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和利时T80C

安装和操作手册

T80系列通用透平控制器

说明书版本:1.0

警告—危险

警告—遵守指导

在安装、操作或者检修这种设备之前务必全文阅读这本手册和与这项工作相关的所有出版物。熟悉

全部设备和安全说明以及注意事项。如果不按说明操作可能引起人身伤害或财产损失。

警告—超速保护

发动机、透平及其它类型的原动机必须安装超速停机装置，以防止由于超速或原动机损坏造成的人

身伤亡或财产损失。超速停止装置必须独立于原动机的控制系统。超温或是超压停机装置也必须安

全和适当。

警告—正确使用

任何非授权的修改，或对此设备的超出其机械、电气或其它工作限制范围的使用都可能引起人

员伤亡或财产损失。任何非授权的修改包括：(i)在产品保修期间内构成“误用”和/或“疏忽”

所引起的任何损害，都不在保修所覆盖的范围之内，和(ii)能使产品作废的证明或清单。

注意—可能会损坏设备或造成财产损失

注意—电源冗余

为了避免单路电池供电不稳定性，请尽量保证T80有两路220VAC输出24VDC输出的供电电源。

注意—消除静电

电子控制器包含静电敏感元件。阅读下面的预防措施，防止损坏这些元件。

?在用手接触这些控制器之前消除身体上的静电（关闭控制器的电源，接触接地的金属物体，并且在接触控制器时保持接地）。

?印刷电路板周围不能有塑料、乙烯基和聚苯乙烯泡沫塑料（抗静电类型除外）。

?不要用手或导体接触印刷电路板上的元件或导体。

重要定义

?警告—表明具有潜在危险，如果不遵守会导致死亡或严重伤害。

?注意—表明具有潜在危险，如果不遵守会导致设备损坏。

?提示—提供另外有用的信息，不会导致危险或警告提到的情形。

修订—文字修改会在旁边用黑线表示出来。

杭州和利时自动化有限公司保留随时对本出版物任何部分修改的权利。杭州和利时自动化有限公司提供的

信息是正确和可靠的。但是，除非另有明确的担保，否则杭州和利时自动化有限公司不负任何责任。

? 杭州和利时

2010

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静电防范须知 (3)

第 1 章. 概述 (4)

引言 (4)

一．一般说明 (6)

二．T80的输入输出 (7)

三．接线端子 (12)

四．功能与接口概述 (17)

1.基本功能 (17)

2.可选功能 (17)

3.限制功能 (17)

4.超速保护 (17)

5.试验功能 (17)

6.孤网功能 (17)

7.必备接口 (17)

8.可选接口 (17)

五．操作员站和手操盘 (18)

六．USB加密狗 (20)

七．操作员站软件 (20)

第 2 章. 安装与设备配备 (21)

引言 (21)

一．设备尺寸及安装方式 (21)

二．设备接线简介 (23)

测点清单 (23)

（1）无阀位反馈时 (25)

（2）有阀位反馈时 (25)

三．电脑操作站的配备与连接 (28)

A．安装MACS 4.5.1软件 (28)

B．恢复工程 (35)

C．串口连接 (39)

D．运行操作员站 (39)

四．手操盘的配备与连接（可选） (39)

第 3 章. 参数设置，功能选择与运行操作 (40)

引言 (40)

一．参数设置与功能选择 (44)

（1）机组基础额定参数设定 (44)

（2）PID参数设置与调整 (45)

（3）暖机点与暖机时间设定 (47)

（4）临界区设定 (48)

（5）一次调频设定 (49)

（6）伺服参数选择 (50)

（7）上下限设定与输出通道选择 (52)

二．运行操作 (54)

1.启动前的准备 (54)

2.启动 (57)

3.设置目标转速 (57)

4.冲转 (57)

5.额定转速定速 (58)

6.升负荷 (59)

7.抽汽供热 (59)

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8.并网状态下主控制方式的投切 (60)

9.高负荷限制 (63)

10.主汽压力限制 (63)

11.排汽压力限制 (63)

12.超速试验 (64)

13.主汽门调门试验 (65)

14.仿真模拟 (66)

第 4 章. 通信 (67)

引言 (67)

一．MODBUS 通信 (67)

二．串口调试 (68)

三．T80控制器的 Modbus 地址 (69)

