EP0128284A1 - Three-channel commanding and supervision apparatus for turbo machine-actuating valves - Google Patents

Three-channel commanding and supervision apparatus for turbo machine-actuating valves Download PDF

Info

Publication number
EP0128284A1
EP0128284A1 EP84103663A EP84103663A EP0128284A1 EP 0128284 A1 EP0128284 A1 EP 0128284A1 EP 84103663 A EP84103663 A EP 84103663A EP 84103663 A EP84103663 A EP 84103663A EP 0128284 A1 EP0128284 A1 EP 0128284A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hydraulic
channel
electro
control
valves
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP84103663A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0128284B1 (en
Inventor
Heinrich Hagendorn
Bernd Moormann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0128284A1 publication Critical patent/EP0128284A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0128284B1 publication Critical patent/EP0128284B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F01D17/145—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path by means of valves, e.g. for steam turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/20—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted
    • F01D17/22—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical
    • F01D17/26—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted the operation or power assistance being predominantly non-mechanical fluid, e.g. hydraulic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2200/00—Mathematical features
    • F05D2200/10—Basic functions
    • F05D2200/12—Subtraction

Definitions

  • the invention relates to a control device for control valves of turbomachines, particularly for industrial turbines of high availability, in accordance with z of claim 1.
  • Such high availability industrial turbines include preamble.
  • the complex task is mainly solved by the features specified in the characterizing part of claim 1.
  • Advantageous further developments are specified in subclaims 2 to 11.
  • the invention also relates to a modification of the control device according to the main claim, which is characterized in that instead of a three-channel version, a two-channel version is provided and the corresponding antivalence monitoring circuit for determining the faulty channel is based on a 1- out of -2 selection circuit.
  • the control device shown in Fig. 1 is used to adjust the control valve, not shown, of a turbomachine.
  • a turbomachine In particular, it is an industrial turbine with high availability, such as a compressor drive turbine.
  • At least one power piston-cylinder system is used to adjust the control valve or hydraulic servo motor SM, hereinafter abbreviated as servo motor.
  • the turbine control valve can be a multiple valve arrangement with a plurality of valve cones mounted in a traverse, the traverse guided in the valve stroke direction being able to be actuated by the servo motor SM via a rocker or the like.
  • this valve group control with staggered opening and closing group valves, a single valve control would also be possible.
  • the servo motor SM has a power piston a2 with piston rod a 21, which is mounted in the cylinder a1 so as to be longitudinally displaceable.
  • the piston a2 can be acted upon from two sides; however, it can also be a power piston which can be acted upon from one side, to which a force storage spring acting in the switch-off direction would accordingly be assigned.
  • three channels, see channels Kl to K3 are connected to the hydraulic output lines Ll to L3 of one electro-hydraulic converter SV1 to SV3.
  • L1 to L3 denote pairs of posts, the individual lines of which are 111, 112; 121, 122, etc. are designated.
  • the converters SV1 to SV3 are therefore connected in parallel with one another with their output lines L1 to L3 and in this parallel connection with their individual lines are each connected to one of the two piston sides a22, a23.
  • the connection to the piston sides a22, a23 in those hydraulic output lines L1 to L3 of the converters SV1 to SV3 which can be shut off belong to a channel that is not currently leading, but is electrically synchronized with the currently active channel
  • the converters SV2, SV3 would be hydraulically isolated from the aforementioned piston sides by the shut-off valve pairs AV2, AV3 and thus also the line pairs L2, L3.
  • the actual value of the position of the power piston a2 is queried by three mechanical-electrical converters W and in particular W1 to W3, which serve as the first displacement sensors and whose output signals are multichannel (see channels K10, K20, K30) for the first inputs e11, e21, e31 can be supplied by three electrical control loop elements RG1 to RG3 in the form of comparators and / or control amplifiers.
  • the electrical variable of the desired value X Soll of the turbine control loop corresponding to the desired valve position is introduced.
  • the manipulated variables obtained by the setpoint / actual value difference formation in the control loop elements RG are correspondingly forwarded to the electrical inputs sv1 to sv3 of the electro-hydraulic converter SV in a multi-channel manner, see control current lines st1 to st3.
  • An error signal B emitted by the first path sensors W is used to display the disturbed path measurement in the relevant channel.
  • the measuring voltage sig obtained by two-pole tap for realizing a 2 - of -3 selection circuit signals and the associated measuring lines are designated with 5, 6 and 7, the transducers with 5.1, 6.1 and 7.1.
  • the electro-hydraulic converter SV are preferably designed as electro-hydraulic flow servo valves, which represent an analog transmission element with proportional behavior.
  • Such servo valves generally have an electric servomotor (torque motor), which is acted upon by the electrical input signals via the inputs sv1, etc., they also have a baffle plate system (not shown in more detail) and the actual control slide, which has two extreme switching positions and an intermediate position can take, cf. the standard symbol representation in Fig. 1 and 2.
  • Such a servo valve represents a high-quality, constantly acting directional control valve with particularly good stationary and dynamic properties and high power gain (over 10 6 ). In a few milliseconds, the electrical input current becomes a proportional oil flow as the output variable assigned. This is usually done using 2 hydraulically acting reinforcement devices, a baffle plate system and a slide control.
  • the position of the control spool sv10, sv20, sv30 is queried by a further mechanical-electrical converter W10, W20, W30, which serves as the second position transmitter of the control loop.
  • the interrogation is used to check whether the control slide in question sv10 etc. is in the position analogous to the electrical manipulated variable (control current i1, i2, i3) of its servo valve, with an error signal C from this second position sensor W10 etc. to indicate a faulty servo valve or converter SV is used.
  • the associated measuring lines or measured values are designated 8, 9, 10, the transmitters 8.1, 9.1, 10.1, the latter in turn being connected to the second displacement transmitter by two-pole tapping of two output lines in the sense of Re A 2- of -3 signal evaluation connected.
  • An antivalence monitoring circuit for monitoring their actual value signals can already be implemented with the first and second position sensors W1 to W3 and W10 to W30 in such a way that all three channels K1 to K3 can be monitored for malfunction, the actual value in the event of impermissible deviations Signals 5 to 7 or 8 to 10 a signal, generally B or C and specifically for all channels B1 to B3 and C1 to C3 can be generated.
  • the detected deviation in an active or leading channel it is now possible to switch automatically to a healthy channel while activating the same. See the switching logic according to FIG. 3, the partial representation at the top right (message signal B) and at the bottom left (message signal C). The explanations of these message signals can be found in FIG. 3. Is z. B.
