直接接受各种轮机信号。系统<br />
模块可以任意冗余任意组合,IO模块可热备式更换卡件、可以从故障卡<br />
自动切换到备份卡件。<br />
• DI卡件中可以记录时间精度分辨率达1ms 的SOE 。控制器发送广播贞,<br />
与模块间自动广播对时,实现系统时钟同步<br />
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3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
系统特点:<br />
• 转速测量:用脉冲宽度测量转速,低速时测单脉冲宽度,高转速时测多<br />
脉冲宽度,保证低转速的测量。<br />
• 转速模块上配备独立于处理器超速保护电路。<br />
• 温度模块上配备独立于处理器超温保护电路 。<br />
• 同期模块和DPU都具有同期功能,防止误同期。<br />
• 信号输入模块设计成单通道形式,用户定义冗余度和冗余方式。<br />
• 信号输出模块有单通道和TMR两种,用户选择冗余度和冗余方式<br />
• 外挂DO的方型表决电路模块,适应开关量输出冗余度的自定义。<br />
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系统结构:<br />
以太网<br />
TCP/IP<br />
3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
192.168.1.x<br />
HUB<br />
HUB<br />
192.168.2.x<br />
A<br />
DPU1 DPU2 DPU3<br />
DPU-BUS<br />
HDLC<br />
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B<br />
IOBUS<br />
C<br />
HDLC<br />
IOM1 IOM2 IOM3<br />
激<br />
活<br />
激<br />
活<br />
激<br />
活<br />
IOM3B<br />
37芯 信号电缆<br />
ETP ETP ETP
系统结构:<br />
主机架的前三个槽<br />
位是控制器的位置,<br />
不可改变<br />
IO模块地址不由槽<br />
位确定,而是由模块<br />
上的拨码开关设定<br />
8位拨码开关的最高<br />
位为冗余位,其他位<br />
相同而最高位不同的<br />
两个卡件,互为热备<br />
卡。<br />
双路24VDC<br />
三冗余IOBus<br />
3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
IO电缆扩展接口<br />
TPU1 TPU2 TPU3 IOM1 IOM2 IOM3 IOM4 IOM5 IOM6 IOM7<br />
扩展机架<br />
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主机架<br />
37针扩展电缆接口<br />
IOM1 IOM2 IOM3 IOM4 IOM5 IOM6 IOM7 IOM8<br />
IOM9 IOM0
结构特点:输入、<br />
结构特点:<br />
Input Module<br />
001<br />
3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
输入、I/O I/O总线、主处理器、输出分段<br />
总线、主处理器、输出分段3重冗余。 重冗余。IO IO冗余度可用户自定义。<br />
冗余度可用户自定义。<br />
DPU<br />
A<br />
DPU<br />
B<br />
DPU<br />
C<br />
HDLC协议<br />
Output Module<br />
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001<br />
可<br />
选<br />
择<br />
的<br />
外<br />
部<br />
表<br />
决<br />
电<br />
路<br />
/<br />
决<br />
器<br />
件
I/O BUS<br />
Input Module<br />
001<br />
3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
DPU<br />
A<br />
DPU<br />
HDLC协议<br />
B<br />
DPU<br />
C<br />
DPU-BUS<br />
HDLC协议<br />
工作原理:信号的输入<br />
每个输入模块上的信号都是单通道设计。<br />
冗余度在用户应用级定义。<br />
3个DPU分别从3条I/O总线上读到输入模块<br />
采集的信号。<br />
3个DPU可通过DPU-BUS互相交换信号。<br />
每个DPU使用I/O-BUS上或从DPU-BUS<br />
(当其对应的I/O-BUS故障时)得到现场参<br />
数信号,用于应用程序的计算。<br />
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I/O BUS<br />
Input Module<br />
001<br />
3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
DPU<br />
A<br />
DPU<br />
B<br />
DPU<br />
C<br />
HDLC协议<br />
DPU-BUS<br />
工作原理:冗余数据的处理<br />
在自己的I/O总线正常的情况下,DPU使用<br />
自己从I/O-BUS上取得的数据并发送到<br />
DPU-BUS ,同时监视其他DPU的数据并诊<br />
断(不一致)。<br />
在自己的I/O总线故障的情况下,按预定的<br />
顺序(对于A:B/C,B:C/A,C:A/B)使<br />
用另一个DPU采集的数据,同时监视其他<br />
DPU的数据并诊断(不一致),将得到的<br />
数据发到非来源处的DPU-BUS 上,应对<br />
I/O-BUS和DPU-BUS 同时故障的情况,例<br />
如IO总线A故障和DPU总线BC同时故障。<br />
在DPU故障的情况下,系统将进入GTCON<br />
-2000的工作方式。<br />
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GTCON 3000<br />
工作原理:信号处理<br />
3个DPU同时进行独立的程序计算,计算<br />