第5章．服务 (70)

引言 (70)

一．更换/调换 (71)

二．统一收费修理 (71)

三．需修理设备的返厂 (71)

四．购买备件 (72)

五．如何联系Hollysys (73)

六．工程服务 (73)

七．技术帮助 (74)

附录1 T80测点清单表 (76)

附录2 T80起机参数设置记录表 (78)

附录3常用T80外设机柜设计范例 (79)

附录4 T80通信数据地址表 (80)

附录5声明 (88)

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静电防范须知

所有电子设备都对静电敏感，有些元件相对更敏感。为保护这些元件不受静电损坏，必须采取专门的防范措施以减少或消除静电放电。

当工作于或靠近控制器时，请遵循下面的防范措施：

1. 在进行电子控制器的维护前，通过触摸接地的金属物体（钢管、机柜、设备

等）向大地释放人体所带静电。

2. 为避免人体产生静电，请不要穿合成材料制作的衣服，尽量穿棉或混合棉质的衣

服，因为这些材料存储的静电电荷比合成材料的要少。

3. 在控制器、模板和工作区域内，尽可能远离塑料、乙烯树脂、泡沫聚苯乙烯（例

如塑料或泡沫聚苯乙烯的咖啡杯、咖啡杯托盘、香烟包装盒、玻璃糖纸、乙烯基的书或文件夹、塑料瓶、塑料烟灰缸等等）。

4. 除非绝对必要，请不要将印刷电路板（PCBs）从控制器中拆出。在处置PCB时，

应按照如下说明进行：

? 除PCB的边缘外，不要触及PCB的其余任何部分。

? 不要用导电物件或手触及PCB、连接件或元件。

? 更换PCB时，请将新的PCB放在防静电塑料袋中，直到准备好要安装时才取出，从控制器中取出的旧PCB，请立即放到防静电塑料袋中。

注意——静电放电

为防止不恰当处理造成的电子元件损坏，请阅读并遵循静电防范须知的防范措

施。

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第 1 章. 概述

引言

本手册介绍了T80系列通用透平控制器。

本手册以T80作为主体讲解，涉及到抽汽控制的部分均为T80C所有。

表1-1 T80系列

本手册不包括整个透平系统的操作说明。有关透平或工厂的操作规程，请与设备制造厂商联系。

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安装和操作的一般注意事项和警告

爆炸性气体环境用防爆电气设备的通用要求的标准是：国际电工技术委员会IEC60079-0/1998和欧洲电工标准化组EN50014-1992，我国相应的通用要求标准是GB 3836.1-83。

本设备适用于中国GB 3836.1-83标准2区或北美Class I, Division 2 , Group A, B, C, D 或非危险场所。本设备适用于欧洲Zone 2, Group II 环境，并符合EN60079-15，爆炸性气体环境用电气设备—防护型"n"。

以上所列仅限于具有相应认证标识的设备。运行环境温度超过50°C时，现场接线的耐温等级至少为75°C以上。外围设备必须适用于所使用场合。

接线必须按照中国GB 3836.1-83标准2区，北美Class I, Division 2，或欧洲Zone 2 危险场所适用的接线方法进行，并应符合管辖当局的要求。

防爆标准对照表1-2.

表1-2 防爆标准对照表

警告——易爆危险

不要对带电线路进行连接或拆卸，除非确认现场为非危险场所。

元件的代用会削弱设备对 GB 3836.1-83标准 2 区危险场所的适用性。

爆炸性物质区域定义中国标准北美标准

（NEC）(CLASS Ⅰ) 在正常情况下，爆炸性气体混合

物连续或长时间存在的场所

0区 Class1，Div.1

在正常情况下爆炸性气体混合物

有可能出现的场所

1区

气体

在正常情况下爆炸性气体混合物

不可能出现，仅仅在不正常情况

下，偶尔或短时间出现的场所

2区 Class1，Div.2

(CLASS Ⅱ/Ⅲ）在正常情况下，爆炸性粉尘或可

燃纤维与空气的混合物可能连

续，短时间频繁地出现或长时间

存在的场所

10区Div.1

粉尘或纤维

在正常情况下,爆炸性粉尘或可

燃纤维与空气的混合物不能出

现,仅仅在不正常情况下,偶尔或

短时间出现的场所

11区Div.2

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一．一般说明

T80通用透平控制器（Turbine Control Module）是一种适应于透平机械的控制设备。主要用于纯凝及背压式，热电联产或拖动型透平机械的控制。被控参数主要是机组转速、功率、压力等。通用透平控制器实时采集机组转速等运行的相关参数，经过适当的反馈调节计算后，通过模出通道输出阀位控制信号，改变调节阀开度，最终维持机组被控参数在规定的范围内。

