[實用新型]三重冗余同期控制模塊

有效

• 申請號: 201320844076.3
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN203643761U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 馬呈祥
• 申請（專利權）人: 上海新華控制技術集團科技有限公司
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本實用新型涉及燃氣輪機發電機組控制系統，尤其涉及三重冗余同期控制模塊。

背景技術

目前，燃氣輪機發電機組廣泛應用于工業領域。工業燃氣輪機發電機組對可靠性的要求非常高，需要監控的參數很多，控制邏輯十分復雜，是一個技術含量高，研發難度大的控制系統，是其它控制系統難以勝任的。

為避免事故的發生，燃氣輪機發電機組控制系統采用三重冗余容錯控制系統。

同期控制模塊是燃氣輪機發電機組控制系統中重要的控制模塊，用于控制燃氣輪機發電機組和電網的并網操作，為保證并網操作安全可靠地進行，本領域技術人員致力于開發可靠性高的同期控制模塊。

發明內容

本實用新型提供一種可靠性高的同期控制模塊，采用三重冗余設計，通過表決，提高同期控制模塊容錯能力，從而保證并網操作安全可靠地進行。

本實用新型提供的同期控制模塊，還采用了兩級回校，提高了識別故障的能力，使操作人員在故障發生時第一時間判斷出故障原因，對故障部分進行在線修復而不中斷操作，進一步提高同期控制模塊的可靠性。

本實用新型提供一種三重冗余同期控制模塊，用于控制燃氣輪機發電機組與電網的發電并網，其特征在于，包括輸入端子、三重冗余的輸入模塊、三重冗余的控制器、三重冗余的輸出模塊以及表決端子模塊，

輸入模塊用于輸入現場數據；

每個輸入模塊與三個控制器通過IO總線連接，用于傳送采集的現場數據，以及輸入模塊的每個采集通道的工作狀態；

每個輸出模塊與三個控制器通過IO總線連接，用于傳送控制量；

控制器用于對輸入模塊采集的現場數據進行輸入量表決處理，根據控制規則生成控制量，將控制量傳送給輸出模塊；

輸出模塊用于對來自控制器的控制量，進行控制量表決處理，將表決后的控制量輸出到表決端子模塊；

表決端子模塊用于對來自三個輸出模塊的控制量，進行輸出表決處理，控制控制燃氣輪機發電機組與電網的發電并網；

三重冗余同期控制模塊包括第一回校信號和第二回校信號。

進一步地，控制器兩兩之間通過通訊鏈路連接，以交換數據。每個控制器會有其它控制器的數據備份，只有至少一組數據與本控制器數據滿足判斷條件，才把數據輸出。

進一步地，表決端子模塊包括第一、第二和第三繼電器，來自三個輸出模塊的控制量分別控制第一、第二和第三繼電器的動作。

進一步地，第一繼電器的第一觸點與第二繼電器的第二觸點串聯形成第一支路，第二繼電器的第一觸點與第三繼電器的第二觸點串聯形成第二支路，第三繼電器的第一觸點與第一繼電器的第二觸點串聯形成第三支路，第一、第二和第三支路并聯。采用這樣的結構，只有三個繼電器中的兩個動作了，也就是硬件決定至少兩路相同才輸出。

進一步地，第一回校信號為輸出模塊的控制量的輸出，第一回校信號，能夠識別輸出模塊的故障，使操作人員在故障發生時第一時間判斷出故障原因，對故障部分進行在線修復而不中斷操作，進一步提高同期控制模塊的可靠性。

進一步地，第二回校信號為通過輔助觸點反饋的輸出表決處理的結果，采用第一、第二回校信號，不僅能夠識別輸出模塊的故障，還能夠識別繼電器與電纜故障，使操作人員在故障發生時第一時間判斷出故障原因，對故障部分進行在線修復而不中斷操作，進一步提高同期控制模塊的可靠性。

進一步地，現場數據包括5路開關量信號、8路火焰檢測器信號、3路轉速信號和2路交流采樣信號。

進一步地，輸入模塊采集轉速信號或火焰檢測器信號時采用隔離直流電源，實現信號采集部分和CPU部分的電氣隔離。

進一步地，采用磁阻式傳感器采集所述轉速信號。

進一步地，輸入模塊包括光耦，隔離現場設備對系統的干擾，以保證同期控制模塊正常工作。

對于開關量，每個控制器根據來自三個輸入模塊的開關量和工作狀態，針對三個輸入模塊中采集同一個開關量的三個采集通道，進行輸入量表決處理：

如果三路采集通道均工作正常，控制器將三路采集通道采集的開關量進行取三選二處理，輸出處理的結果；

如果三路采集通道中兩路工作正常，處理器將工作正常的兩路采集通道采集的開關量進行取二選二處理，輸出處理的結果，同時發出報警信息；

如果三路采集通道中一路工作正常，維持原狀，同時發出報警信息，三重冗余同期控制模塊降級；

如果三路采集通道均工作不正常，維持原狀，同時發出報警信息，并將三重冗余同期控制模塊再次降級。