出的结果通过DPU-BUS进行交换和表<br />
决,表决的结果由各个DPU发到输出模<br />
块上,同时监视未被选中的数据并诊断<br />
(不一致)。<br />
在有DPU-BUS故障的情况下,DPU的计<br />
算结果将直接送到输出模块上,不再进<br />
行表决。<br />
在DPU故障的情况下,系统将进入<br />
GTCON -2000的工作方式。<br />
3000 TMR<br />
DPU-BUS<br />
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DPU<br />
A<br />
DPU<br />
B<br />
DPU<br />
C<br />
HDLC协议
工作原理:信号的输出<br />
输出模块上的信号有单通道和<br />
TMR两种设计。<br />
每个输出模块从I/O总线上取得3<br />
个信号(故障时可能是1到2个)<br />
输出模块将从I/O-BUS上取得数据<br />
进行冗余处理后发送到相应的输<br />
出电路上。<br />
在DPU故障的情况下,输出模块<br />
的数据选择将进入GTCON -2000<br />
的工作方式。<br />
单通道卡件上输出通道冗余度在<br />
用户应用级定义。<br />
3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
Output Module<br />
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DPU<br />
A<br />
DPU<br />
B<br />
DPU<br />
C<br />
HDLC协议<br />
001
3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
分段冗余的结构:输入段、处理段和输出段,某段的局部故障不影响下一段的冗余度。<br />
分段冗余的结构: 输入段、处理段和输出段,某段的局部故障不影响下一段的冗余度。<br />
输入段:<br />
包括:R【输入模块上的<br />
包括: 输入模块上的3个IO IO总线接口、<br />
总线接口、3个I/O I/O总线、 总线、 3个DPU DPU 上的IO 上的 IO总线接口 总线接口】、S【3<br />
个DPU DPU】、T【3个DPU DPU总线 总线】。<br />
段内的冗余:<br />
段内的冗余:1/3R~ 1/3R~ 2/3R故障且<br />
2/3R故障且S正常且<br />
正常且2/3T 2/3T正常时,对应的<br />
正常时,对应的DPU DPU将从 将从T取得数据,不影响后<br />
取得数据,不影响后<br />
续的冗余;3/3R<br />
续的冗余; 3/3R故障时,系统停机;<br />
故障时,系统停机;1/3 1/3~2/3S 2/3S故障时,整个系统进入<br />
故障时,整个系统进入GTCON GTCON-2000 2000方式; 方式;<br />
3/3S故障时,系统停机;只要<br />
3/3S故障时,系统停机;只要RS100<br />
RS100%正常,就不影响后续的冗余。<br />
%正常,就不影响后续的冗余。<br />
处理段:<br />
包括:X【3个DPU<br />
包括: DPU】、Y【3个DPU DPU总线 总线】。<br />
段内的冗余:<br />
段内的冗余: 1/3~2/3X 1/3 2/3X故障时,整个系统进入<br />
故障时,整个系统进入GTCON GTCON-2000 2000方式; 方式; 3/3R故障时,系统停<br />
3/3R故障时,系统停<br />
机; Y的正常与否不影响后续的冗余度,但影响容错。<br />
的正常与否不影响后续的冗余度,但影响容错。<br />
输出段:<br />
包括:U【3个DPU<br />
包括: DPU】、V【3个DPU DPU总线 总线】 、W【 3个DPU DPU 上的IO 上的 IO总线接口、<br />
总线接口、 3个I/O I/O总<br />
线、输出模块上的3个IO<br />
线、输出模块上的 IO总线接口 总线接口】 。<br />
段内的冗余:<br />
段内的冗余: 1/3~2/3U 1/3 2/3U故障时,整个系统进入<br />
故障时,整个系统进入GTCON GTCON-2000 2000方式; 方式; 3/3U故障时,系统停<br />
3/3U故障时,系统停<br />
机; V的正常与否不影响后续的冗余度,但影响容错;<br />
的正常与否不影响后续的冗余度,但影响容错; 1/3W~ 2/3W故障,输出数据进入<br />
2/3W故障,输出数据进入<br />
GTCON-2000<br />
GTCON 2000方式; 方式;3/3W 3/3W故障时,系统停机。<br />
故障时,系统停机。<br />
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3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
外挂的DO 外挂的 DO方形表决电路:<br />
方形表决电路:<br />
可使用单通道的系统搭出部分DO<br />
可使用单通道的系统搭出部分 DO的2/3 2/3表决电路。<br />
表决电路。 具备3/2/1 具备 3/2/1工作方式,可<br />
工作方式,可3/2 3/2工作。 工作。<br />
A<br />
B<br />
C<br />
A<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
A ×B<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
B<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
C<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
* *<br />
A B<br />
* *<br />
C A .B<br />
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+V<br />
LD
TMR开关量输出模块:<br />
TMR开关量输出模块:<br />
3000 TMR<br />
GTCON 3000<br />
只能与GTCON 只能与 GTCON 3000一起使用。<br />
3000一起使用。<br />
具备3/2/1 具备 3/2/1工作方式。<br />
工作方式。<br />
TRIPLICATED<br />
I/O BUS<br />
A<br />
