Mark VI 控制系统软件介绍
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目录Mark VI 控制系统编程工具软件介绍1.概述Mark VI控制系统是GE公司最新的控制系统,本文通过对Mark VI控制系统一个实际项目结构的分析,介绍了项目程序的主要结构、主要内容,维护人员应重点掌握的内容,对已有Mark VI控制系统的电厂或即将要上Mark VI控制系统的电厂维护人员及技术人员提供对项目程序结构了解和熟悉系统的构成。
能更好的使用这个当前比较先进的燃气轮机控制系统Mark VI控制系统,并在设备选型上提供一定的帮助。
本燃机电厂燃机机组的控制系统为2套Mark VI控制站。
与其他燃机电厂陈旧的控制系统相比,Mark VI控制系统结构大大简化,卡件种类和采购费用降低,维护工作量减少和易于维护。
实现了集中监控,减少了运行人员的工作强度。
Mark VI控制系统是GE公司最新的控制系统,控制系统的容量和处理能力和以前相比大大提高。
其控制器卡上的CPU最高配置已达P III 800 Mhz。
操作员站和工程师站的操作系统为WINDOWS 2000英文版操作系统。
网络信息交换是客户端-服务器结构。
所以,如果Mark VI 控制系统控制燃气轮机正常运行至少要有一台服务器在运行。
这里只是对Mark VI控制系统编程工具软件进行简单介绍。
Mark VI控制系统的编程软件称为GE Control System Solutions。
在安装完此软件后计算机程序项有此项程序组,在此程序组下有一个分程序组:Control System Toolbox,在此分程序组下有一个执行文件:Control System Toolbox,双击执行该程序。
Mark VI 控制系统软件编程工具启动。
2.编程软件结构和所包含项目这里只介绍已经建成的项目的结构,不介绍如何建立项目。
通过介绍结构及用途,便于控制系统维护人员掌握维护方法。
工具打开一个项目后的画面如下:Mark VI控制系统项目项目主要由6大项组成:1). System Data2). Hardware Module Libraries3). Hardware and I/O Definitions4). Block Libraries5). Macro and Module Libraries6). Functions下面对每一大项的主要结构和用途进行简要说明。
2.1System Data(系统参数)结构图如下:Type Definitions:定义系统的信号资源名称,当一个信号进入系统时,它必须与一个资源名有关。
信号资源名称确定后并放入到数据库中。
External Signal Definitions:此项确定本控制站使用其他站的信号资源变量定义。
Network Signal Definitions:网络上的设备状态好坏的信号定义。
External Scale Definitions:定义系统中所有的变量使用的单位。
Alarm Classes:确定报警信号的分类或分组,同一类或同一组报警信号优先级和颜色是一样的。
Measurement System:确定模拟量的制式单位。
一般为公制和U.S制,缺省为U.S。
2.2Hardware Module Libraries(硬件模块库)结构如下图:Hardware Module Libraries 包含了Mark VI控制系统所应用的卡件类型,此大项下边的带+号的各项代表一种卡件类型。
每种卡件下又有3小项,分别为:Type Definition,确定信号类型,处理方法等;SwConfigGrps,输入、输出限制,是否进行三冗余表决等;Hwconfig,卡件型号、连接的接线端子板类型、信号数量等。
2.3Hardware and I/O Definitions(实际使用的硬件和I/O定义)结构图如下:Hardware and I/O Definitions 应是现场维护人员重点掌握的内容之一。
Main Board:Mark VI控制器的CPU安装的主板类型,一般Mark VI控制器只有一种类型:非易失性随机存储器主板(Non-volatile Random-Access Memory)。
EGD1:EGD Network:EGD的英文全称为Ethernet Global Data即以太网络全体数据,EGD 是一个控制网络,也是Mark VI控制器的一个协议,它提供一种在以太网络上设备之间共享动态数据的方式。
下面的图表示某燃机电厂#2机组#1Mark VI控制站建立的EGD组上图中共定义了6组EGD数据。
如果控制器中的动态数据需要在操作员终端进行监控、做趋势图、历史数据存档、供别的设备使用,都需要在EGD中进行定义。
Mark VI I/O:Mark VI控制站实际使用的所有的卡件种类、站结构、卡件数量、I/O变量数量、接线端子数量、信号范围设置等。
维护人员如果熟练掌握此大项,对Mark VI的硬件进行快速的故障检查是非常有帮助的。
Mark VI硬件结构和种类图如下:Mark VI硬件结构分三冗余型和简单型两种,上图为燃机电厂#1 Mark VI控制站结构三冗余型图。
图中第一项Rack 0 Channel R/S/T (TMR)指0号卡件安装板为三冗余型,即有三个相同卡件安装板,三个板都叫Rack 0,三个板在相同的位置有相同的卡件类型、数量、型号。