  • control current i1 to i3 and / or the associated control voltage u12, u13, u23 at the output of the control loop elements RG can also be included in the antivalence monitoring of the channels K1 to K3.
  • current and / or voltage measuring devices 2.1, 3.1, 4.1 are assigned to the signal output lines st1a, st2a, st3a carrying the control current, a fault in the control loop element RG or the torque motor of the converter SV in the relevant channel K1 to K3 being indicated by an error signal A. is.
  • the measured value lines or Associated error measurement values are denoted by 2, 3, 4, they appear in FIG. 3 as input variables of the AND gates, the error messages for the individual channels being denoted by A1 to A3.
  • Zero-point monitoring of the control current i1 to i3 can also be included in the antivalence monitoring of the channels, corresponding error signals 11 to 16 being able to be generated by means of current measuring devices 11.1, 13.1, 15.1, the measured value pairs 11-12, 13-14, 15- 16 each symbolize the exceeding of an upper limit value or the undershoot of a lower limit value.
  • the upper limit value of the control current is designated i and the lower limit value i.
  • the function can be seen easily from the illustration in FIG. 4; there is an error message regarding a zero point error (MF) if the zero point is exceeded or undershot, for a minimum period of z. B. 20 seconds, and at the same time the display F.
  • MF zero point error
  • Such an interpretation and linking of the antivalence monitoring circuit according to FIGS. 1 and 2 is particularly advantageous that, in the event of an error message for a second channel in addition to a first channel (second error), all shut-off valves AV automatically in the closed position in the sense of a temporary complete hydraulic blockage to be brought. Then, however, further operation is possible because a manual switchover to the last reserve channel is permitted and first and / or second errors can be determined in this switching state by means of the operator's test routine. After eliminating the errors, the blockage, the so-called hydraulic freeze in, can be released manually.
  • shut-off valves AV are so-called cartridge valves, namely 2/2-way Valves.
  • they are controlled hydraulically by solenoid valves M1 to M3, these solenoid valves being designed as binary, hydraulic 2/3-way seat valves, which are dependent on an electrical control signal to their switching solenoids m1, m2, m3 (the electrical control lines (not shown in FIG. 2)) either connect a hydraulic pressure line m'10 to m30 on the inlet side to a drain m11 to m31 or switch to the hydraulic control line m12 to m32 on the outlet side.
  • the latter are shown in dashed lines and bifurcate to act on the shutoff valve pairs AV1 to AV3.
  • Fig. 2 also shows that the slide system of the converter or servo valves SV on the side of the pressure oil source T and on the side of the power piston a2 are each connected to two pressure oil lines, which on the side of the pressure oil source clearly as the pressure oil supply line sv11 to sv31 and are defined as drain line sv12 to sv32.
  • the individual lines 1 of the line pairs L1 to L3 are either pressure oil supply lines or discharge lines, depending on the switching state of the slide system.
  • a manually operable isolating shut-off valve IAV1 to IAV3 is now switched on in the pressure oil supply line sv11 to sv31, and a spring-loaded (preloaded) non-return valve IRV1 ibs IRV3 is switched on in the associated drain line sv12 to sv32.
  • a connection to the drain lines sv 12 to sv 32 is not necessary because the pressure oil relief function is performed here by the valves IRV. Before removing or replacing defective servo valves, they can not only be hydraulically isolated - while the rest of the control circuit is still in operation -, they can also be hydraulically relieved of pressure so that they can be removed without leakage and oil spraying.
  • the position sensors W1 to W3 or W10 to W30 can work as differential transformers, it is also possible to work according to the eddy current principle, just as ultrasonic sensors are suitable.
  • FIG. 5 also shows a switching logic and how the diagnosis in the individual channels and a message of the different types of errors A, B and C take place, which will be discussed in more detail below.
  • Fig. 6 shows a switching logic for channel switching, wherein the channel in question (one of the channels K1 to K3) must first be active and secondly an error must occur therein, then an error signal occurs and, as a further consequence, a channel switching.
  • Error message occurs when one of the error types A to C occurs, error message also occurs in the event of an impermissible zero point deviation (Error type F). Further explanations follow below.
  • connection point 1 symbolizes the connection to the turbine speed controller or turbine control loop (not shown) with its position setpoint X target as the output variable.
  • an error message is issued over 2 if i 1 ⁇ i 2 , over 3 if i 1 ⁇ i 3 , and over 4 if i 2 ⁇ i 3 .
  • the error signals 5, 6 and 7 arise in the event of antivalences in the voltage comparison of the voltages emitted by the displacement sensors W, W1, W2, W3. If u 1 denotes the measuring voltage emitted by the displacement sensor W1 and u 2 , u 3 correspondingly that of the other two displacement sensors W2, W3, an error message is given over 5 if u 1 ⁇ u 2 ' over 6, if u1 ⁇ u 3 , and over 7 if u 2 ⁇ u 3 .
  • top right then allows identification of the channel K10, K20, K30 or K1, K2, K3 having the incorrect path measurement via the corresponding, correspondingly numbered output signals B1, B2, B3, which state: "Path measurement (in the relevant channel) disturbed".
  • S 3 corresponds to that of the displacement sensors W20, W30 of the other two converters SV2, SV3, an error message over 8 occurs if s 1 ⁇ s 2 , over 9 if s1 ⁇ s 3 , and over 10 if s 2 ⁇ s 3 .
  • an error message is generated by the current measuring devices 11.1, 13.1, 15.1 via corresponding error signals 11 or 12 if i 1 > i y or i 1 ⁇ i x '13 or 14 if i 2 > i y or i 2 ⁇ i x , and 15 or 16 if i 3 > i y b between . i 3 ⁇ i x ,
  • F1 to F3 and MF1 to MF3 in FIG. 4 mean the corresponding zero-point error display or message of the zero-point error for the associated channels K1 to K3.
  • the error message type MA includes an error signal duo A-C, the error message type MB an error signal trio A-B-C and the error message type MC an error signal solo C.
  • This switching logic enables reliable error diagnosis.
  • D1, D2, D3 mean the signal signals of the currently active channel K1, K2 or K3.
  • the upper part of FIG. 6 illustrates z. B. that if channel K1 is currently active, in addition to its activity display signal D1, another error signal of the type A1, B1 or C1 and / or F1 must occur so that one of the two AND gates passes the error message on to the downstream OR gate , so that then the channel switchover according to signal E2 and the message about it. The same applies to the middle and the lower part of the switching logic shown.
  • the invention has proven to be so advantageous that its general idea of multi-channel functionality coupled with a special antivalence monitoring circuit can in principle also be realized if a two-channel version is provided instead of a three-channel version.
  • the corresponding antivalence monitoring circuit for determining the faulty channel would have to be based on a 1- of -2 selection circuit.
  • the invention can also be implemented if more than 3 channels work on a servo motor, whereby here, just as with the three-channel circuit, there is a majorization and thus relatively easy error detection criteria.
  • two-channel monitoring majorization according to the rules of probability is not possible; Additional monitoring criteria must be used here, which can be used to clearly determine whether one or the other channel is faulty or healthy.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