B<br />
C<br />
INTELLIGENT I/O CONTROLLERS<br />
Point<br />
Register<br />
Point<br />
Register<br />
Point<br />
Register<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
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A<br />
A ?B<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
B<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
C<br />
Output<br />
Switch<br />
Drive<br />
Circuitry<br />
SIGNAL CONDITIONING PER POINT<br />
* *<br />
A B<br />
* *<br />
C A .B<br />
+V<br />
LD
TMR模拟量输出模块:<br />
TMR模拟量输出模块:<br />
TRIPLICATED<br />
I/O BUS<br />
A<br />
B<br />
C<br />
GTCON 3000<br />
只能与GTCON 只能与 GTCON 3000一起使用。<br />
3000一起使用。<br />
具备3/2/1 具备 3/2/1工作方式。<br />
工作方式。<br />
INTELLIGENT I/O CONTROLLERS<br />
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Selector<br />
Logic<br />
DAC<br />
Selector<br />
Logic<br />
DAC<br />
Selector<br />
Logic<br />
DAC<br />
3000 TMR<br />
SIGNAL CONDITIONING PER POINT<br />
Output<br />
Termination
TS3000 TS3000燃机控制系统<br />
燃机控制系统<br />
解决方案<br />
◇燃气轮机-发电机组的控制<br />
◇燃气轮机-机械驱动的控制<br />
◇联合循环控制<br />
– 燃机控制<br />
– 汽机控制<br />
– HRSG (锅炉)控制<br />
– 蒸汽系统控制<br />
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Frame V<br />
Frame VI<br />
Sulzer GT-10<br />
Starter Device<br />
(AC Motor,<br />
Steam Turbine,<br />
Diesel Engine)<br />
Air Inlet<br />
单轴燃气轮机经验<br />
BBC 11D Ruston TB3000<br />
W251 W352<br />
Frame III<br />
Air Filters<br />
Fuel Stop Valve<br />
W501<br />
Axial Air<br />
Compressor<br />
W301<br />
Combustors<br />
Fuel Control Valve<br />
Power<br />
Turbine<br />
Ruston TA1750<br />
Exhaust<br />
Ruston TB4000<br />
W52 W101<br />
Driven Equipment<br />
(generator,<br />
compressor, etc.)<br />
W191<br />
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Frame V<br />
Air Inlet<br />
Starter Device<br />
(Motor, Steam Turbine,<br />
Diesel Engine)<br />
Fuel Stop Valve<br />
双轴燃气轮机经验<br />
Nordberg G-55-2<br />
Frame III<br />
Air Filters<br />
Axial Air<br />
Compressor<br />
Solar Saturn<br />
Combustors<br />
Fuel Control Valve<br />
Nozzle<br />
Air<br />
Compressor<br />
Drive Turbine<br />
Solar Centaur<br />
Exhaust<br />
Load<br />
Power<br />
Turbine<br />
Allison 501<br />
Driven Equipment<br />
(generator,<br />
compressor, etc.)<br />
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Rolls Royce<br />
Olympus<br />
Air Inlet<br />
Air Filters<br />
Fuel Stop Valve<br />
P & W GG4<br />
Axial Air<br />
Compressor<br />
航改燃气轮机经验<br />
Rolls Royce RB211<br />
Combustors<br />
Starter<br />
Turbine<br />
Fuel Control Valve<br />
Air<br />
Compressor<br />
Drive Turbine<br />
P & W FT4<br />
Load<br />
Power<br />
Turbine<br />
Exhaust<br />
P&W ST18<br />
Rolls Royce Avon<br />
Driven Equipment<br />
(generator,<br />
compressor, etc.)<br />
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一体化的燃机机组控制系统<br />
* 燃气轮机的控制。<br />
* 发电机的控制(AVR<br />
发电机的控制( AVR和同期控制)<br />
和同期控制)<br />
* 用户要求的其他辅助设备的控制<br />
* 燃气轮机的控制<br />
* 压缩机的控制(负荷和防喘控制)<br />
* 用户要求的其他辅助设备的控制<br />
