汽轮机主汽门关闭时间测量方法及装置与流程

1.本文件涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种汽轮机主汽门关闭时间测量方法及装置。


背景技术：

2.汽轮机跳闸时主汽门关闭时间的长短影响着汽轮机转速变化情况，时间越短，汽轮机超速情况较小，主汽门关闭时间长，汽轮机超速较为严重，甚至有可能达到汽轮机不允许的转速，严重影响着汽轮机叶片的安全。因此，必须对汽轮机主汽门的关闭时间进行测试，确保汽轮机关闭时间符合相关规定要求。由于电厂没有相关的测试设备机组大修后，需要专业检测机构进行检测，费用较高。


技术实现要素：

3.本发明提供一种汽轮机主汽门关闭时间测量方法及装置，旨在解决上述问题。
4.本发明提供一种汽轮机主汽门关闭时间测量方法，包括：
5.s1、预设一个自动计数器，自动计数器设置在plc的定时中断程序中；
6.s2、预设第一中断事件，用于执行汽轮机跳闸操作，预设第二中断事件，用于执行汽轮机关到位操作；
7.s3、根据中断程序的执行状态置项第一中断事件或者第二中断事件，并进行计数，从而获取轮机主汽门关闭时间。
8.本发明提供一种汽轮机主汽门关闭时间测量装置，包括：
9.计数模块，用于预设一个自动计数器，自动计数器设置在plc的定时中断程序中；
10.跳闸操作模块，用于预设第一中断事件，用于执行汽轮机跳闸操作；
11.关到位模块，用于预设第二中断事件，用于执行汽轮机关到位操作；
12.时间测量模块，用于根据中断程序的执行状态置项第一中断事件或者第二中断事件，并启动计数或停止计数，从而获取轮机主汽门关闭时间。
13.本技术通过利用plc特有的功能实现开关量式主汽门关闭时间测试，提高检修人员的技术水平，提高处理问题的能力。
附图说明
14.为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明实施例的汽轮机主汽门关闭时间测量方法的流程图；
16.图2为本发明实施例的主程序示意图；
17.图3为本发明实施例的子程序示意图；
18.图4为本发明实施例的中断程序示意图。
具体实施方式
19.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。
20.方法实施例
21.本发明实施例提供了一种汽轮机主汽门关闭时间测量方法，图1为本发明实施例的汽轮机主汽门关闭时间测量方法的流程图，根据图1所示，本发明实施例的汽轮机主汽门关闭时间测量方法具体包括：
22.s1、预设一个自动计数器，自动计数器设置在plc的定时中断程序中；
23.可编程序控制器s7-200内部有两个定时中断，中断号分别为10和11，定时时间是以ms为单位进行变化的。本发明实施例选择中断号为10的定时中断，让其每3ms发出一次中断，作为定时信号，在其中断程序中设计一个有条件的自动计数指令，10号定时中断程序内部设置程序较少，执行时间不超过200微秒；
24.s2、预设第一中断事件，用于执行汽轮机跳闸操作，预设第二中断事件，用于执行汽轮机关到位操作；
25.当该plc接收到汽轮机发出跳闸指令后，把该信号置1，考虑信号的实时性，该信号的采集使用中断方式，该信号接到i0.0通道内，当i0.0通道信号由off变为on时，引发中断号为0的中断，分两种情况说明：
26.1)如果定时中断10没有进行中断，正在等待定时时间的到来，条件中断0直接启动，把汽轮机跳闸信号置1,确保在定时中断程序内实现定时计数，完成信号传递，该事件中断0过程结束。此时，该计数增加为1，代表3ms,实际时间小于3ms；
27.2)如果定时中断10正在进行定时中断，中断事件0进行等待(不超过200微妙)，直到定时中断10完成中断程序执行后，才开始执行中断事件0控制程序，把汽轮机跳闸信号置1,确保在定时中断程序内实现定时计数，完成信号传递，该事件中断0过程结束。此时，计数1，代表3ms，但实际时间超过3ms，但由于执行10的定时中断程序很短，执行时间不到200微妙，对定时的影响可以忽略不计。
28.从上述分析可以看出，汽轮机跳闸信号采集最大延迟时间为3ms。从采集时间开始后到采集时间结束前按照规定的时间进行计数，这个过程没有时间误差。采集过程结束的执行过程是这样的：把主汽门关到位开关接到i0.1通道内，考虑到实时性，依然采取中断方式进行数据采集，当i0.1通道信号由off变为on时，引发中断事件1的中断，此时分两种情况进行分析：
29.1)如果定时中断10没有进行中断，正在等待定时时间的到来，中断事件1直接启动，把汽轮机关到位信号置1,确保在定时中断程序内结束定时计数，完成信号传递，该中断事件1过程结束。该事件结束时间多了等待时间，最多不超过3ms；
30.2)如果定时中断10正在进行定时中断，中断事件1进行等待，直到定时中断10完成
中断程序执行后，才开始执行中断事件1控制程序，把汽轮机跳闸信号置1，确保在定时中断10程序内实现定时计数，完成信号传递，该中断事件1过程结束。这个过程最多多了3.1ms.汽轮机主汽门关到位信号置1，禁止中断10程序继续计数，测量时间完成