1. Control and monitoring device for turbo-engine control valves, more particularly for industrial turbines of high availability, such as compressor drive turbines, having at least one servo piston cylinder system (servomotor SM) for adjusting the control valve and at least one electro-hydraulic transducer (SV) for producing a hydraulic correcting variable for the servo piston cylinder system as a function of an electrical correcting variable (i) of the turbine control loop, which variable is fed to the electrical input of the electro-hydraulic transducer (SV), characterised by the following features : the pressure side and the drain side of the servo piston cylinder system (SM) are connected to the hydraulic output lines (L1, L2, L3) of in each case one electro-hydraulic transducer (SV; SV1, SV2, SV3) by means of at least three channels (K1, K2, K3) ; of the electro-hydraulic transducers (SV1, SV2, SV3), of which there are at least three, during normal operation only one, that is, the one of the conducting, electrically and hydraulically active channel, is connected to the servo piston cylinder system (SM) by way of its output lines and into the output lines (L1, L2, L3) of all the electro-hydraulic transducers (SV1, SV2, SV3) there are connected shut-off valves (AV1, AV2, AV3) of a blocking device (VE), by means of which the connection to the servo piston cylinder system (SM) may be shut off in the case of those hydraulic output lines of the electro-hydraulic transducers which belong to a channel which has just stopped conducting, but which runs electrically in synchronism with the channel (K1, K2 or K3) which has just become active ; the actual value of the servo piston position is queried by means of at least three mechanical-electrical transducers (W1, W2, W3) acting as the first displacement transducers (W), the output signals of which may be fed correspondingly through multiple channels (K10, K20, K30) in each case to the first inputs (e11, e12, e13) of at least three electrical components (RG; RG1, RG2, RG3) in the form of comparators and/or servo amplifiers, in which case the electrical variable of the rated value XSoll of the turbine control loop, which variable corresponds to the desired valve position, is fed to the second inputs (e12, e22, e32) of the components and the correcting variables, which are obtained by the ratedactual value subtraction, are passed on correspondingly through multiple channels to the electrical inputs (SV1, SV2, SV3) of the electro-hydraulic transducers (SV; SV1, SV2, SV3) and in which case an error signal B, which is transmitted by the first displacement transducers (W), is used for the purpose of indicating the faulty displacement measurement in the relevant channel ; the valve plunger position of the electro-hydraulic transducers (SV; SV1, SV2, SV3) is queried by means of a further mechanical-electrical transducer (W10, W20, W30) in each case, acting as the second displacement transducer of the control loop, in order to check whether the relevant valve plunger occupies that position which is analogous to the electrical correcting variable of its electro-hydraulic transducer, an error signal C of the second displacement transducer being used for the purpose of indicating a faulty electro-hydraulic transducer (SV) in the relevant channel (K1, K2 or K3) ; by means of a non-equivalence monitoring circuit for monitoring the actual value signals (B, C) of the first and second displacement transducers (W; W10, W20, W30) all of the channels (K1 to K3), of which there are at least three, are monitored for functioning errors, whereby in the event of inadmissible deviations of the actual value signals of a channel a signal (B or C) may be generated and in the event of the deviation, which has been determined, in an active or conducting channel there may be an automatic change-over to a healthy channel through activation of the same.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für Stellventile von Turbomaschinen, insbesondere für Industrieturbinen hoher Verfügbarkeit, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Zu solchen Industrieturbinen hoher Ver- fügbarkeit zählen z. B. Kompressor-Antriebsturbinen. Diese sind in aller Regel mindestens 2 Jahre und möglichst bis zu 3 Jahren, ununterbrochen in Betrieb, so daß an die Regeleinrichtung für die Stellventile erhöhte Anforderungen in bezug auf sichere ungestörte Arbeitsweise und Redundanz im Falle des Ausfalls von Komponenten der Regeleinrichtung gestellt werden.The invention relates to a control device for control valves of turbomachines, particularly for industrial turbines of high availability, in accordance with z of claim 1. Such high availability industrial turbines include preamble. B. Compressor drive turbines. As a rule, these are in continuous operation for at least 2 years and if possible up to 3 years, so that the control device for the control valves is subject to increased requirements with regard to safe, undisturbed operation and redundancy in the event of failure of components of the control device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung der eingangs näher definierten Art zu schaffen, welche diesen erhöhten Anforderungen gerecht wird, d. h., welche