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燃气轮机的控制目标<br />
• 控制轮机的速度<br />
– 按照一定的加速率加速<br />
– 按一定控制精度维持某一速度<br />
• 控制排气温度<br />
• 控制辅助设备<br />
– 马达、电磁阀、点火器等<br />
• 保护设备的安全<br />
– 超速、滑油压力低、排气温度高等<br />
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燃机控制系统的功能<br />
• 报警和联锁保护<br />
• 顺续控制<br />
• IGV,VSV IGV VSV,VBV VBV控制 控制<br />
• 燃料控制<br />
• 辅机的控制<br />
• 数据采集与记录<br />
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燃机联锁保护和报警<br />
• 几十种联锁保护<br />
• 一两百种报警<br />
• 使用ESD 使用 ESD的系统软件平台<br />
的系统软件平台<br />
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TS3000 TS3000顺序控制的方式<br />
顺序控制的方式<br />
哪些模式之间可以转换<br />
模式之间的转换的条件和逻辑<br />
某模式下发出什么动作及其条件和逻辑<br />
上面的某模式<br />
模式转换的<br />
条件和逻辑<br />
<br />
<br />
其他模式<br />
某<br />
模<br />
式<br />
执行的动<br />
作及其逻<br />
辑:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
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燃机-发电机的顺序控制<br />
燃机 发电机的顺序控制<br />
Mode 0:Shutdown /停车<br />
Mode 1:Ready-to-Start/准备启动<br />
Mode 2:Crank/冷拖<br />
Mode 3:Purge/清吹<br />
Mode 4:Fire/点火<br />
Mode 5:Warm-up/暖机<br />
Mode 6:Accelerate/加速<br />
Mode 7:Full Speed No Load/全速空载<br />
Mode 8:Auto Synch /自动同期<br />
Mode 9:On Line/并网<br />
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燃机-发电机的顺序控制<br />
燃机 发电机的顺序控制<br />
Mode 10:Over speed Testing/超速试验<br />
Mode 11:Normal Shutdown /正常停机<br />
Mode 12:Breaker Opening/解列<br />
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燃机的燃料控制<br />
• 在所有的运行模式下限制排气温度<br />
• 在启动过程中控制加速率<br />
• 并网前进行无差转速调节<br />
• 并网后的加载和有差或无差调节<br />
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燃燃<br />
料料<br />
控控<br />
制制<br />
模模<br />
块块<br />
11<br />
TEMPERATUR<br />
E REF<br />
GENERATOR<br />
THERMOCOUPL<br />
E SELECT &<br />
AVERAGE<br />
9<br />
d70R4RL<br />
d70R4RR<br />
p77HC1<br />
p77HC2<br />
p77HC3<br />
SPEED REF<br />
RAISE/LOWER<br />
GENERATOR<br />
SPEED<br />
Speed sensor<br />
SENSOR<br />
SELECT Select<br />
13 14<br />
eTMPSP<br />
TEMPERATURE<br />
REF RAMP<br />
GENERATOR<br />
rTMPSP<br />
rEXHTMP<br />
IGNITION / WARMUP<br />
FSR<br />
GENERATOR<br />
STARTUP<br />
FSR RAMP<br />
GENERATOR<br />
PCD<br />
COMPENSATION<br />
7<br />
2<br />
eSPDSP<br />
SPEED REF<br />
RAMP<br />
GENERATOR<br />
rSPDSP<br />
12 5<br />
10<br />
1<br />
rADJTMP<br />
15<br />
ACCL REF<br />
GENERATOR<br />
16<br />
ACCL<br />
GENERATOR<br />
MAX FSR<br />
GENERATOR<br />
S<br />
M<br />
17<br />
18<br />
MIN FSR<br />
GENERATOR<br />
PID<br />
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rTMPOUT<br />
S<br />
M<br />
S<br />
M<br />
6<br />
PID<br />
4<br />
PID<br />
L<br />
S<br />
S<br />
<<br />
19<br />
1) IGNITION / WARMUP FSR GENERATOR<br />
2) GENERATOR FSR RAMP GENERATOR<br />
3) Speed Ratio Pressure Control PID<br />
4) ACCL Control PID<br />
5) EGT Control PID<br />
6) Speed Control PID<br />
7) Speed Sensor Selector<br />
8) Speed/Pressure Transducer<br />
9) Thermocouple Select Average<br />
10) EGT CPD Compensation<br />