31.s3、根据中断程序的执行状态置项第一中断事件或者第二中断事件，并进行启动计数或停止计数，从而获取轮机主汽门关闭时间。
32.根据步骤s2中的四种组合，选择计数最长的组合，计时时间最多增加了6.1ms，基本满足控制的要求。把该信号引到上位机控制画面同时乘以5ms，这样就计算出阀门关闭时间。考虑在程序执行过程中可能存在一些等待，如汽轮机跳闸信号采集最多延迟时间为6.1ms，汽轮机关闭关闭到位信号采集最大延迟事件为3.1ms，但最多不超过两个定时中断，也就是说不超过6.1ms，测量的准确性满足控制要求。图2-图4为本发明实施例的主程序、子程序以及中断程序示意图。
33.plc送电后，进行初始化。这个过程只存在一个扫描周期。把汽轮机跳闸信号和关到位信号清零。同时设置一个复位按钮，作用是：把汽轮机跳闸信号和关到位信号清零。调用子程序0，进行中断状态设定。调用中断子程序的执行过程如下：给定时中断设定3ms中断时间，然后中断10发生中断时执行中断程序int0，汽轮机跳闸(中断任务0)时，调用中断程序int1，给汽轮机跳闸信号m0.0置1，然后计数器对定时中断的次数进行计数，直到汽轮机关到位信号来后，产生中断2，调用中断程序2，把汽轮机关到位信号置1，计数器停止计数。
34.此时读出vw400中的计数，乘以3ms,就完成的本次阀门关闭时间的测试。最大时间误差在-3到+6之间，满足时间测试要求。
35.本发明的目的在于汽轮机大修后，能够检测汽轮机主汽门的关闭时间是否在规定的时间范围内，确保汽轮机跳闸后，汽轮机转速不超过规定的工作范围。我们利用plc内部时钟，采取一种办法，在确保检测精度的情况下，实现对时间的检测。由于plc的时间精度可以以毫秒进行变化，通过合理的方法对毫秒时钟适当变换，形成符合我们需要的时间数据，合理取样，即可完成时间的测试。既保证能够正确测量主汽门关闭时间，又能确保测量的时间精度。我们利用自己手里被淘汰下来的plc，利用其中断的功能，使用定时中断和信号中断，实现开关量式设备主汽门关闭时间的测试，并把该信号引到上位机中，实现工控软件控制画面中进行时间量值的显示。因此，通过采用本发明实施例具备如下有益效果：
36.一是利废，实现废物利用，把其相关功能利用起来，完成相关设备关闭时间的测试。
37.二是利用该设备只是使用软件编制程序就能实现汽轮机开关量式信号方式关闭时间的测试，做好软件备份，plc硬件设备还可以作为其他同类型plc设备的备件。
38.三是利用plc特有的功能实现开关量式主汽门关闭时间测试，提高检修人员的技术水平，提高处理问题的能力。
39.装置实施例
40.本发明实施例提供了一种汽轮机主汽门关闭时间测量装置，包括：
41.6、一种汽轮机主汽门关闭时间测量装置，其特征在于，包括：
42.计数模块，用于预设一个自动计数器，所述自动计数器设置在plc的定时中断程序中；
43.跳闸操作模块，用于预设第一中断事件，用于执行汽轮机跳闸操作；
44.关到位模块，用于预设第二中断事件，用于执行汽轮机关到位操作；
45.时间测量模块，用于根据所述中断程序的执行状态置项第一中断事件或者第二中断事件，并进行计数，从而获取轮机主汽门关闭时间。
46.跳闸操作模块具体用于；
47.当plc接收到汽轮机发出跳闸指令后，将汽轮机跳闸信号置1，并将汽轮机跳闸信号接到i0.0通道内，当i0.0通道信号由off变为on时，引发所述第一中断事件具体包括：
48.如果所述定时中断没有进行中断，则第一中断事件直接启动，把汽轮机跳闸信号置1，确保在定时中断程序内实现定时计数，完成信号传递，第一中断事件结束，此时，该计数增加为1；
49.如果所述定时中断正在执行，第一中断事件进行等待，直到所述定时中断完成后，则第一中断事件直接启动，把汽轮机跳闸信号置1，确保在定时中断程序内实现定时计数，完成信号传递。
50.关到位模块具体用于；
51.把汽轮机主汽门关到位开关接到i0.1通道内，当i0.1通道信号由off变为on时，引发第二中断事件，具体包括：
52.如果所述定时中断没有进行中断，则第二中断事件直接启动，把汽轮机关到位信号置1，确保在定时中断程序内结束定时计数，完成信号传递，第二中断事件结束；
53.如果所述定时中断正在进行定时中断，则第二中断事件进行等待，直到所述定时中断完成后，开始执行第二中断事件，把汽轮机跳闸信号置1，确保在定时中断10程序内实现定时计数，完成信号传递，第二中断事件过程结束。
54.计数模块中的中断程序间隔预设时间进行中断的执行。
55.装置在轮机主汽门关闭时间测量时所述将汽轮机跳闸信号和汽轮机关到位信号清零。