T80内部包括：现场信号采集功能、实时控制逻辑运算功能、控制信号输出功能等。T80的控制策略经过一千多套DEH项目的实施，总结出了一套成熟完备的组态解决方案，以适应不同控制对象的需要，并且其运算能力强、速度快可满足透平机械实时控制响应时间的要求。

T80采用壁挂式安装方式，左右两侧接线端子可直接与外部信号电缆相连。T80模块支持Modbus RTU协议模块，可以通过通讯电缆与远方的DCS系统或操作员站相连，实现远方遥控监视操作，协同工厂DCS完成控制功能。图1-1为T80型通用透平控制器的外形结构。

图1-1 T80通用透平控制器外观图

技术参数：

模块供电电压24VDC±10%

模块电流消耗2A @24 VDC

转速输入信号3路可接收方波或正弦波信号

伺服控制信号1路，可设置电流型或电压型及其限幅范围。

模拟量输入信号16路，4～20mA。通道响应时间＜1ms。

模拟量输出信号6路，4～20mA。通道响应时间＜1ms。

开关量输入信号24路，干接点输入，通道响应时间＜10ms。

开关量输出信号16路，继电器输出，通道响应时间＜10ms。

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通讯 RS485或RS232通讯口， MODBUS 通讯协议。外形长×宽×高=307*284*68.5 工作环境温度 0℃~45℃

工作湿度 5%~90%相对湿度,不凝结存储温度 -15℃~65℃

存储湿度 5%~95%相对湿度,不凝结防护等级 IP40

状态指示灯

模块上电后，其面板上的4个LED 状态指示灯显示当前的工作和通讯状态。具体状态及含义如表1-3所示。

灯名 RUN COM ERR POWER 颜色

绿黄红绿意义

亮亮灭亮正常运行

2 亮闪灭亮正常运行，且进行通讯

3 亮任意亮亮内部错误

4 闪灭灭亮程序运行错误

5 灭

灭

灭灭

电源故障或未上电状态组合

其他组合

未定义

表1-3 状态指示灯定义二．T80的输入输出

T80的I/O 信号处理功能：

转速输入信号：3路，可自动适应磁阻式或磁敏式转速探头发出的正弦波或方波信号，信号幅度大于0.5V 小于50V 即可。频率测量范围0.5Hz ～15KHz ，频率测量精度高于10-4数量级。频率信号更新周期为max{10ms,T}，T 为频率信号周期。

伺服控制信号：1路，可通过软件设置为电流型或电压型方式，并且还可通过软件设置电流和电压限幅范围。输出能力最大为-200～+200mA 、-10～+10V 。一个控制周期更新一次，通道响应时间＜1ms 。

模拟量输入信号：16路，可接收4～20mA 信号，可通过接线选择供电或非供电形式。一个控制周期更新一次，通道响应时间＜1ms 。

模拟量输出信号：6路，4～20mA 。一个控制周期更新一次，通道响应时间＜1ms 。

开关量输入信号：24路，干接点输入，提供24VDC 查询电源。一个控制周期更新一次，通道响应时间＜10ms 。

开关量输出信号：16路，继电器输出，其中4路常闭接点，12路常开接点，接点容量30VDC/0.5A(250V AC/1A)，一个控制周期更新一次，通道响应时间＜10ms 。开关量输入通道：

24V 查询电源正极通过光电隔离的发光二极管、限流电阻后从端子DIn 引出，经外部开入干接点后回到开入公共端子COM ，即24VDC 查询电源负极。当接点闭合时，发光二极管点亮。经过滤波整形后，计算机将该通道对应变量置1。当干接点断开时，该通道对应变量置0。滤波电路可消除接点的抖动干扰。各开入通道的地端子共用。通过组态软件可分别对每个开入通道设置滤波常数。开入通道外部接口电路见图1-2。