11)Temperature Reference Generator<br />
12) Temperature REF GENERATOR<br />
13) SPEED REF RAISE/LOWER GENERATOR<br />
14) SPEED REF GENERATOR<br />
15) ACCL REF GENERATOR<br />
16 ACCL REF GENERATOR<br />
17) MAX FSR GENERATOR<br />
18) MIN FSR GENERATOR<br />
19) Low Signal Selector<br />
20) High Signal Selector<br />
8<br />
20<br />
H<br />
S<br />
S<br />
><br />
X kGRGRAD - kTRIM STOP/<br />
a96FG<br />
PID<br />
SPEED<br />
RATIO<br />
VALVE<br />
S<br />
M<br />
v65GC1<br />
v65GC2<br />
3<br />
GAS FUEL<br />
VALVE
燃机的启动燃料控制<br />
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Exhaust Temperature Setpoint<br />
TRIP<br />
ALARM<br />
PEAK<br />
BASE<br />
Exhaust<br />
Temperature<br />
Reference<br />
Curve<br />
排气温度的控制基准<br />
控制的目标: 控制的目标 涡轮的初温<br />
CDP Failure<br />
Compressor Discharge Pressure<br />
k−1<br />
⎛ P ⎞ k⋅n<br />
T2<br />
T1<br />
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⎜<br />
⎝<br />
2<br />
P1<br />
⎟<br />
⎠<br />
k = 绝热系数<br />
n = 多元效率<br />
=<br />
P2 为压气机出口压力<br />
P1 为排气烟道内压力<br />
T2 为涡轮初温<br />
T1 为涡轮排温
P2[Psig]<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
-50<br />
速比阀控制特性线<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
-26.8 Psig<br />
速比阀的控制<br />
TNH[%]<br />
斜率:0.046Psig/RPM<br />
210 Psig<br />
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发电机组的燃料控制<br />
有差调节<br />
无差调节<br />
负荷调节<br />
基本负荷<br />
预选负荷 MW<br />
0.00<br />
速度/负荷控制<br />
+ -<br />
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发电机组的燃料控制<br />
运行方式的选择与切换:<br />
运行模式<br />
不等于9和11<br />
不等于 11<br />
Droop/有差调节<br />
Droop/ 有差调节<br />
52G闭合 52G闭合<br />
手动切换<br />
52G断开 52G断开<br />
超频切换<br />
ISOCH/无差调节<br />
ISOCH/ 无差调节<br />
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调节方式:<br />
HMI:转速/负荷调整<br />
+<br />
负荷设定点<br />
+/-<br />
_<br />
发电机组的燃料控制<br />
MW to RPM<br />
RPM<br />
4%+1<br />
MW<br />
HMI:转速/负荷调整<br />
+<br />
_<br />
转速设定点<br />
K4<br />
K3<br />
转速设定点<br />
转速反馈<br />
功率反馈<br />
MW to RPM<br />
RPM<br />
4%<br />
+ _PID<br />
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K2<br />
K1<br />
MW<br />
发电机<br />
实际转速<br />
_
进口导叶(IGV)<br />
进口导叶( IGV)的控制 的控制<br />
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IGV ANGLE<br />
SPEED<br />
TEMPERATURE<br />
TX TEMPERATURE<br />
TYPICAL CURVE<br />
。<br />
IGV 44<br />
进口导叶(IGV)<br />
进口导叶( IGV)的控制 的控制<br />
NHP SPEED<br />
0 C<br />
15 C<br />
50 C<br />
。 15 C 。。 15 C<br />
。<br />
。<br />
open<br />
IGV温控特性曲线(OFF位置)<br />
Base temperature limit<br />
IGV temperature control setpoint<br />
14<br />
0<br />
TX<br />
。<br />
IGV 56<br />
bleed valves closed<br />
IGV<br />
CONTROL MODE<br />
高于14HS按此线执行<br />
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390°<br />
537°<br />
。<br />
15 C<br />
A'<br />
IGV<br />
CONTROL MODE<br />
OFF<br />
。<br />
15 C<br />
OFF<br />
。<br />
IGV 83<br />
D<br />
Load P<br />
TIME
IGV ANGLE<br />
SPEED<br />
TEMPERATURE<br />
TX TEMPERATURE<br />
TYPICAL CURVE<br />
。<br />
IGV 44<br />
