西门子模块6ES7512-1DM03-0AB0安装调试

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PLC在汽轮机ETS中的应用

4 系统性能特点

应用plc的ets系统具有如下性能特点：

（1） 正确性、可靠性高

正确性、可靠性是汽轮机ets系统的关键，本系统采用了双plc运行方式，确保整套装置在任何情况下，都能正确可靠地实现汽轮机跳闸功能。以往装置中重点关注的汽机“拒跳”或“误跳”的情况，在设计过程中得到充分合理的处理，这在技术上保了系统的高可靠性。在plc选型方面，充分利用质量上乘的产品，选用了*具有实力的西门子公司的s7系列plc，这在硬件上保了系统的高可靠性。

（2） 系统功能强

由于可编程逻辑控制器体积小，集成化程度高，运算速度快，逻辑控制容量大，所以整套程序中除了状态报警、遮断停机等常规功能外，还添加了在线试验功能。该功能的作用在于：在机组正常运行时，检查压力开关、电磁阀等外围元器件的状态， 提高整套装置的自身安全系数。

由于原控制系统具有精确、灵敏，但抗干扰性差的特性，部分强电输出的控制部分无法直接完成，而可编程逻辑控制器在器件的选配方面已充分考虑到这一点，所以在ets系统中增加了这部分功能。

增加汽机跳闸首出原因记忆功能，帮助运行人员在第一时间知道停机的第一起因，避免了以往或者显示面板上有多项报警指示，分析不出第一起因，或者随着现场情况的瞬息变换，指示灯的熄灭，也找不到第一起因。同时，该功能的存在也为事故追忆系统（soe）的提供了验手段。该功能完全通过程序编写完成，不需要增加任何硬件设备，而且完全应用编程技巧。在没有发生停机条件时，该功能不需要执行，不占用系统监测的时间，使系统的监测、停机功能得到*大程度的实现。

（3） 自动化程度高

对于信号处理，如“延时”等功能，原来要求运行人员一直“按着”的按钮，现变成“按一下”软按钮，蜂鸣器一响即可，原来需要持续若干秒的要求可在程序中通过“秒脉冲”逻辑完成。该功能可多处使用，编程时不存在“资源紧张”的问题。同样的还有“定时器”、“rs触发器”、“pid调节器”等分离元件所具有的器件功能。这些器件在plc中均成为虚拟器件，能充分完成这些功能的要求。对该系统而言它们的使用数量是微不足道的，完全可以尽情使用。编程逻辑控制器中di、do卡件面板上的状态指示灯上，各种状态一目了然，故障排查简便易行。

（4） 制作程序化

整套装置的硬接线部分只涉及到确定所需输入和输出可编程控制器的信号，而控制逻辑部分完全固化在eprom中。对于功能增减的要求，通过修改程序后，下载程序，完成在eprom中的内容修改即可。监视整个装置的工作情况，包括信号的状态模拟、控制逻辑功能的“脱机”或在线调试等，均可在pc机上完成。

5 结束语

经过改造之后，耒阳电厂的2号机组（200mw）的ets系统的设计完全性可以达到大机组（300mw以上）的安全水平，应当说是很完善的安全系统设计。现在该系统已经安全运行一年半了，从未出现过任何问题，效果非常好。

在小型电机中，通常使用的是滚珠轴承，滚动体（钢球）在内圈和外圈滚动的机械接触，它们被一层润滑油包围，可以轻微的缓冲作用，使接触面稍微扩大。如果滚动元件和环形滚道足够圆且未损坏，压缩力（力激励）和润滑剂运动（位移激励）引起的接触点周向弹性变形，仅产生宽频带（频谱）的振动，润滑剂能抑制震动。如果没有足够的润滑剂或润滑剂的粘度不正确，振动将增加（“金属的硬声”噪音），接触点的压力增加，材料疲劳增加以及滚道损坏，特别是轴承的轴向过载，会导致更快的材料疲劳。

