采用集散控制系统实现重型燃气轮机仿真的方法技术方案

采用集散控制系统实现重型燃气轮机仿真的方法，属于燃气轮机仿真技术领域。本发明专利技术是为了解决现有燃气轮机仿真系统由于不能提供与控制系统的接口，造成控制系统的通用性差的问题。它的重型燃气轮机仿真的实现过程为：首先工控机接收当前运行状态仿真指令，并将当前运行状态仿真指令发送给控制器，控制器执行对应的仿真程序，并输出仿真对象状态控制值给端子柜中相应的端子，使相应端子对应的输入输出卡件处于工作状态，由此实现重型燃气轮机当前运行状态的仿真；所述输入输出卡件同时将所述当前运行状态的状态信号反馈给控制器，控制器对接收的状态信号进行处理后，将处理结果传输给工控机。本发明专利技术用于实现重型燃气轮机的仿真。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，属于燃气轮机仿真
。本专利技术是为了解决现有燃气轮机仿真系统由于不能提供与控制系统的接口，造成控制系统的通用性差的问题。它的重型燃气轮机仿真的实现过程为：首先工控机接收当前运行状态仿真指令，并将当前运行状态仿真指令发送给控制器，控制器执行对应的仿真程序，并输出仿真对象状态控制值给端子柜中相应的端子，使相应端子对应的输入输出卡件处于工作状态，由此实现重型燃气轮机当前运行状态的仿真；所述输入输出卡件同时将所述当前运行状态的状态信号反馈给控制器，控制器对接收的状态信号进行处理后，将处理结果传输给工控机。本专利技术用于实现重型燃气轮机的仿真。【专利说明】
本专利技术涉及，属于燃气轮机仿真
。
技术介绍
在对重型燃气轮机本体、控制系统及辅助系统的研究及设计过程中，本体仿真系统的设计起着非常重要的作用。所以很多科研院所、高校及企业都在重型燃气轮机仿真系统的设计上做了很多工作。但是，当前的重型燃气轮机仿真系统设计基本上都是基于仿真开发环境的软件建模与仿真，它的设计重点在于辅助重型燃气轮机本体的设计及制造。而对于重型燃气轮机的另外一项核心技术——控制系统，现有的重型燃气轮机仿真系统本体则不能辅助提供一个良好信号交互的接口，这造成燃气轮机仿真系统与控制系统的对接受限；因此现有的仿真系统在用于接收控制系统的控制方面，需要另外配置接口，造成控制系统的通用性差。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决现有燃气轮机仿真系统由于不能提供与控制系统的接口，造成控制系统的通用性差的问题，提供了一种。本专利技术所述，所述集散控制系统包括端子柜、模件柜和工控机，端子柜与模件柜之间通过动力电缆和通讯电缆连接，模件柜和工控机之间通过以太网络连接；模件柜中设置电源、控制器、输入输出卡件以及以太网络交换机，其中电源采用双冗余电源，用于向控制器和输入输出卡件提供24V直流工作电源，向以太网络交换机提供220V交流工作电源；控制器为双冗余热备份控制器，用于运行燃气轮机仿真逻辑，包括执行主仿真程序、输出仿真对象状态控制值及接收并处理控制系统输入值；输入输出卡件包括模拟量输入输出卡件、数字量输入输出卡件及控制信号输入输出卡件，用于状态信号的输出及控制信号的输入；以太网络交换机采用双冗余配置的高速24 口 10/100MbpS交换机，用于实现控制器之间、集散控制系统与工控机之间及集散控制系统与第三方系统之间的数据通信；端子柜中设置输入输出卡件的接线端子；工控机用于控制重型燃气轮机仿真状态的运行并提供人机界面；重型燃气轮机仿真的实现过程为:首先工控机接收当前运行状态仿真指令，并将当前运行状态仿真指令发送给控制器，控制器执行对应的仿真程序，并输出仿真对象状态控制值给端子柜中相应的端子，使相应端子对应的输入输出卡件处于工作状态，由此实现重型燃气轮机当前运行状态的仿真；所述输入输出卡件同时将所述当前运行状态的状态信号反馈给控制器，控制器对接收的状态信号进行处理后，将处理结果传输给工控机。所述集散控制系统为HDCS-2000型集散控制系统。所述当前运行状态包括正常运行状态的盘车、点火、惰走、升速、并网、带初负荷、带满负荷及停机；非正常运行状态的热悬挂、点火失败、熄火、超速及超温。模拟量输入输出卡件实现的模拟量输入输出信号包括压力信号、流量信号、电压信号、电流信号、功率信号及阀门信号。数字量输入输出卡件实现的数字量输入输出信号包括设备状态指示信号。控制信号输入输出卡件实现的控制信号包括温度热电阻信号、温度热电偶信号、转速信号、阀位反馈信号及振动信号。本专利技术的优点:本专利技术用于重型燃气轮机控制系统的辅助设计及调试。通过采用集散控制系统来实现重型燃气轮机的仿真，可以为重型燃气轮机控制系统的设计及预调试阶段，提供真实可靠的控制对象，从而能够在没有重型燃气轮机实物的情况下，准确的设计控制逻辑、控制参数。同时，还可以通过仿真系统与控制系统的联机运行，对特定的控制系统进行逻辑、参数的优化。在重型燃气轮机控制系统的预调试阶段，通过仿真模拟实现重型燃气轮机的工况，如超速、超温、紧急停机等，能够提高控制系统在处理紧急情况下的能力，从而减少重型燃气轮机的损耗，保障其安全运行。