上图的右侧为Rack 0 冗余型一个卡件安装板S(另外两个是R和T)卡件组成。
第1个位置一定是通讯控制卡VCMI位置,第2个位置为控制器卡位置,这两个卡位置是固定的。
其他卡件的位置可任意放置。
上图中的2、3、4项是Rack 0 三个安装卡件板进行简单型设置的项目,就是说,除了Rack 0 三块安装板(R、S、T)可进行三冗余的项目设置(三冗余项目设置的信号是要将三个控制器的输入、输出信号进行3选2表决),在每一块Rack 0 安装板上可安装不同于另外两个板的卡件(如果有位置),但这个卡件信号只是在相应的R或S或T的控制器中,其他控制器没有。
不进行任何表决。
下图中的第20的位置VRTD卡就是一个简单型设置的卡件。
在上图的三冗余型配置中是没有这块卡件的。
在Mark VI 控制系统中,如果系统的I/O点数比较多时,一套三冗余型的安装板安装的卡件不足以容纳,可以加扩展的安装板,扩展安装板的结构与设置与非扩展型的相似,在结构上,扩展型的安装板上不安装控制器卡件UCVE卡,但一定要有通讯管理卡VCMI并与带有控制器的Rack上的通讯管理卡VCMI连接进行通讯。
Mark VI I/O中的Rack 1 就是Rack 0 的扩展安装板。
在燃机电厂的具体项目中,Rack 0是燃气轮机、蒸汽轮机、发电机定子温度参数输入I/O,Rack 1 是余热锅炉I/O。
Rack 1也是三冗余结构。
在点击其中一个Rack项目后,项目下会列出此Rack上安装的所有卡件类型,如上图所示。
上图左侧为下拉菜单,右图是卡件在Rack上的安装图。
点击左侧每个卡件项目会出现如下卡件项目(以VAIC模拟量输入卡为例):Configuration:此项设置模拟量输入的条件和限制,如最大最小输入限制,是否为TMR 形式变量。
关于卡件的设置在GE公司Mark VI 硬件手册中有详细的说明。
这里不叙述。
Card Points:打开此项目,可查看此卡的输入输出点数。
每一个点变量的设置,也可以规定每个点是否在使用。
如果卡件为输出信号卡,可以通过校验方式,给定输出信号大小来校验如控制阀、伺服阀。
或强制逻辑信号检查外部设备的启动、动作情况。
J3:IS200TBAI 2B3-GT和 J4:IS200TBAI 2B4-GT:表示此卡件信号来源。
J3、J4为接线端子板连接器号码,此项是固定的不能更改;IS200TBAI表示接线端子板的型号;2B3-GT 和2B4-GT表示端子板的排列号码,指为GT柜B列中第二列3号和4好接线端子板。
打开J3:IS200TBAI 2B3-GT和 J4:IS200TBAI 2B4-GT项目,可以查找此端子板上有多少个接线端子,接了多少根线,接在什么位置和跳线设置情况。
2.4Block Libraries(功能块库)包含项目如下:功能块库含有在编程过程中使用的功能块,它分两部分:SBLIB和TURBLIB,SBLIB含有通用的功能块如:逻辑功能块、电气控制功能块、PID控制功能块等,大约为106个左右。
而TURBLIB 含有透平控制专用的功能块如:点火控制、IGV控制、启动控制等等。
大约有160个功能块左右。
2.5Macro and Module Libraries项目结构图如下:在Mark VI的项目程序结构中出现的Block、Macro、Module和Function名词,他们组成了Mark VI的控制程序图。
他们之间的关系是:控制程序是由各种各样的Block(功能块)组成的,功能块是控制程序的最基本的功能单元;Macro是由多个Block组成并实现一种特定功能的,这种特定的功能在程序中要使用多次。
多个Block和多个Macro组成一个特定的任务,一个任务或多个任务加在一起完成一定的控制称为Module(模块),多个Module组成一个Function。
在第5大项中只是定义Macro库,没定义Module库。
Module 在下面的第6大项中定义。
上图Macro库中定义了三个库:HRSG_LIB;TurbGT1;TurbGT2。
在上图中打开的HRSG_LIB库的Macro Definitions中定义了三个Macro,其中XFT100是一个将4-20 MA信号转换成0-100% 的Macro功能块。
2.6Functions(功能组)的结构图如下:第6大项Functions 包括本控制站控制所有控制设备的应用程序和输入、输出和中间变量。
此大项下有5大功能块:IO_Sigs、HMI、GT1、ST1、HRSG。
下面分项介绍。
IO_Sigs 输入输出信号定义,它定义的本控制站所有的输入信号和输出信号,包括信号名称、类型、量程及位置等。
结构图如下:上图中左侧IO_Sigs打开的菜单图,当点击Signal Definitions 项时,上图的右侧显示所定义的变量。
而Macro Definitions、Module Definitions、Modules项在IO_Sigs项未定义。
HMI人机接口设备定义,它定义了控制系统中控制器的操作按钮,如输出升或降,自动、手动转换等。
在Mark VI控制系统中,控制器的输出及设定点改变不能直接输入数字值,而要通过按动上升和下将按钮完成。
展开图如下:上图在HMI展开项的Signal Definitions定义了控制器FC116的升、降、快升、快降和自动手动转换信号,其他控制器也在其下面,这里未显示。