径向滚珠轴承由于其制造和操作方式而具有径向轴承间隙，如果外环或内环上的弹性轴向预载荷引起的径向游隙被压缩到零，轴承球则不能*佳地传递径向力。在这种情况下，轴承的安装配合和装配质量起着重要的作用，在一定的旋转速度下，球实际上是同步运行的，而不是在一个圆形的或波浪形的路径上。在轴承托架中发生自感应轴向振动，其被称为啸叫噪声，在轴承中，我们主要会遇到产生弹性力的运动，而弹性力又会导致振动以及产生振动运动的力，这意味着存在位移激励和力激励，因此在理论分析个别情况时必须同时考虑两者。

不平衡引起的振动

在电机制造技术中不可能使主轴和转子的旋转轴完全对齐，虽然可以保持较低的偏差，但是小型电机的典型高速会产生大量离心力，即在支撑点处具有模态阶数r=1的圆周径向力，在弹性方面，这会导致支撑点的周向径向挠度增大或减小。根据惯性轴与旋转轴（平行或角度）的偏差，可以有径向力，在空间上，它们是同相或异相，或是相同的组合，并因此是由这些力引起的运动（从摇动到翻滚运动），轴之间的平行不匹配称为静态不平衡，角度不匹配称为动态不平衡 。

齿轮传动的振动

当涉及齿轮时，有两个主要的振动原因：第一种是齿轮没有达到精密的等级引起切向或径向振动；第二种是，当轮齿相互滚动时，瞬时齿轮比会因为半径比的变化而改变。对于有许多齿的大齿轮，动力传递通常涉及多个齿，只要有足够的间隙和弹性，半径之间的变化才均匀，就像斜齿轮一样。小型电机的齿轮较小，齿数较少，啮合（重叠）的齿数较少，很少通过螺旋齿轮啮合。因此，即使是半径比的微小波动也会使其变得相当明显，这将激发轴上的旋转振动和轴承处的径向振动，这些振动等于旋转频率与齿数及其倍数的乘积，这些振动偶尔会受到旋转频率或其倍数的调制，例如当塑料齿轮翘曲和变松时。

振动是位移激励的一种形式，主要是产生压力或力的强迫运动，振动的大小取决于齿轮的弹性和其他弹性、惯性扭矩，以及齿轮和润滑剂垫之间的间隙。塑料齿轮由于其弹性、低质量和材料阻尼，在噪声方面是有利的，但随着温度和湿度的升高，其尺寸往往增加到不理想的程度。因此，他们必须被设计成有游隙，它们不适用于相对较高的负载。对于多级变速箱和行星齿轮，半径的变化在很大程度上补偿了整个传动系统中的相互影响，在电机的使用寿命中，磨损经常引起轮齿之间的间隙和齿隙。

当齿轮传动系统打开且发生方向反转时，间隙和齿隙会在传动系中产生冲击噪声。在运行过程中，运动部件之间的摩擦会产生随机的脉冲噪声和连续噪声。连续噪声通常含有许多谐波，许多部件之间可能会出现间隙和齿隙，典型的例子是电机的法兰安装、没有负载的变速箱、张紧不充分的滚珠轴承或轴上松动的滚珠轴承内圈。

齿轮箱齿间的间隙会引起振动（位移激励），齿轮齿的两侧突然相撞，弹性地弹回来，由此产生的重复频率和振幅在很大程度上取决于游隙的大小，并且它们在空载条件下、启动期间或转速变化时变得非常明显。随着载荷的增加，振动消失。这些振动可以通过良好的润滑和提供材料阻尼（塑料）的弹性齿来*小化，在有游隙或磨损金属轮齿的大型电机中，这种振动非常有害。

结论

在每台电机中，除了期望的力、转矩和运动之外，不可避免地还会产生不希望的力、转矩和运动。不期望的波动（振荡转矩）叠加在期望的电动机转矩上，这导致了旋动的振荡。由不平衡和磁效应引起的径向力引起径向运动。随着时间波动的摩擦力出现在轴承和滑动接触面上，并引起不希望的运动。当齿轮箱安装在设备中时，齿轮会引起不希望的旋转振动。所有这些运动都构成结构噪声，它们被传递到电机的振动表面。