本专利技术方法利用丰富的输入输出扩展能力，使重型燃气轮机仿真系统非常方便与重型燃气轮机控制系统进行对接，从而具有更强的通用性。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术所述的原理框图。【具体实施方式】【具体实施方式】一:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述，所述集散控制系统包括端子柜1、模件柜2和工控机3，端子柜I与模件柜2之间通过动力电缆和通讯电缆连接，模件柜2和工控机3之间通过以太网络连接；模件柜2中设置电源、控制器、输入输出卡件以及以太网络交换机，其中电源采用双冗余电源，用于向控制器和输入输出卡件提供24V直流工作电源，向以太网络交换机提供220V交流工作电源；控制器为双冗余热备份控制器，用于运行燃气轮机仿真逻辑，包括执行主仿真程序、输出仿真对象状态控制值及接收并处理控制系统输入值；输入输出卡件包括模拟量输入输出卡件、数字量输入输出卡件及控制信号输入输出卡件，用于状态信号的输出及控制信号的输入；以太网络交换机采用双冗余配置的高速24 口 10/100MbpS交换机，用于实现控制器之间、集散控制系统与工控机3之间及集散控制系统与第三方系统之间的数据通信；端子柜I中设置输入输出卡件的接线端子；工控机3用于控制重型燃气轮机仿真状态的运行并提供人机界面；重型燃气轮机仿真的实现过程为:首先工控机3接收当前运行状态仿真指令，并将当前运行状态仿真指令发送给控制器，控制器执行对应的仿真程序，并输出仿真对象状态控制值给端子柜I中相应的端子，使相应端子对应的输入输出卡件处于工作状态，由此实现重型燃气轮机当前运行状态的仿真；所述输入输出卡件同时将所述当前运行状态的状态信号反馈给控制器，控制器对接收的状态信号进行处理后，将处理结果传输给工控机3。本实施方式以HDCS-2000型集散控制系为平台实现，根据仿真系统需求可以配置相应的软硬件设备。双冗余电源为双冗余直流/交流电源。端子柜I中的接线端子包括普通输入/输出端子及继电器输出端子。工控机3作为控制系统工程师站，运行仿真系统的组态软件及人机界面，其中组态软件用于仿真系统逻辑的编辑、测试及在线参数调整，而人机界面提供给操作者关于仿真系统运行状态的直观显示。表1为实现重型燃气轮机仿真的硬件配置:表1【权利要求】1.一种，所述集散控制系统包括端子柜(I)、模件柜(2 )和工控机(3 )，其特征在于， 端子柜(I)与模件柜(2 )之间通过动力电缆和通讯电缆连接，模件柜(2 )和工控机(3 )之间通过以太网络连接； 模件柜(2)中设置电源、控制器、输入输出卡件以及以太网络交换机， 其中电源采用双冗余电源，用于向控制器和输入输出卡件提供24V直流工作电源，向以太网络交换机提供220V交流工作电源； 控制器为双冗余热备份控制器，用于运行燃气轮机仿真逻辑，包括执行主仿真程序、输出仿真对象状态控制值及接收并处理控制系统输入值； 输入输出卡件包括模拟量输入输出卡件、数字量输入输出卡件及控制信号输入输出卡件，用于状态信号的输出及控制信号的输入； 以太网络交换机采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用集散控制系统实现重型燃气轮机仿真的方法，所述集散控制系统包括端子柜（1）、模件柜（2）和工控机（3），其特征在于，端子柜（1）与模件柜（2）之间通过动力电缆和通讯电缆连接，模件柜（2）和工控机（3）之间通过以太网络连接；模件柜（2）中设置电源、控制器、输入输出卡件以及以太网络交换机，其中电源采用双冗余电源，用于向控制器和输入输出卡件提供24V直流工作电源，向以太网络交换机提供220V交流工作电源；控制器为双冗余热备份控制器，用于运行燃气轮机仿真逻辑，包括执行主仿真程序、输出仿真对象状态控制值及接收并处理控制系统输入值；输入输出卡件包括模拟量输入输出卡件、数字量输入输出卡件及控制信号输入输出卡件，用于状态信号的输出及控制信号的输入；以太网络交换机采用双冗余配置的高速24口10/100Mbps交换机，用于实现控制器之间、集散控制系统与工控机（3）之间及集散控制系统与第三方系统之间的数据通信；端子柜（1）中设置输入输出卡件的接线端子；工控机（3）用于控制重型燃气轮机仿真状态的运行并提供人机界面；重型燃气轮机仿真的实现过程为：首先工控机（3）接收当前运行状态仿真指令，并将当前运行状态仿真指令发送给控制器，控制器执行对应的仿真程序，并输出仿真对象状态控制值给端子柜（1）中相应的端子，使相应端子对应的输入输出卡件处于工作状态，由此实现重型燃气轮机当前运行状态的仿真；所述输入输出卡件同时将所述当前运行状态的状态信号反馈给控制器，控制器对接收的状态信号进行处理后，将处理结果传输给工控机（3）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金洪伟，张鹏，韩冰，林守玉，王春月，
申请(专利权)人：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23