  • - einen ungestörten Dauerbetrieb der Turbine von der Seite der Regeleinrichtung her ermöglicht,
  • - ein eigen-sicheres (Fail-safe-) Verhalten mit Selbstheileffekt durch automatische, stoßfreie Umschaltung auf intakte Komponenten gewährleistet und
  • - selbst im Falle der Störung in bestimmten Zweigen oder Kanälen der Regeleinrichtung in der Weise redundant ausgebildet ist, daß der Weiterbetrieb der Regeleinrichtung und der Turbine auch dann ermöglicht ist, wenn bestimmte Komponenten der Regeleinrichtung ausgwechselt und/oder repariert werden müssen.
The invention has for its object to provide a control device of the type defined in the introduction, which meets these increased requirements, ie which
  • enables undisturbed continuous operation of the turbine from the side of the control device,
  • - An intrinsically safe (fail-safe) behavior with self-healing effect is guaranteed by automatic, bumpless switching to intact components
  • - Even in the event of a fault in certain branches or channels of the control device is designed redundantly in such a way that the continued operation of the control device and the turbine is also possible when certain components of the control device need to be replaced and / or repaired.

Erfindungsgemäß wird die gestellte komplexe Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale in der Hauptsache gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 angegeben. Gegenstand der Erfindung ist auch eine Abwandlung der Regeleinrichtung nach dem Hauptanspruch, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß anstelle einer dreikanaligen eine zweikanalige Ausführung vorgesehen ist und der entsprechenden Antivalenz-Überwachungsschaltung zur Ermittlung des fehlerhaften Kanals eine 1- von -2- Auswahlschaltung zugrunde gelegt ist.According to the invention, the complex task is mainly solved by the features specified in the characterizing part of claim 1. Advantageous further developments are specified in subclaims 2 to 11. The invention also relates to a modification of the control device according to the main claim, which is characterized in that instead of a three-channel version, a two-channel version is provided and the corresponding antivalence monitoring circuit for determining the faulty channel is based on a 1- out of -2 selection circuit.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem in der hohen Verfügbarkeit der Regeleinrichtung zu sehen. Diese ist bedingt durch die dreikanalige Ausführung, die automatische Umschaltung von einem defekten Betriebskanal auf einen der beiden Reservekanäle und - bei zwei defekten Kanälen - durch die Umschaltung von Hand auf den letzten Reservekanal, wobei ein Ersatz defekter Komponenten während des Betriebs der Anlage erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil liegt in der einfachen Fehlerdiagnose, d. h. in der Selbstüberwachung der Kanäle, der Meldung des fehlerhaften Kanals und der Möglichkeit der Anzeige der defekten Komponenten bei einem Erstfehler sowie den Prüfroutinen und Diagnosehilfen bei einemZMeitfehler durch den Bedienungsmann. Des weiteren ist als vorteilhaft hervorzuheben die gleichbleibende Regelgüte, bedingt durch die Gleichwertigkeit der drei Kanäle, ihre synchrone Arbeitsweise und damit eine nahezu stoßfreie Umschaltung von einem Kanal auf einen anderen.The advantages that can be achieved with the invention can be seen above all in the high availability of the control device. This is due to the three-channel version, the automatic switchover from a defective operating channel to one of the two spare channels and - in the case of two defective channels - by manual switching to the last spare channel, whereby defective components can be replaced while the system is operating. Another advantage lies in the simple error diagnosis, i. H. in the self-monitoring of the channels, the reporting of the faulty channel and the possibility of displaying the defective components in the event of an initial error, as well as the test routines and diagnostic aids in the event of a Z-time error by the operator. Also to be emphasized as advantageous is the constant control quality, due to the equivalence of the three channels, their synchronous mode of operation and thus an almost bumpless switchover from one channel to another.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, diese noch näher erläutert. Darin zeigt in schematischer Diagrammdarstellung:

  • Fig. 1 einen Übersichts-Schaltplan der Regeleinrichtung nach der Erfindung mit dreikanaliger Stellungsregelung für eine elektro-hydraulische Turbinenregelung (EHTR);
  • Fig. 2 das Detail des dreikanaligen hydraulischen Leitungssystems aus Fig. 1 mit zugehörigen Komponenten, d. h. ohne die elektrischen Signalleitungen und Meßwertgeber;
  • Fig. 3 die Schaltlogik zur 2- von 3- Auswahl bei der dreikanaligen Steilungsregeiung nach den Fig. 1 und 2, wobei die in Kreisen gesetzten A, B, C die Art der Fehlerüberwachung symbolisieren und die arabischen Ziffern 1 bis 3 hinter den Großbuchstaben A, B, C die Kanäle und die in Kreise gesetzten arabischen Ziffern laufende Nummern für Meßwertleitungen bezeichnen;
  • Fig. 4 sinngemäß zu Fig. 3 eine Schaltlogik für die 3 Kanäle, vorgesehen für die Nullpunkt-Überwachung des Steuerstromes, welcher dem elektrischen Eingang der elektro-hydraulischen Umformer zugeführt wird. Die in Kreisen befindlichen arabischen Ziffern stellen wieder Meßwerte bzw. Meßleitungsanschlüsse dar;
  • Fig. 5 eine Schaltlogik zur Fehlerdiagnose in allen drei Kanälen und der abgeleiteten Meldung bestimmter Fehlertypen und
  • Fig. 6 eine weitere Schaltlogik für alle drei Kanäle, welche zur Kanal-Umschaltung auf einen gesunden Kanal im Falle der Störung des aktiven Kanals dient.
In the following, the drawing, in which an embodiment of the invention is shown, explains this in more detail. This shows in a schematic diagram:
  • Figure 1 is an overview circuit diagram of the control device according to the invention with three-channel position control for an electro-hydraulic turbine control (EHTR).
  • FIG. 2 shows the detail of the three-channel hydraulic line system from FIG. 1 with associated components, ie without the electrical signal lines and transducers;
  • Fig. 3 shows the switching logic for 2- of 3- selection in the three-channel slope control according to FIGS. 1 and 2, the circles A, B, C symbolizing the type of error monitoring and the Arabic numerals 1 to 3 behind the capital letter A. , B, C denote the channels and the Arabic numerals placed in circles, serial numbers for measured value lines;
  • Fig. 4 analogous to Fig. 3, a switching logic for the 3 channels, provided for the zero point monitoring of the control current, which is fed to the electrical input of the electro-hydraulic converter. The Arabic numerals in circles again represent measured values or test lead connections;
  • Fig. 5 shows a switching logic for fault diagnosis in all three channels and the derived message of certain types of errors and
  • Fig. 6 shows another switching logic for all three channels, which is used for switching the channel to a healthy channel in the event of a fault in the active channel.

Die in Fig. 1 dargestellte Regeleinrichtung dient zur Verstellung des nicht dargestellten Stellventils einer Turbomaschine. Dabei handelt es sich insbesondere um eine Industrieturbine hoher Verfügbarkeit, wie eine Kompressor-Antriebsturbine. Zur Verstellung des Stellventils dient mindestens ein Kraftkolben-Zylinder-System bzw. hydraulischer Servomotor SM, in folgendem abgekürzt als Servomotor bezeichnet. Bei dem Turbinen-Stellventil kann es sich um eine Mehrfachventilanordnung mit einer Mehrzahl von in einer Traverse gelagerten Ventilkegeln handeln, wobei die in Ventilhubrichtung geführte Traverse über eine Schwinge o. dgl. vom Servomotor SM betätigt werden kann. Anstelle dieser Ventilgruppensteuerung mit zueinander gestaffelt öffnenden bzw. schließenden Gruppenventilen wäre auch eine Einzelventilsteuerung möglich.The control device shown in Fig. 1 is used to adjust the control valve, not shown, of a turbomachine. In particular, it is an industrial turbine with high availability, such as a compressor drive turbine. At least one power piston-cylinder system is used to adjust the control valve or hydraulic servo motor SM, hereinafter abbreviated as servo motor. The turbine control valve can be a multiple valve arrangement with a plurality of valve cones mounted in a traverse, the traverse guided in the valve stroke direction being able to be actuated by the servo motor SM via a rocker or the like. Instead of this valve group control with staggered opening and closing group valves, a single valve control would also be possible.

Der Servomotor SM hat einen im Zylinder a1 längsverschieblich gelagerten Kraftkolben a2 mit Kolbenstange a 21. Der Kolben a2 ist zweiseitig beaufschlagbar; es kann sich jedoch auch um einen einseitig beaufschlagbaren Kraftkolben handeln, welchem dementsprechend eine in Ausschaltrichtung wirkende Kraftspeicherfeder zuzuordnen wäre.The servo motor SM has a power piston a2 with piston rod a 21, which is mounted in the cylinder a1 so as to be longitudinally displaceable. The piston a2 can be acted upon from two sides; however, it can also be a power piston which can be acted upon from one side, to which a force storage spring acting in the switch-off direction would accordingly be assigned.

Die beiden Kolbenseiten a22, a23 des Kraftkolbens a2, d. h. je nach Schaltstellung der zugeordneten elektro-hydraulischen Umformer SV1 bis SV3 die Druckseite und die Ablaufseite bzw. umgekehrt, sind dreikanalig, siehe Kanäle Kl bis K3, an die hydraulischen Ausgangsleitungen Ll bis L3 je eines elektro-hydraulischen Umformers SV1 bis SV3 angeschlossen. L1 bis L3 bezeichnen jeweils Beitungspaare, deren Einzelleitungen mit 111, 112; 121, 122 usw. bezeichnet sind. Die Umformer SV1 bis SV3 sind also mit ihren Ausgangsleitungen L1 bis L3 zueinander parallel geschaltet und in dieser Parallelschaltung mit ihren Einzelleitungen jeweils an je eine der beiden Kolbenseiten a22, a23 angeschlossen.The two piston sides a22, a23 of the power piston a2, d. H. Depending on the switching position of the assigned electro-hydraulic converter SV1 to SV3, the pressure side and the discharge side or vice versa, three channels, see channels Kl to K3, are connected to the hydraulic output lines Ll to L3 of one electro-hydraulic converter SV1 to SV3. L1 to L3 denote pairs of posts, the individual lines of which are 111, 112; 121, 122, etc. are designated. The converters SV1 to SV3 are therefore connected in parallel with one another with their output lines L1 to L3 and in this parallel connection with their individual lines are each connected to one of the two piston sides a22, a23.