进口导叶(IGV)<br />
进口导叶( IGV)的控制 的控制<br />
NHP SPEED<br />
0 C<br />
15 C<br />
50 C<br />
。 15 C 。。 15 C<br />
。<br />
。<br />
open<br />
IGV温控特性曲线(ON位置)<br />
Base temperature limit<br />
IGV temperature control setpoint<br />
14<br />
0<br />
TX<br />
。<br />
IGV 56<br />
bleed valves closed<br />
高于14HS按此线执行<br />
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390°<br />
537°<br />
527°<br />
。<br />
15 C<br />
ON<br />
IGV<br />
CONTROL MODE<br />
B<br />
。<br />
IGV 83<br />
。<br />
15 C<br />
ON<br />
C<br />
D<br />
Load P<br />
TIME
燃机的辅助系统的控制<br />
• 启动设备<br />
• 马达控制<br />
• 燃机清洗<br />
• 空气进气滤的反吹清洗<br />
• 火气保护系统(Fire&Gas)<br />
• 其他<br />
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PT<br />
PT<br />
<br />
发电机的自动同期<br />
+/- PT SPEED TO<br />
MATCH<br />
FREQ—PHASE<br />
Bus Voltage<br />
Transducer<br />
Gen Voltage<br />
transducer<br />
TS3000<br />
Controller<br />
software<br />
algorithms<br />
MPS390<br />
&<br />
Gen Breaker<br />
Close<br />
+/- EXCITATION<br />
TO<br />
MATCH VOLTAGE<br />
Closing Time<br />
Phase Angle<br />
transducer<br />
Synch Check<br />
Relay<br />
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PT<br />
PT<br />
PT<br />
PT
41 CLOSE<br />
41<br />
13,200 / 340<br />
3 phase 140 KVA<br />
Existing PPT<br />
41 OPEN<br />
52G<br />
2000 / 5<br />
1 2 3<br />
2000 / 5<br />
NEMA 1<br />
ENCLOSURE<br />
2000 / 5<br />
STATOR<br />
NEW PPT<br />
C<br />
A.C.<br />
GENERATOR<br />
B<br />
14,400 / 120<br />
52G CLOSE<br />
52G OPEN<br />
14,400 / 120<br />
STATOR<br />
RTD's<br />
A<br />
POS.<br />
GENERATOR<br />
FIELD<br />
NEG.<br />
发电机的励磁控制<br />
+<br />
-<br />
GENERATOR<br />
EXCITER<br />
FIELD<br />
SLIP RINGS<br />
Fuse<br />
Fuse<br />
Fuse<br />
Fuse<br />
Fuse<br />
Fuse<br />
500 A dc TO<br />
100 mV dc<br />
SHUNT<br />
#1 STATIC EXCITER<br />
SCR<br />
FIRING<br />
CONTROL<br />
#2 STATIC EXCITER<br />
SCR<br />
FIRING<br />
CONTROL<br />
Generator<br />
System<br />
Sensing<br />
Transducer<br />
Panel<br />
Generator System Sensing Input (4 to 20 mA) Signals<br />
Bus: AC Volts (& Relative Phase for Auto Sync. option)<br />
Generator: AC Volts (3 phase), AC Amps (3 phase), Watts, & Vars<br />
Exciter: DC Volts & DC Amps<br />
FIELD<br />
FLASHING<br />
INTEGRATED<br />
TURBINE / GENERATOR<br />
CONTROL<br />
or<br />
Stand Alone<br />
AUTOMATIC<br />
VOLTAGE<br />
REGULATOR<br />
CONTROL<br />
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V<br />
dc<br />
41E<br />
A<br />
dc<br />
V<br />
ac<br />
VOLTAGE<br />
Raise / Lower<br />
SWITCH<br />
Local Operator Panel<br />
Dead Bus Detection Contact Input<br />
Fuse<br />
Fuse<br />
+<br />
-<br />
#1 Control (4 - 20 mA) Command Signal<br />
#2 Control (4 - 20 mA) Command Signal<br />
Generator Stator<br />
Temperature Sensing<br />
RTD's Interface Board<br />
125 VDC<br />
SUPPLY<br />
RAISE<br />
LOWER
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TS3000<br />
TS3000系统的人机界面<br />
系统的人机界面(HMI)<br />
(HMI)<br />
• TS3000<br />
