1.簡介 背壓式汽輪機是以壓力蒸汽沖動汽輪機葉輪做功的原動機。它可以代替電動機拖動水泵、油泵、風(fēng)機等各種轉(zhuǎn)動設(shè)備，也可以帶動發(fā)電機發(fā)電。汽輪機做功后的排氣，還可以用來滿足用戶用汽的需要，是一種蒸汽梯級利用的節(jié)能設(shè)備，有利于企業(yè)綜合利用能源，提高經(jīng)濟效益。廣泛適用于電力、石油、化工、冶金、紡織、印染、造紙等各行業(yè)。 小型背壓汽輪機主要優(yōu)點：可以滿足用戶發(fā)電、用汽的需要，而且熱能的綜合利用效率高、發(fā)電成本低；也可以滿足電網(wǎng)突然停電，而工藝過程不允許機動設(shè)備停止工作的要求；還可以不通過變速裝置滿足設(shè)備高轉(zhuǎn)速的要求；并且還可以在有防爆要求的場所使用，替代復(fù)雜、昂貴的防爆電動機系統(tǒng)，滿足場所安全性的要求。 　　 2.系統(tǒng)控制原理 小型背壓汽輪的控制主要是轉(zhuǎn)速控制，通過調(diào)節(jié)汽門的開度使汽輪機工作在設(shè)定轉(zhuǎn)速。微機測速儀作為現(xiàn)場轉(zhuǎn)速測量裝置及一次儀表，將速度當(dāng)前值送入PLC，由PLC實現(xiàn)與設(shè)定值比較并進行一系列運算和處理，最后由PLC輸出一個4～20mA電流信號，送入電動閥門驅(qū)動器，從而調(diào)節(jié)汽門的開度，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，完成轉(zhuǎn)速的自動控制。 本文介紹的汽輪機控制系統(tǒng)由法國施耐德Twido可編程控制器、XBTG系列觸摸屏，測速儀，電動閥門驅(qū)動器等組成。完成對汽輪機的現(xiàn)場控制（手動方式、自動方式）及DCS上位機遠程控制。 PLC程序在實現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制的同時，具有完善的連鎖、報警及保護功能，如出現(xiàn)二級報警，將通過電磁脫扣系統(tǒng)進行自動停車保護。PLC的應(yīng)用使汽輪機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，易于調(diào)節(jié)，運行可靠。 　　 3.系統(tǒng)控制功能 1.手動工作方式： 在手動方式下，有升速、降速兩個按鈕，當(dāng)按下某個按鈕時，進行相應(yīng)的速度調(diào)節(jié)，使輸出控制電流進行增減、送入電動閥門驅(qū)動器，控制汽門開度，從而控制汽輪機轉(zhuǎn)速。按一次變化一個M單位電流。（M≤0.3mA，并且可以設(shè)定）。 2.自動工作方式： PLC根據(jù)轉(zhuǎn)速輸入值與設(shè)定值進行比較，然后進行數(shù)據(jù)的處理、運算，決定輸出控制電流的大小，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在設(shè)定轉(zhuǎn)速為中心的允許范圍之內(nèi)（轉(zhuǎn)速范圍可以設(shè)定）。同時要求每秒鐘升降速不超過設(shè)定的范圍。 3.DCS聯(lián)網(wǎng)遠程控制方式： 控制系統(tǒng)除本地操作外，可通過擴展的RS485通訊口與DCS或上位機通訊，汽輪機的所有測量參數(shù)值和狀態(tài)以及報警信息可通過通訊傳送。還可以接受上位機送入的控制命令，實現(xiàn)遠程設(shè)定與控制。 　　 4.Twido可編程控制器配置： 5.操作界面說明 采用XBTG中文觸摸屏，直觀、簡捷、方便。主要畫面有： 主菜單畫面，操作畫面，運行監(jiān)控畫面，參數(shù)設(shè)定畫面，報警畫面，模擬輸入畫面，密碼設(shè)定畫面，幫助說明畫面等。 　　 可實現(xiàn)遠程/本地，自動/手動切換。在手動模式下，可調(diào)節(jié)閥門的開度，即轉(zhuǎn)速，每次的調(diào)節(jié)量可輸入調(diào)整。在運行當(dāng)中，任何報警出現(xiàn)畫面將自動切換到報警畫面；再次回到此畫面時，點擊復(fù)位鍵清除報警顯示。 系統(tǒng)運行時，各個檢測元件所得信號及部分執(zhí)行單元的狀態(tài)顯示在此畫面。 根據(jù)現(xiàn)場工藝需求，設(shè)定或修改一級報警限、二級報警限。 一級報警限：當(dāng)以上各項的檢測值超過一級報警限定值時，報警鈴響，并且觸摸屏?xí)詣忧袚Q到報警頁面，同時顯示相應(yīng)的報警，而此時系統(tǒng)仍然繼續(xù)運行。系統(tǒng)通過外部人工操作或程序自動調(diào)節(jié)，重新恢復(fù)到正常值后，報警鈴自動解除。系統(tǒng)會記錄下報警發(fā)生時的日期、時間、恢復(fù)時間及操作人員確認(rèn)時間。 二級報警限：當(dāng)以上各項的檢測值超過報警限定值時，PLC迅速控制電磁機構(gòu)脫扣，關(guān)閉汽門，迫使汽輪機立即停車，并報警鈴響。與此同時，觸摸屏?xí)詣忧袚Q到報警頁面，顯示相應(yīng)的報警，提醒操作人員注意相關(guān)的部件，并采取相應(yīng)的措施。系統(tǒng)會記錄下報警發(fā)生時的日期、時間、恢復(fù)時間及操作人員確認(rèn)時間。 另外，在系統(tǒng)運行期間，當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)機器設(shè)備有任何異樣時可按下急停按鈕，以保護人員及機器設(shè)備不受損壞。 在這兩種情況發(fā)生后，只有在操作人員排除故障后，可以手動復(fù)位，停止報警并使系統(tǒng)恢復(fù)到先前的狀態(tài)。 　　 6.小結(jié) 本系統(tǒng)采用施耐德全套解決方案，具有許多優(yōu)點: （1）Twido PLC 可以擴展第二路RS485通信口，以實現(xiàn)與DCS或上位機通信，完成遠程設(shè)定與控制。 （2）使用具有高性價比的XBTG系列觸摸屏，實現(xiàn)對設(shè)備的操作，參數(shù)設(shè)定，運行監(jiān)控，故障報警等功能，使用戶更加容易操作，維護設(shè)備。 （3）Twido PLC本身具有強大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的模擬量擴展單元。 　　 通過很多最終用戶現(xiàn)場應(yīng)用反饋表明，采用Twido可編程控制器、XBTG系列觸摸屏的小型汽輪機控制系統(tǒng)是穩(wěn)定可靠，功能豐富，操作直觀簡捷，提高了產(chǎn)品檔次而成本低廉的控制方案。