工作原理及系統(tǒng)概述
(1) DEH工作原理
DEH指汽輪機(jī)數(shù)字式電液控制系統(tǒng)，由計算機(jī)控制部分和EH液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。采用DEH控制可以提高高、中壓調(diào)門的控制精度，為實現(xiàn)CCS協(xié)調(diào)控制及提高整個機(jī)組的控制水平提供了基本保障，更有利于汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。
DEH由三大部分組成：
電子硬件(DEH I/O站，操作員站，工程師)：
MACS系統(tǒng)；
軟件：
系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件；
液壓伺服系統(tǒng)：電液轉(zhuǎn)換器、OPC電磁閥、LVDT閥位反饋、測速裝置。
DEH系統(tǒng)具備以下一些功能：
◎功能
機(jī)組轉(zhuǎn)速控制：機(jī)組起動和升降轉(zhuǎn)速控制
機(jī)組功率控制：機(jī)組升降負(fù)荷和穩(wěn)定負(fù)荷控制
可調(diào)抽汽壓力控制：電、熱牽連調(diào)節(jié)，已熱定電運(yùn)行控制，以電定熱運(yùn)行控制
◎基本功能
自動同期控制
初始負(fù)荷控制
一次調(diào)頻功能
協(xié)調(diào)控制：功率控制，主汽壓力控制，閥位控制
電網(wǎng)自動發(fā)電控制(AGC)：自動調(diào)度控制或自動發(fā)電控制
輔機(jī)故障減負(fù)荷
機(jī)組甩負(fù)荷快速保持
◎可選功能
汽輪機(jī)起動控制（新建機(jī)組一般均有，改造機(jī)組視情況定）
自動掛閘
◎超速保護(hù)（OPC）控制：機(jī)組甩負(fù)荷時，抑制轉(zhuǎn)速飛升避免汽機(jī)跳閘；在機(jī)組甩負(fù)荷的同時轉(zhuǎn)速超過預(yù)設(shè)值，自動關(guān)閉調(diào)門，維持機(jī)組在額定轉(zhuǎn)速。
◎主蒸汽壓力降低限制：主蒸汽壓力下降到設(shè)定值時，自動關(guān)小汽輪機(jī)調(diào)門開度，使蒸汽壓力維持在允許的值
◎汽輪機(jī)真空降低負(fù)荷限制（汽機(jī)廠決定，需真空與負(fù)荷曲線及真空度檢測儀表）
◎功率、主蒸汽流量和可調(diào)整抽汽流量限制
(2)硬件開發(fā)
針對DEH應(yīng)用主要涉及兩種特殊卡件，轉(zhuǎn)速控制卡和閥位控制卡。轉(zhuǎn)速控制卡主要實現(xiàn)對汽輪機(jī)超速控制及超速保護(hù)功能，保證發(fā)電機(jī)組安全。閥位控制卡主要用于汽輪機(jī)閥門伺服驅(qū)動控制。該模件與功率放大模件相配合，可以實現(xiàn)對高壓抗燃油或低壓透平油系統(tǒng)電液轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動。
轉(zhuǎn)速控制卡可分別檢測3路過零（AC/DC ≥500mV電壓峰值）轉(zhuǎn)速信號，相應(yīng)送出轉(zhuǎn)速大于103%和110%控制信號。隨后由超速控制及超速保護(hù)邏輯對控制信號進(jìn)行三選二處理，送出超速控制及超速保護(hù)輸出信號，最終控制對應(yīng)的超速控制及超速保護(hù)開關(guān)動作。
閥位控制卡為智能型閥門伺服控制卡，該卡和伺服閥、閥門位移反饋等構(gòu)成電液伺服回路，控制閥門的開度。閥位控制卡可檢測LVDT閥門位置反饋輸入信號，手/自動、OPC、ASL、聯(lián)鎖、RUNBACK等開關(guān)量輸入信號，可輸出-40mA~+40mA電流信號以驅(qū)動閥門動作。
DEH專用模塊（OPC,小網(wǎng)運(yùn)行等）的開發(fā)可以使SUPMAX800系統(tǒng)擴(kuò)展到DEH的控制中。
(3)系統(tǒng)構(gòu)成及功能