TS3000系统的<br />
系统的HMI<br />
HMI有操作站、工程师站和<br />
有操作站、工程师站和SOE<br />
SOE站,<br />
站,在同一<br />
在同一<br />
个网络中,也可在一台<br />
个网络中,也可在一台PC<br />
PC机上。<br />
机上。<br />
• 采用<br />
采用TCP/IP<br />
TCP/IP协议的通讯方式以<br />
协议的通讯方式以10MB<br />
10MB的速率与下层控制系统<br />
的速率与下层控制系统<br />
的NCM<br />
NCM通讯卡件保持通讯。<br />
通讯卡件保持通讯。<br />
• 选用<br />
选用Wonderware<br />
Wonderware公司的<br />
公司的Intouch<br />
Intouch软件。其系统平台基于<br />
软件。其系统平台基于WIN<br />
WIN<br />
2000<br />
2000操作系统,可以为用户提供良好的中文人机界面。我们<br />
操作系统,可以为用户提供良好的中文人机界面。我们<br />
有标准的<br />
有标准的HMI<br />
HMI的显示画面,也可以根据用的提供给<br />
的显示画面,也可以根据用的提供给Triconex<br />
Triconex<br />
的详细要求进行设计<br />
的详细要求进行设计<br />
• Tricon<br />
Tricon系统具有收集历史事件序列(<br />
系统具有收集历史事件序列(SOE<br />
SOE)的功能,在每次<br />
的功能,在每次<br />
控制程序扫描期间,将选中的离散变量的表征状态变化(即<br />
控制程序扫描期间,将选中的离散变量的表征状态变化(即<br />
事件)通过网络(<br />
事件)通过网络(NCM<br />
NCM)接口上传给<br />
接口上传给SOE<br />
SOE数据收集软件<br />
数据收集软件<br />
包。该功能对分析导致系统停车的原因和解决过程控制问题<br />
包。该功能对分析导致系统停车的原因和解决过程控制问题<br />
有很大的帮助。<br />
有很大的帮助。
操作画面<br />
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操作画面<br />
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显示画面<br />
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显示画面<br />
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显示画面<br />
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显示画面<br />
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CONSEN GT<br />
燃机控制系统改造的经验<br />
(国内)<br />
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康吉森公司改造燃机控制系统的优势<br />
优化主控参数<br />
国外引进的燃机机组的主控参数设置是在工<br />
厂都调整好了的,现场的调试工程师一般不会大<br />
动。即便要动,也要经过层层的技术管理的审批<br />
,因为不想找麻烦也好、还是因为技术水平有限<br />
也好,总之机组可能存在有一些不太适合运行环<br />
境和运行工艺的情况。另外,经过多年的运行机<br />
组会出现老化,有些参数也应该调整了。康吉森<br />
公司在改造燃机的过程中遇到这些问题时,会根<br />
据自己专家队伍的经验和技术,以为用户负责的<br />
态度来修正这些参数,解决原来的遗留的问题,<br />
使机组的性能状态得到提高,为用户带来直接或<br />
间接的经济效益。<br />
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优化启动参数<br />
康吉森公司改造燃机控制系统的优势<br />
优化启动参数 以江油燃机电厂1#<br />
以江油燃机电厂 1#机的情况为例<br />
机的情况为例“:<br />
原来的MARK-II控制时某些启动参数是超规范的,而经康吉森公司的改<br />
造后,TS-3000控制下的参数是优于规范的,每次起动的折算系数要比原<br />
MARK-II控制系统小。该电厂属于调峰电厂,每天都要起动一次,所以起动<br />
参数的改善将会延长其返修期,带来额外的经济效益。<br />
改造前 改造后<br />
暖机最高温度 330℃ 235℃<br />
暖机结束温升率 3.43℃/S 1.98℃/S<br />
起动过程最高温度 521℃ 462℃<br />
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康吉森公司改造燃机控制系统的优势<br />
优化启动参数 以乌鲁木齐石化的情况为例“:<br />
以乌鲁木齐石化的情况为例<br />
原来的MARK-V控制时某些启动参数是混乱的。点火困难;启动温度高<br />
,夏天启动困难。康吉森全面调整启动主控参数,彻底解决所有的问题。<br />
改造前 改造后<br />
点火时阀前压力 0.9公斤 2.8公斤<br />
燃料阀点火开度 32% 18%<br />
燃料阀暖机开度 28% 16%<br />
燃料阀空载开度 28% 25%<br />
点火状态 火焰不稳定,熄火 火焰稳定<br />
暖机结束温升率 15℃/S(无暖机) 3.9℃/S<br />
最高起动排温 568℃ 430℃<br />
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康吉森公司改造燃机控制系统的优势<br />
乌鲁木齐石化的 MARK V启动的情况<br />
V启动的情况:<br />
点火后30秒时,排气温度已经达到468 ℃ ;点火后60秒时,排气温度已经达到544.0 ℃!<br />
整个点火后的启动过程才用了104秒;启动过程中最高排气温度已经超过565 ℃的温控线<br />
,高达568 ℃ ;点火时的阀间压力位1.3公斤,在转速上升时点火。<br />
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康吉森公司改造燃机控制系统的优势<br />
乌鲁木齐石化的 TS3000启动的情况<br />
TS3000启动的情况:<br />
排气温度334<br />
排气温度 334℃暖机 暖机60 60秒 ;<br />