Von den drei Umformern SV1 bis SV3 ist im Normalbetrieb der (nicht dargestellten) Turbine nur einer, und zwar der des führenden, elektrisch und hydraulisch aktiven Kanals, mit den den beiden Kolbenseiten zugeordneten Zylinderräumen über seine Ausgangsleitungen verbunden. Z. B. sei angenommen, daß K1 der gerade aktive Kanal ist. In die Ausgangsieitungen L1 bis L3 aller Umformer SV1 bis SV3 sind Absperrventile AV1 bis AV3 einer hydraulischen Ver- blockeinrichtung VE eingeschaltet. Mittels dieser Absperrventile, deren in die Einzelleitungen 111, l12 usw. eingeschalteten Einzel-Absperrventile mit av11, av12 usw. bezeichnet sind, ist die Verbindung zu den Kolbenseiten a22, a23 bei denjenigen hydraulischen Ausgangsleitungen L1 bis L3 der Umformer SV1 bis SV3 absperrbar, welche einem gerade nicht führenden, jedoch elektrisch synchron mit dem gerade aktiven Kanal mitgefahrenen Kanal angehören. Bei einem, wie bereits angedeutet, aktiv angenommenen Kanal K1 wären also die Umformer SV2, SV3 durch die Absperr-Ventilpaare AV2, AV3 und damit auch die Leitungspaare L2, L3 hydraulisch von den genannten Kolbenseiten isoliert.Of the three converters SV1 to SV3, only one, namely that of the leading, electrically and hydraulically active channel, is connected to the cylinder spaces assigned to the two piston sides via its output lines during normal operation of the turbine (not shown). For example, assume that K1 is the currently active channel. In the Ausgangsieitungen L1 to L3 of all converters SV1 to SV3 are shut-off valves AV1 to AV3 a hydraulic Ver - block means VE turned on. By means of these shut-off valves, the individual shut-off valves switched on in the individual lines 111, l12 etc. are designated av11, av12 etc., the connection to the piston sides a22, a23 in those hydraulic output lines L1 to L3 of the converters SV1 to SV3 which can be shut off belong to a channel that is not currently leading, but is electrically synchronized with the currently active channel In the case of a channel K1 which is actively assumed, as already indicated, the converters SV2, SV3 would be hydraulically isolated from the aforementioned piston sides by the shut-off valve pairs AV2, AV3 and thus also the line pairs L2, L3.

Der Istwert der Stellung des Kraftkolbens a2 wird durch drei mechanisch-elektrische Umformer W und im einzelnen W1 bis W3 abgefragt, welche als erste Weggeber dienen und deren Ausgangssignale entsprechend mehrkanalig (siehe Kanal K10, K20, K30) den ersten Eingängen e11, e21, e31 von drei elektrischen Regelkreisgliedern RG1 bis RG3 in Form von Komparatoren und/oder Regelverstärkern zuführbar sind. An die zweiten Eingänge e12, e22, e32 der Regelkreisglieder RG ist die der gewünschten Ventilstellung entsprechende elektrische Größe des Sollwertes XSoll des Turbinenregelkreises herangeführt. Die durch die Soll-Istwert-Differenzbildung in den Regelkreisgliedern RG gewonnenen Stellgrößen werden an die elektrischen Eingänge sv1 bis sv3 der elektro-hydraulischen Umformer SV entsprechend mehrkanalig weitergeleitet, siehe Steuerstromleitungen st1 bis st3. Dabei wird ein von den ersten Weggebern W abgegebenes Fehlersignal B zur Anzeige der gestörten Wegmessung im betreffenden Kanal herangezogen.The actual value of the position of the power piston a2 is queried by three mechanical-electrical converters W and in particular W1 to W3, which serve as the first displacement sensors and whose output signals are multichannel (see channels K10, K20, K30) for the first inputs e11, e21, e31 can be supplied by three electrical control loop elements RG1 to RG3 in the form of comparators and / or control amplifiers. At the second inputs e12, e22, e32 of the control loop elements RG, the electrical variable of the desired value X Soll of the turbine control loop corresponding to the desired valve position is introduced. The manipulated variables obtained by the setpoint / actual value difference formation in the control loop elements RG are correspondingly forwarded to the electrical inputs sv1 to sv3 of the electro-hydraulic converter SV in a multi-channel manner, see control current lines st1 to st3. An error signal B emitted by the first path sensors W is used to display the disturbed path measurement in the relevant channel.

Die durch zweipoligen Abgriff zur Reälisierung einer 2- von -3-Auswahlschaltung gewonnenen Meßspannungssignale bzw. die zugehörigen MeBleitungen sind mit 5, 6 und 7 bezeichnet, die Meßgebermit 5.1, 6.1 und 7.1.The measuring voltage sig obtained by two-pole tap for realizing a 2 - of -3 selection circuit signals and the associated measuring lines are designated with 5, 6 and 7, the transducers with 5.1, 6.1 and 7.1.

Die elektro-hydraulischen Umformer SV sind bevorzugt als elektro-hydraulische Durchfluß-Servo-Ventile ausgebildet, welche ein analoges Übertragungsglied mit proportionalem Verhalten darstellen. Solche Servoventile weisen im allgemeinen einen elektrischen Stellmotor (Torque-Motor) auf, welcher von den elektrischen Eingangssignalen über die Eingänge sv1 usw. beaufschlagt wird, sie weisen ferner ein nicht näher dargestelltes Prallplattensystem und den eigentlichen Steuerschieber auf, welcher zwei extreme Schaltstellungen und eine Zwischenstellung einnehmen kann, vgl. die Standard-Symboldarstellung in Fig. 1 und 2. Ein solches Servoventil stellt ein hochwertiges, stetig wirkendes Wegeventil mit besonders guten stationären und dynamischen Eigenschaften und hoher Leistungsverstärkung (über 106) dar. Dem elektrischen Eingangsstrom wird in einigen Millisekunden ein proportionaler Ölstrom als Ausgangsgröße zugeordnet. Dies geschieht in der Regel über 2 hydraulisch hintereinander wirkende Verstärkungseinrichtungen, ein Prallplattensystem und einer Schiebersteuerung.The electro-hydraulic converter SV are preferably designed as electro-hydraulic flow servo valves, which represent an analog transmission element with proportional behavior. Such servo valves generally have an electric servomotor (torque motor), which is acted upon by the electrical input signals via the inputs sv1, etc., they also have a baffle plate system (not shown in more detail) and the actual control slide, which has two extreme switching positions and an intermediate position can take, cf. the standard symbol representation in Fig. 1 and 2. Such a servo valve represents a high-quality, constantly acting directional control valve with particularly good stationary and dynamic properties and high power gain (over 10 6 ). In a few milliseconds, the electrical input current becomes a proportional oil flow as the output variable assigned. This is usually done using 2 hydraulically acting reinforcement devices, a baffle plate system and a slide control.