下圖為DEH控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

在圖中上層是工作站部分，包括工程師室、控制室。工程師室里有工程師站，歷史站。OPC小網(wǎng)運(yùn)行等各類邏輯組態(tài)和數(shù)據(jù)監(jiān)控就是在工作站完成的。工程師站可以用來組態(tài)DEH的控制邏輯并且下裝到控制器中運(yùn)行。歷史站用于保存歷史數(shù)據(jù)，可以查看任何時間的各類DEH數(shù)據(jù)?？刂剖依镉胁僮鲉T站，操作員站上安裝有監(jiān)控軟件，可以用來監(jiān)控DEH數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行DEH的各類實驗。
中間是系統(tǒng)的冗余通信網(wǎng)絡(luò)SUPMAX800NET。網(wǎng)絡(luò)用于連接遠(yuǎn)程處理單元和上位機(jī)控制站。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸功能。
下面是遠(yuǎn)程處理單元。遠(yuǎn)程處理單元包括我們的處理器DPU和各類I/O處理模塊，包括新開發(fā)的兩塊專用卡件。處理器DPU具有*的數(shù)據(jù)處理功能。實現(xiàn)了各類邏輯算法，數(shù)據(jù)傳輸，還具有DEH的仿真功能等。I/O處理模塊實現(xiàn)采集和輸出控制的功能，用于連接DEH系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備。
根據(jù)DEH的要求，系統(tǒng)遠(yuǎn)程處理單元配置了兩對互為冗余的控制器DPU，各類卡件若干，還有其他一些輔助設(shè)備。配置清單如下所示：

1、機(jī)柜2個
2、24V電源4個（CP SNT 500W 24V 20A）
3、冗余切換模塊2個（CP DM 20）
4、直流配電端子2組
5、DO預(yù)制電纜4根
6、IO總線連接線6根
7、交流配電端子4組
8、繼電器64個
9、交換機(jī)4個
10、網(wǎng)絡(luò)預(yù)制電纜2套
11、DPU4塊
12、DI6塊
13、DO4塊
14、DO接線板4塊
15、AI14塊
16、AO4塊
17、RTD4塊
18、TC4塊
19、SPD6塊
這些配置組成了新一代DEH控制系統(tǒng)。實現(xiàn)各類DEH的采集和控制功能。
(4)軟件組成及功能
系統(tǒng)軟件包括控制器應(yīng)用軟件的改造、I/O模件應(yīng)用軟件、組態(tài)邏輯軟件三大部分。
a．控制器應(yīng)用軟件的改造
在控制器的應(yīng)用軟件的改造中，我們將系統(tǒng)的多樣性掃描周期進(jìn)行了性能方面的改進(jìn)，從原來的的控制進(jìn)程20ms進(jìn)一步將速度提高到10ms掃描進(jìn)程，這樣就可以使控制器處理運(yùn)算和掃描I/O的時間更加快速。同時保留了原來的其他幾個進(jìn)程50ms，100ms，250ms，500ms，其中250ms為普通進(jìn)程。
另外，控制器的I/O掃描方式也做了突破性的改進(jìn)。采用了一種輸入輸出模塊的分時掃描方法，這種方法的應(yīng)用，可以消除輸入輸出掃描在控制器處理的時候會有一個周期的延時的缺點(diǎn)，大大提高了I/O掃描的速度。
b．I/O應(yīng)用軟件的開發(fā)
對于新開發(fā)的兩塊卡，我們對其開發(fā)了相應(yīng)的應(yīng)用軟件。針對轉(zhuǎn)速輸入配合硬件做了一定的處理，保證了轉(zhuǎn)速采集的精度。閥門驅(qū)動卡使用了A/D轉(zhuǎn)換芯片，應(yīng)用軟件做了相應(yīng)的處理，將原來PWM輸出的方式修改為現(xiàn)在直接和A/D轉(zhuǎn)換芯片通訊的方式。
c．組態(tài)邏輯軟件
根據(jù)DEH的功能，在工程師站組態(tài)了大量的控制邏輯，用于實現(xiàn)DEH功能。并且做了監(jiān)控畫面用于監(jiān)控相應(yīng)的DEH數(shù)據(jù)。