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图1-2 开入通道外部接口电路示意图

开关量输出通道：

计算机的开关量输出信号经光隔离、功率放大后驱动继电器，通过继电器的单个接点输出。开关量输出变量置1时，该变量对应通道的继电器线圈带电，对于1~13通道接点闭合，对于14~16通道接点断开。开关量输出变量置0时，该变量对应通道的继电器线圈失电，对于1~13通道接点断开，对于14~16通道接点闭合。常开接点的接线端子为DOn COM /DOn NO，常闭接点的接线端子为DOn COM /DOn NC。开出通道外部接口电路见图1-3。

图1-3 开出通道外部接口电路示意图

非隔离模拟量输入通道：

非隔离模拟量输入通道通过设置IO板中的相应跳线可接受电压或电流两种信号。若将50Ω电流采样电阻接入则输入为电流信号，否则为电压信号。对于电流输入信号需要放大后才能进行A/D转换，对电压信号可不必放大。放大与否也需跳线设置。非隔离模拟量输入通道可输入正负双方向信号。滤波电路可减少信号干扰。对于非供电型外部信号源，正端接端子AIn+，负端接AIn-。对于供电型外部信号源，正端接电源端子24V，负端接端子AIn+。非隔离模入通道外部接口电路见图1-4。

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图1-4 非隔离模入通道外部接口电路示意图

隔离模拟量输入通道：

隔离模拟量输入通道为每一路都设计了单独的电源，实现了路路隔离。该电路仅接受电流信号，输入电阻为50Ω。采用双端输入方式，可有效抑制共模干扰。隔离模拟量输入通道只能输入正方向信号。外部信号源的正端接AIn+，负端接AIn-。隔离模入通道外部接口电路见图1-5。

图1-5 隔离模入通道外部接口电路示意图

模拟量输出通道：

模拟量输出数字量经光隔离后写入D/A转换器，由D/A转换器变换为电压信号，再经电压电流转换电路变换为对应的电流值。模拟量输出通道的电流信号由相应的端子AOn+、AOn-输出。模出通道外部接口电路见图1-6。

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图1-6 模出通道外部接口电路示意图

伺服控制输出通道：

阀位给定值与执行机构行程的反馈值经过FPGA(FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列)快速比较运算后，通过伺服控制输出通道送到伺服阀去控制执行机构的行程，最终使执行机构的行程定位在阀位给定值规定的位置上。

伺服控制输出信号经光隔离后写入D/A转换器，由D/A转换器变换为电压信号，再经第一级运算放大器比较放大后转换为-10V~+10V电压信号，再经过功率驱动放大输出。按照软件组态的设置，输出开关量信号控制伺服控制输出通道的模拟开关，后续运算放大器电路可组成一个电压跟随器（输出-10V~+10V电压信号）、电压电流转换器（输出-23mA~+23mA或-200mA~+200mA 电流信号）。而且还可设置为单极性输出形式（只允许正信号输出）以及限制电压电流输出信号幅值。伺服控制输出通道电路原理框图见图1-7，伺服控制输出通道外部接口电路见图1-8。

图1-7 伺服控制输出通道电路原理框图

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功率放大器

MAX±200mA,±13V

图1-8 伺服控制输出通道外部接口电路示意图

频率输入通道：

频率输入通道接受转速传感器来的正弦波或方波信号，经隔直、滤波、限幅放大、过零比较处理后，送入FPGA现场可编程芯片。测量输入信号的脉冲个数及相应持续的时间，即可计算出输入信号的频率。根据两周期间的频率差即可计算出频率变化率。计算机再根据测速齿盘的齿数即可计算出机组的转速。

为了提高可靠性，在频率输入通道中设置了一定的死区。当信号幅度较小时，测量的频率值为零。若待测量的频率小于50Hz，应采用方波信号。对于无源转速探头连接FIn+、FIn-。对于有源转速探头连接24V、GND、FIn+，并且将FIn-与GND短接。

频率输入通道通道外部接口电路见图1-9。

图1-9 频率输入通道外部接口电路示意图

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杭州和利时自动化有限公司T80通用透平控制器三．接线端子