Die Pos. des Steuerschiebers sv10, sv20, sv30 wird durch je einen weiteren mechanisch-elektrischen Umformer W10, W20, W30 abgefragt, der als zweiter Weggeber des Regelkreises dient. Die Abfragung dient der Kontrolle, ob der betreffende Steuerschieber sv10 usw. die der elektrischen Stellgröße (Steuerstrom i1, i2, i3) seines Servoventils analoge Position einnimmt, wobei ein Fehlersignal C dieser zweiten Weggeber W10 usw. zur Anzeige eines gestörten Servoventils bzw. Umformers SV herangezogen ist. Die zugehörigen MeBleitungen bzw. Meßwerte sind mit 8, 9, 10, die Meßwertgeber mit 8.1, 9.1, 10.1, bezeichnet, letztere sind wiederum durch zweipoligen Abgriff von zwei Ausgangsleitungen der zweiten Weggeber an diese im Sinne der Realisierung einer 2- von -3-Signalauswertung angeschlossen.The position of the control spool sv10, sv20, sv30 is queried by a further mechanical-electrical converter W10, W20, W30, which serves as the second position transmitter of the control loop. The interrogation is used to check whether the control slide in question sv10 etc. is in the position analogous to the electrical manipulated variable (control current i1, i2, i3) of its servo valve, with an error signal C from this second position sensor W10 etc. to indicate a faulty servo valve or converter SV is used. The associated measuring lines or measured values are designated 8, 9, 10, the transmitters 8.1, 9.1, 10.1, the latter in turn being connected to the second displacement transmitter by two-pole tapping of two output lines in the sense of Re A 2- of -3 signal evaluation connected.

Es ist bereits mit den ersten und zweiten Weggebern W1 bis W3 und W10 bis W30 eine Antivalenz-Überwachungsschaltung zur Überwachung ihrer Istwert-Signale derart zu realisieren, daß alle drei Kanäle K1 bis K3 auf Fehlfunktion überwacht werden können, wobei im Falle unzulässiger Abweichungen der Istwert-Signale 5 bis 7 bzw. 8 bis 10 ein Meldesignal, allgemein B bzw. C und speziell für alle Kanäle B1 bis B3 und C1 bis C3 erzeugbar ist. Im Falle der festgestellten Abweichung in einem aktiven bzw. führenden Kanal ist nun eine selbsttätige Umschaltung auf einen gesunden Kanal unter Aktivierung desselben herbeiführbar. Siehe hierzu die Schaltlogik nach Fig. 3, die Teildarstellung rechts oben (Meldesignal B) und links unten (Meldesignal C). Die Erläuterungen dieser Meldesignale sind aus Fig. 3 zu entnehmen. Ist z. B. das Servoventil im Kanal K1 gestört, dann führen die Meßleitungen 8 und 9 Fehlersignal, Meßleitung10 führt kein Fehlersignal, folglich gelangt durch das obere Und-Gatter eine Meldung C1 "Servoventil SV1 gestört" zur Durchschaltung. Jedes der Und-Gatter hat 2 Normaleingänge und einen Negations-Eingang zur Signalumkehr. Dies ist auch bei den beiden oberen Logik-Teilschaltungen der Fig. 3 der Fall.An antivalence monitoring circuit for monitoring their actual value signals can already be implemented with the first and second position sensors W1 to W3 and W10 to W30 in such a way that all three channels K1 to K3 can be monitored for malfunction, the actual value in the event of impermissible deviations Signals 5 to 7 or 8 to 10 a signal, generally B or C and specifically for all channels B1 to B3 and C1 to C3 can be generated. In the case of the detected deviation in an active or leading channel, it is now possible to switch automatically to a healthy channel while activating the same. See the switching logic according to FIG. 3, the partial representation at the top right (message signal B) and at the bottom left (message signal C). The explanations of these message signals can be found in FIG. 3. Is z. B. the servo valve in channel K1 is disturbed, then measuring lines 8 and 9 carry an error signal, measuring line 10 does not carry an error signal, consequently a message C1 "servo valve SV1 disturbed" comes through the upper AND gate. Each of the AND gates has 2 normal inputs and a negation input for signal reversal. This is also the case with the two upper logic subcircuits in FIG. 3.

Wie es Fig. 1 zeigt, kann jedoch auch in die Antivalenz-Überwachung der Kanäle K1 bis K3 der Steuerstrom i1 bis i3 und/oder die zugehörige Steuerspannung u12, u13, u23 am Ausgang der Regelkreisglieder RG einbezogen sein. Hierzu sind den den Steuerstrom führenden Signalausgangsleitungen st1a, st2a, st3a Strom- und/oder Spannungsmeßgeräte 2.1, 3.1, 4.1 zugeordnet, wobei durch ein Fehlersignal A eine Störung des Regelkreisgliedes RG oder des Torque-Motors der Umformer SV im betreffenden Kanal K1 bis K3 anzeigbar ist. Die Meßwertleitungen bzw. zugehörigen Fehlermeßwerte sind mit 2, 3, 4 bezeichnet, sie tauchen in Fig. 3 als Eingangsgrößen der Und-Gatter auf, deren Fehlermeldungen für die einzelnen Kanäle mit A1 bis A3 bezeichnet sind.As shown in FIG. 1, however, the control current i1 to i3 and / or the associated control voltage u12, u13, u23 at the output of the control loop elements RG can also be included in the antivalence monitoring of the channels K1 to K3. For this purpose, current and / or voltage measuring devices 2.1, 3.1, 4.1 are assigned to the signal output lines st1a, st2a, st3a carrying the control current, a fault in the control loop element RG or the torque motor of the converter SV in the relevant channel K1 to K3 being indicated by an error signal A. is. The measured value lines or Associated error measurement values are denoted by 2, 3, 4, they appear in FIG. 3 as input variables of the AND gates, the error messages for the individual channels being denoted by A1 to A3.

