DEH控制系统讲义
1. 概述
DEH系统为汽轮机数字电液控制系统，控制系统主要任务就是以计算机为核心，以高压抗燃油为执行动力，通过控制汽轮机各个进汽阀门的电液伺服阀，达到控制汽机的启动、停止、转速控制及负荷控制，达到安全稳定运行的目的。
DEH主要由计算机控制部分与液压控制部分（EH）组成。DEH部分完成控制逻辑、算法及人机接口。根据对汽轮发电机各种参数的数据采集，通过一定的控制策略，最终输出到阀门的控制指令通过EH系统驱动阀门，完成对机组的控制。
某公司2×600MW机组汽轮机控制系统采用西门子公司生产的PCS7系统的PLC进行组态，CPU型号为S7-417H，该系统有独立的工程师站，正常时在DCS上通过通讯进行控制，当DCS异常或通讯故障时可以使用DEH工程师站实现对汽轮机的控制。 2. 硬件设备 2.1. 电源模件
220V交流电源通过SITOP电源变成24V直流电送至电源模件。其电源模件有两个，冗余工作。每个电源模件配两个3.6V锂电池，防止突然断电时程序丢失。 2.2. CPU模件
DEH系统使用的是S7-417H型CPU，沧东电厂其他三处使用PCS7系统的地方：MEH，循环水，ETS都使用的是S7-414H型CPU，相比414型CPU来说，417型的处理速度更快，内存容量也更大。CPU也是冗余配置，正常工作时只有一个处于工作位置，另一个处于备用位置，但同时监视互连的通讯总线数据，一旦发现工作的CPU故障，备用CPU马上自动启动，这从一定程度上避免了由于硬件故障导致的系统瘫痪。 2.3. 通讯模件
CP443-1是连接DEH控制器和工业以态网的通讯卡件，用一根双绞线连接到TXP的工厂总线OSM的端口上，使用TCP-IP协议进行通讯
I/O层机架上的通讯卡件IM153-2实现CPU和I/O机架的通讯，使用Profibus-DP协议进行通讯。
2.4. FM458模件
上述三种模件在PCS7系统中是通用的，而FM458模件为DEH所特有的，我们可以称之为伺服模件，在这个模件中主要运行的是DEH系统的闭环控制逻辑，即控制10个液控调门的逻辑。相关信号通过CPU处理后送至伺服模件，再由伺服模件通过闭环控制阀门的开度。 2.5. EXM448模件
EXM448模件是伺服模件的通讯模件，通过它，伺服模件可以和ADDFEM模件进行数据交换。
2.6. ADDFEM模件
DEH系统所特有，共4个，也叫做高速I/O卡，处理速度比CPU要快很多，选用其的目的就是快速的了解现场信号的当前状况，以便及时做出判断。一般来说，ADDFEM处理的信号都是相对重要的，我厂的LVDT阀位、发电机功率、汽机转速以及发电机并网，汽机挂闸信号都是通过ADDFEM模件采集的。 2.7. LVDT终端及 前置放大器
LVDT终端和前置放大器各有10个，现场的LVDT共6根线接到控制柜的LVDT终端上，其中原边线圈接到1、2端子上，次级2线圈接到3、4端子上，次级1线圈接到5、6端子上，这3组线圈均为高频振荡的交流电压信号，信号送到前置放大器中进行处理，转变为0－10VDC的控制信号送回LVDT终端，通过LVDT终端的7、8端子转变为2路后送到ADDFEM
模件，进而两路反馈信号进入FM458模件，在FM458模件中经过大选操作最终转变为阀门的实际阀位。
2.8. ET200M其功能模件
我们常用到的功能模件有以下几种：SM321(开关量输入)，SM322(开关量输出)，SM331(模拟量输入，分为三种，分别是测量普通模拟量，热电阻和热电偶)，SM332(模拟量输出)。这四种功能模件通过IM153通讯模件和CPU进行通讯。与ADDFEM模件采集信号的区别是，ET200M功能模件采集的信号相对不是特别重要。此外一些特别重要的压力测点如调节级压力也只能由ET200M模件采集是因为现场变送器要求内供电，而ADDFEM是不支持的。 2.9. 转速前置放大器
转速前置放大器有3个，每个前置放大器有两个引脚接一路24V电源，两引脚接现场的转速探头，两引脚为输出至计数器。现场的磁阻发生器送到控制柜的转速脉冲信号为带有尖峰的波形，前置放大器能够将该波形变为方波的波形，输出的信号送至计数器模件。 2.10. ±15V电源装置
±15VDC电源装置能够将220VAC电源变成±15VDC电源，为LVDT前置放大器供电。 2.11. SITOP电源
SITOP电源有两个，接收来自UPS和保安段的220VAC电源（DCS电源柜），然后转变为24VDC电源，供各类模件使用 3. 就地设备 3.1. LVDT
3.1.1. LVDT原理
e1铁芯接油动机e21e22
LVDT叫做线性位移差动变送器，它由一个芯杆与外壳组成，如图所示。在外壳中有3个绕组，一个是一次绕组，供给交流电源，在中心电的两侧各绕有一个二次侧绕组，这两个绕组反向链接，因此，二次侧绕组的净输出e2是该两绕组所感应的电动势e21和e22之差。当绕组内的铁芯处于中间位置时，两个二次绕组所感应的电动势相等，变送器输出的信号为0，当铁芯与绕组有相对位移时，二次侧绕组感应的电动势经整形滤波后，转变为铁芯与绕组间相对位移的电信号输出。在实际装置中，外壳是固定不动的，铁芯通过杠杆与油动机活塞连杆相连，这样输出的信号就可以模拟油动机的位移，同时也代表了汽机阀门的当前开度。 3.1.2. LVDT型号 阀门 左侧主汽门 右侧主汽门 高调门 中调门 型号 A157.33.42.04 A157.33.43.03 A157.33.01.31 A156.33.31.24 全行程 380mm 380mm 74mm 203mm 线性区 ±254mm ±254mm ±50.8mm ±127mm 数量 1 1 4 4 e2