T80模块的IO信号接线端子编号见图1-10。

图1-10 T80端子编号图

外部信号电缆接线见图1-11~14。

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交流电源 24V直流电源

24V直流电源

交流电源

24V直流电源

图1-11 T80端子接线图a

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A13B13

C13

D13

A14B14

C14

D14

A15B15

C15

D15

A16B16

C16D16

4～20mA电流信号

行程变送器

±10V、±200mA信号

24V直流电

伺服阀

±10V、±200mA信号

24V直流电

伺服阀

A17B17

C17

D17

A18B18

C18

D18

A19B19

C19

D19

A20B20

C20

D20

A21B21

C21

D21

A22B22

C22

D22

A23B23

C23

D23

A24B24

C24D24

4～20mA电流信号

DCS系统模入

24V直流电

4～20mA电流信号

指示仪表

4～20mA电流信号

DCS系统模入

24V直流电

正弦波频率信号

磁阻式转速探头

24V电源负

磁敏式转速探头

正弦频率信号

磁阻探头

方波频率信号

24V电源正

4～20mA电流信号

行程变送器

4～20mA电流信号

行程变送器

图1-12 T80端子接线图b

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B25A25D25

C25B26A26D26C26B27A27D27C27B28

A28D28C28B29A29D29C29B30A30D30C30B31A31D31C31B32

A32D32C32B33A33D33C33B34A34D34

C34

24VDC电源

直流电源

～

交流电源保护地

接大地开入接点信号开入接点信号开入公共端

开入接点信号开入接点信号开入接点信号开入公共端

开入接点信号开入接点信号

开入公共端

图1-13 T80端子接线图c

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B35A35D35C35B36

A36D36C36B37A37D37

C37B38A38D38C38B39A39D39C39B40

A40D40C40B41A41D41

C41B42A42D42C42B43

A43D43C43B44A44D44C44B45

A45D45

C45

开出干接点，常开

DCS开入通道24V直流电源

-开出干接点，常开

DCS开入通道24V直流电源

开出干接点，常开

设备操作回路

开出干接点，常开

设备操作回路

开出干接点，常闭

设备操作回路

开出干接点，常闭

设备操作回路

RS485通信信号

计算机系统

-RS232通信信号计算机系统

9针D型插座

图1-14 T80端子接线图d

杭州和利时自动化有限公司T80通用透平控制器四．功能与接口概述

1.基本功能

?转速控制：机组起动和升降转速控制

?功率控制：机组升降负荷和稳定负荷控制

?阀位控制

?主汽压力控制

?自动同期控制

?初始负荷控制

?一次调频功能

?协调控制

?电网自动发电控制(AGC)

?可调抽汽压力控制：电、热牵连调节

2.可选功能

?辅机故障快缷负荷

?机组甩负荷快速保持

?汽轮机自动起动控制

?甩负荷打闸或转速保持可选

3.限制功能

?超速限制：机组甩负荷时，抑制转速飞升避免汽机跳闸；在机组甩负荷的同时转速超过预设值，自动关闭调门，维持机组在额定转速。

?主蒸汽压力降低限制：主蒸汽压力下降到设定值时，自动关小汽轮机调门开度，使蒸汽压力维持在允许的最低值

?功率、主蒸汽流量和可调整抽汽流量限制

4.超速保护

?机械超速保护

?电气超速保护

5.试验功能

?主汽门、调节门活动实验

?超速保护实验

?汽门严密性实验

?假并网实验

?系统离线仿真实验

6.孤网功能

?维持孤立电力网供电频率

7.必备接口

?自动同期接口

?遥控接口：自动调度控制或自动发电接口

?机炉协调接口

?辅机故障减负荷接口

8.可选接口

?数据通讯接口

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杭州和利时自动化有限公司T80通用透平控制器五．操作员站和手操盘

A．操作员站

T80必须和电脑主机配套使用，以电脑显示器作为操作员站，运行DEH的控制与监视功能。如图1-15所示。（注：用485连需要485转232的转换器，若用232通信口则可直接连接。）

图1-15 T80与操作员的连接

操作员站的推荐配置为：

CPU：双核2.5G主频

内存：1G

硬盘：160G SATA

光驱：DVD-RW/

网卡：集成千兆网卡

操作系统：windows XP SP2

显示器：22"宽屏液晶

操作员站的最低配置为：

CPU：PIV 1G

内存：512MB

硬盘：80 GB

光驱：DVD 16×

网卡：集成百兆网卡

操作系统: windows XP SP2

显示器：分辨率1024×1280以上

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