56.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种汽轮机主汽门关闭时间测量方法，其特征在于，包括：s1、预设一个自动计数器，所述自动计数器设置在plc的定时中断程序中；s2、预设第一中断事件，用于执行汽轮机跳闸操作，预设第二中断事件，用于执行汽轮机关到位操作；s3、根据所述中断程序的执行状态置项第一中断事件或者第二中断事件，并进行计数，从而获取轮机主汽门关闭时间。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设第一中断事件，用于执行汽轮机跳闸操作具体包括：当plc接收到汽轮机发出跳闸指令后，将汽轮机跳闸信号置1，并将汽轮机跳闸信号接到i0.0通道内，当i0.0通道信号由off变为on时，引发所述第一中断事件具体包括：如果所述定时中断没有进行中断，则第一中断事件直接启动，把汽轮机跳闸信号置1，确保在定时中断程序内实现定时计数，完成信号传递，第一中断事件结束，此时，该计数增加为1；如果所述定时中断正在执行，第一中断事件进行等待，直到所述定时中断完成后，则第一中断事件直接启动，把汽轮机跳闸信号置1，确保在定时中断程序内实现定时计数，完成信号传递。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设第二中断事件，用于执行汽轮机关到位操作具体包括：把汽轮机主汽门关到位开关接到i0.1通道内，当i0.1通道信号由off变为on时，引发第二中断事件，具体包括：如果所述定时中断没有进行中断，则第二中断事件直接启动，把汽轮机关到位信号置1，确保在定时中断程序内结束定时计数，完成信号传递，第二中断事件结束；如果所述定时中断正在进行定时中断，则第二中断事件进行等待，直到所述定时中断完成后，开始执行第二中断事件，把汽轮机跳闸信号置1，确保在定时中断10程序内实现定时计数，完成信号传递，第二中断事件过程结束。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中断程序间隔预设时间进行中断的执行。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法在执行时将汽轮机跳闸信号和汽轮机关到位信号清零。6.一种汽轮机主汽门关闭时间测量装置，其特征在于，包括：计数模块，用于预设一个自动计数器，所述自动计数器设置在plc的定时中断程序中；跳闸操作模块，用于预设第一中断事件，用于执行汽轮机跳闸操作；关到位模块，用于预设第二中断事件，用于执行汽轮机关到位操作；时间测量模块，用于根据所述中断程序的执行状态置项第一中断事件或者第二中断事件，并启动计数或停止计数，从而获取轮机主汽门关闭时间。7.根据权利要求6所述的装置其特征在于，其特征在于，所述跳闸操作模块具体用于；当plc接收到汽轮机发出跳闸指令后，将汽轮机跳闸信号置1，并将汽轮机跳闸信号接到i0.0通道内，当i0.0通道信号由off变为on时，引发所述第一中断事件具体包括：如果所述定时中断没有进行中断，则第一中断事件直接启动，把汽轮机跳闸信号置1，
确保在定时中断程序内实现定时计数，完成信号传递，第一中断事件结束，此时，该计数增加为1；如果所述定时中断正在执行，第一中断事件进行等待，直到所述定时中断完成后，则第一中断事件直接启动，把汽轮机跳闸信号置1，确保在定时中断程序内实现定时计数，完成信号传递。8.根据权利要求7所述的装置其特征在于，其特征在于，所述关到位模块具体用于；把汽轮机主汽门关到位开关接到i0.1通道内，当i0.1通道信号由off变为on时，引发第二中断事件，具体包括：如果所述定时中断没有进行中断，则第二中断事件直接启动，把汽轮机关到位信号置1，确保在定时中断程序内结束定时计数，完成信号传递，第二中断事件结束；如果所述定时中断正在进行定时中断，则第二中断事件进行等待，直到所述定时中断完成后，开始执行第二中断事件，把汽轮机跳闸信号置1，确保在定时中断10程序内实现定时计数，完成信号传递，第二中断事件过程结束。9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计数模块中的中断程序间隔预设时间进行中断的执行。10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置在轮机主汽门关闭时间测量时所述将汽轮机跳闸信号和汽轮机关到位信号清零。

技术总结
本发明提供了一种汽轮机主汽门关闭时间测量方法，其特征在于，包括：预设一个自动计数方法，自动计数方法设置在PLC的定时中断程序中；预设第一中断事件，用于执行汽轮机跳闸操作，预设第二中断事件，用于执行汽轮机关到位操作；根据中断程序的执行状态置项第一中断事件或者第二中断事件，并进行计数，从而获取轮机主汽门关闭时间。通过分析PLC的执行过程，了解计时的方式，进而明确计时的方法实现相关计时的功能，能够提高检修人员的检修效率，使得出现问题后能够被替换。出现问题后能够被替换。出现问题后能够被替换。


技术研发人员：谷延辉
受保护的技术使用者：华能鹤岗发电有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/22