3.1.3. LVDT线圈电阻
阀门 主汽门 高调门 中调门 原边线圈 280Ω 190Ω 220Ω 次级1线圈 1000Ω 560Ω 400Ω 次级2线圈 1000Ω 560Ω 400Ω 3.1.4. LVDT调门方法（以GV1为例） ? 将万用表拨至直流电压档，并架到GV1对应的绿色端子排第7、8端子上 ? 找到GV1对应的前置放大器，在GV1全关的时候调整零度旋钮（Z），将其调整
为0.2V
? 使用信号发生器就地在伺服阀上加8mA左右的直流电流信号，使阀门全开 ? 调整前置放大器上的满度旋钮（S），将其调整为9.8V ? 将阀门反复开关几次，检查零度满度是否合适。
3.2. 伺服阀
3.2.1. 伺服阀简介
也叫做MOOG阀，线圈电阻约80欧姆。现场每个调节门配一个，接收来自DEH控制柜的两路-30－30mADC的指令来控制，两路互为冗余，任一路都可以独立工作。每个伺服阀都有机械零偏，只有当阀门指令大于机械零偏时，阀门才能开启。阀门在正常调节状态时，伺服阀处于高速充放油状态，保持一个相对的稳定。 3.2.2. 伺服阀原理
浅蓝色部分为永久磁铁，上边两半为S级，下边两半为N级。红色部分为衔铁，缠绕一个线圈，当线圈带电后，根据右手螺旋定则，会使衔铁变成磁铁。比如左侧为N级，右侧为S级，则衔铁受永久磁铁的吸引和排斥力而顺时针旋转，减小了反馈杆左面的喷油面积，使油压P1增加，反馈杆右面的喷油面积增加，P2减小，在差压的作用下是滑阀向右侧移动。
当衔铁处于中间位置时，挡板对流过两个喷嘴的节流作用相同，滑阀两端无差压。当衔
铁不在中间位置时，滑阀因为出现差压而位移。
当滑阀向左移动时，1口和2口导通，则油动机下缸和进油导通，阀门开启。当滑阀向右移动时，2口和3口导通，则油动机下缸和泄油导通，阀门关闭。滑阀处于中间位置时，1、2、3口之间都是隔绝的，阀门相对静止。 3.3. 热电阻
DEH系统只有一个热电阻，即EH油箱温度。 3.4. 热电偶
DEH热电偶有主要都是为主机上测点，除了汽机房0米高压缸排汽温度2个测点为K型外，其它全部热电偶元件都为E型元件。 3.4.1. 高压缸部分热电偶测点 序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. KKS MAA11CT660 MAA11CT210 MAA11CT230 MAA12CT670 MAA12CT220 MAA12CT240 MAA01CT671 MAA01CT680 MAA01CT270 MAA01CT260 MAA01CT251 MAA01CT240 MAA01CT215 MAA01CT210 MAA01CT250 MAA01CT220 MAA01CT291 MAA01CT695 MAA01CT626 MAA01CT225 中文名称 左侧主汽门入口蒸汽温度 左侧调阀室内壁温度 左侧调阀室外壁温度 右侧主汽门入口蒸汽温度 右侧调阀室内壁温度 右侧调阀室外壁温度 第一级蒸汽温度 第一级蒸汽温度 高压上缸检水(调速端) 高压下缸检水(调速端) 高压上缸检水(中部) 高压下缸检水(中部) 高压上缸检水(抽汽) 高压下缸检水(抽汽) 第一级金属温度 高压缸壁温 高压缸壁温 高压排汽蒸汽温度 汽机高压平衡环活塞漏汽温度 汽机高压平衡环活塞金属温度 位置 左侧主汽门 左侧主汽门 左侧主汽门 右侧主汽门 右侧主汽门 右侧主汽门 高压缸上缸 高压缸上缸 高压缸上缸 高压缸下缸 高压缸上缸 高压缸下缸 高压缸上缸 高压缸下缸 高压缸下缸 高压缸电端 高压缸调端 高压缸调端 高压缸电端（DCS） 高压缸上缸电端（DCS）
电端1916207、811139调端18进汽口17进汽口153.4.2. 中压缸部分热电偶测点 序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. KKS MAB01CT640 MAB01CT650 MAB01CT631 MAB01CT200 MAB02CT290 MAB01CT210 MAB01CT201 MAB02CT230 MAB02CT220 MAB02CT270 MAB02CT260 121410位置 中压缸左侧主汽门 中压缸右侧主汽门 中压缸电端 中压缸调端 中压缸下缸 中压缸调端上缸 中压缸调端下缸 中压缸电端上缸 中压缸电端下缸 中压缸上缸 中压缸下缸
中文名称 1#再热主汽门蒸汽温度 2#再热主汽门蒸汽温度 中压排汽蒸汽温度 双流中压缸端壁温(调速端) 中压隔板套金属持环温度 中压上缸检水(调速端) 中压下缸检水(调速端) 中压上缸检水(电机端) 中压下缸检水(电机端) 中压进汽口处上半检水(中部） 中压进汽口处下半检水(中部） 108346电端调端95117