整个点火后的启动过程用了180<br />
整个点火后的启动过程用了 180秒; 秒;<br />
启动过程中最高排气温度443<br />
启动过程中最高排气温度 443℃。<br />
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360℃<br />
386℃<br />
435℃<br />
487℃<br />
536℃<br />
568℃<br />
643℃<br />
683℃<br />
780℃<br />
837℃<br />
(1.0)<br />
n=4860<br />
(0.98)<br />
n=4753<br />
(0.9)<br />
n=4374<br />
(0.8)<br />
n=3880<br />
(0.7)<br />
n=3402<br />
(0.6)<br />
n=2916<br />
(0.5)<br />
n=2430<br />
(0.4)<br />
n=1944<br />
(0.3)<br />
295℃<br />
347℃<br />
492℃<br />
398℃<br />
529℃<br />
413℃<br />
431℃<br />
479℃<br />
520℃<br />
496℃<br />
315℃<br />
329℃<br />
418℃<br />
371℃ 348℃ (0.734)<br />
n=3569<br />
( )<br />
n=2891<br />
( (0.597 )<br />
n=1458<br />
360℃<br />
386℃<br />
435℃<br />
487℃<br />
536℃<br />
568℃<br />
643℃<br />
683℃<br />
780℃<br />
837℃<br />
(1.0)<br />
n=4860<br />
(0.98)<br />
n=4753<br />
(0.9)<br />
n=4374<br />
(0.8)<br />
n=3880<br />
(0.7)<br />
n=3402<br />
(0.6)<br />
n=2916<br />
(0.5)<br />
n=2430<br />
(0.4)<br />
n=1944<br />
(0.3)<br />
238℃<br />
337℃<br />
372℃<br />
381℃<br />
410℃<br />
370℃<br />
381℃<br />
339℃<br />
289℃<br />
215℃<br />
406℃<br />
( (0.737)<br />
n=3582 )<br />
( (0.723)<br />
n=3515 )<br />
n=1458<br />
康吉森公司改造<br />
康吉森公司改造<br />
燃机控制系统的<br />
燃机控制系统的<br />
优势<br />
优势<br />
改善了系统性能,提<br />
改善了系统性能,提<br />
高系统运行的可靠性<br />
高系统运行的可靠性<br />
以建峰化肥厂的GE5261(RA)型燃<br />
气-压缩机轮机的控制系统改造<br />
为例<br />
压缩机控制的特点:<br />
压缩机控制的特点:IVG<br />
IVG打开启动<br />
打开启动<br />
GE公司在调试时,将起动过程中<br />
的导叶转角设置为最大,起动过<br />
程的喘振裕度小
康吉森公司改造燃机<br />
控制系统的优势<br />
改善了系统性能,提高系统运行的可靠性<br />
以建峰化肥厂的GE5261(RA)型燃气-压缩机轮机的控制系统改造为例<br />
解决了原来机组的启动“掉转”问题。<br />
用户形容:把我们的机组变成了“傻<br />
瓜”机 !<br />
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康吉森公司改造燃机控制系统的优势<br />
具有在10 具有在 10天内更换一套同样<br />
天内更换一套同样<br />
系统的能力!<br />
系统的能力!<br />
乌石化:合同 5天,实际9天<br />
川天华:合同15天,实际7天<br />
华 能:合同15天,实际15天<br />
WJ 6:2天。<br />
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康吉森公司改造燃机控制系统的优势<br />
先进的数字伺服系统<br />
先进的数字伺服系统:<br />
视原来伺服阀的情况,可提供单通道、双冗余和三冗余的伺服阀控制。<br />
LVDT可能是1个、2个或3个。<br />
由于伺服卡的独特设计方式以及TS3000独特TMR结构,对于冗余控制的伺服<br />
系统,即使失去一个线圈或一个LVDT时,不但保持机组的正常运行,就是在<br />
失去的瞬间也不会对机组产生太大的扰动,因此具有在线更换LVDT的能力。<br />
此外秉承TS3000的技术风格,伺服系统的3个独立通道也具有3、2、1运行的能<br />
力。<br />
开放的系统<br />
开放的系统:<br />
用户可以参与全程的设计工作,不但可以把自己的经验加进去,还可以使<br />
参加的人员充分了解燃机控制的每个细节,为以后的运行和维护打下坚实的技<br />
术基础。<br />
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改造的过程<br />
系统的I/O设计:清理原来系统的输入/输出元件、<br />
电缆连接、信号性质和用途,这些I/O信号赋予控<br />
制系统内部使用的位号。<br />
TS3000系统的硬件设计:系统的I/O清理设计完毕<br />
后,进行机柜的硬件设计,主要是分配I/O的通<br />
道、柜内器件的布置、设计柜内的接线表<br />
软件的控制逻辑和主控规律的设计:根据用户设备<br />
的具体情况,在TRICONEX典型系统的基础上进<br />
行调整,形成设计基础文件(BODD),供软件<br />
工程师编制软件。<br />
软件的编制。<br />
系统的硬件集成。<br />
工厂调试和工厂验收实验。<br />
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欢迎各位到我公司参观考察<br />
• 公司地址:北京海淀区北四环中路229<br />
号海泰大厦1117室<br />
• 电话:010-82884888<br />
• 工程中心地址:北京安外北苑5号院5<br />
区<br />
• 电话:010-84920226<br />
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