In die Antivalenz-Überwachung der Kanäle kann weiterhin eine Nullpunkt-Überwachung des Steuerstromes i1 bis i3 einbezogen sein, wobei mittels Strommeßgeräten 11.1, 13.1, 15.1 entsprechende Fehlersignale 11 bis 16 erzeugbar sind, wobei die Meßwertpaare 11 - 12, 13 - 14, 15 - 16 die Überschreitung eines oberen Grenzwertes bzw. die Unterschreitung eines unteren Grenzwertes jeweils symbolisieren. Wie weiter unten erläutert, ist der obere Grenzwert des Steuerstromes mit i und der untere Grenzwert mit i bezeichnet. Aus der Darstellung der Fig. 4 ist die Funktion ohne weiteres zu entnehmen; es erfolgt Fehlermeldung hinsichtlich eines Nullpunktfehlers (MF) wenn der Nullpunkt über- oder unterschritten wird, und zwar für eine Mindestzeitspanne von z. B. 20 Sekunden, und es erfolgt zugleich die Anzeige F.Zero-point monitoring of the control current i1 to i3 can also be included in the antivalence monitoring of the channels, corresponding error signals 11 to 16 being able to be generated by means of current measuring devices 11.1, 13.1, 15.1, the measured value pairs 11-12, 13-14, 15- 16 each symbolize the exceeding of an upper limit value or the undershoot of a lower limit value. As explained further below, the upper limit value of the control current is designated i and the lower limit value i. The function can be seen easily from the illustration in FIG. 4; there is an error message regarding a zero point error (MF) if the zero point is exceeded or undershot, for a minimum period of z. B. 20 seconds, and at the same time the display F.

Besonders vorteilhaft ist nun eine solche Auslegung und Verknüpfung der Antivalenz-Überwachungsschaltung nach Fig. 1 und 2, daß im Falle der Fehlermeldung für einen zweiten zusätzlich zu einem ersten Kanal (Zweitfehler) alle Absperrventile AV im Sinne einer temporären vollständigen hydraulischen Blockade selbsttätig in die Schließstellung gebracht werden. Dann ist jedoch noch ein Weiterbetrieb möglich, weil eine manuelle Umschaltung auf den letzten Reservekanal zugelassen und in diesem Schaltzustand Erst- und/oder Zweitfehler mittels Testroutine des Operators festgestellt werden können. Nach Beseitigung der Fehler kann dann die Blockade, das sogenannte hydraulische freeze in, manuell aufgehoben werden.Such an interpretation and linking of the antivalence monitoring circuit according to FIGS. 1 and 2 is particularly advantageous that, in the event of an error message for a second channel in addition to a first channel (second error), all shut-off valves AV automatically in the closed position in the sense of a temporary complete hydraulic blockage to be brought. Then, however, further operation is possible because a manual switchover to the last reserve channel is permitted and first and / or second errors can be determined in this switching state by means of the operator's test routine. After eliminating the errors, the blockage, the so-called hydraulic freeze in, can be released manually.

Aus Fig. 2 erkennt man deutlich, daß die Absperrventile AV sogenannte Cartridge-Ventile sind, und zwar 2/2-WegeVentile. Sie werden im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Magnetventile M1 bis M3 hydraulisch angesteuert, wobei diese Magnetventile als binär arbeitende , hydraulische 2/3-Wege-Sitzventile ausgeführt sind, welche abhängig von einem elektrischen Steuersignal an ihre Schaltmagneten m1, m2, m3 (die elektrischen Steuerleitungen sind in Fig. 2 nicht dargestellt) eine eingangsseitige hydraulische Druckleitung m'10 bis m30 entweder mit einem Ablauf m11 bis m31 verbinden oder auf die ausgangsseitige hydraulische Steuerleitung m 12 bis m32 schalten. Letztere sind gestrichelt dargestellt und gabeln sich zur Beaufschlagung der Absperrventilpaare AV1 bis AV3 jeweils auf.From Fig. 2 it can be clearly seen that the shut-off valves AV are so-called cartridge valves, namely 2/2-way Valves. In the exemplary embodiment shown, they are controlled hydraulically by solenoid valves M1 to M3, these solenoid valves being designed as binary, hydraulic 2/3-way seat valves, which are dependent on an electrical control signal to their switching solenoids m1, m2, m3 (the electrical control lines (not shown in FIG. 2)) either connect a hydraulic pressure line m'10 to m30 on the inlet side to a drain m11 to m31 or switch to the hydraulic control line m12 to m32 on the outlet side. The latter are shown in dashed lines and bifurcate to act on the shutoff valve pairs AV1 to AV3.

Fig. 2 zeigt auch, daß das Schieber-System der Umformer bzw. Servoventile SV auf der Seite der Druckölquelle T und auf der Seite des Kraftkolbens a2 jeweils an zwei Druckölleitungen angeschlossen sind, welche auf der Seite der Druckölquelle eindeutig als Drucköl-Zulaufleitung sv11 bis sv31 und als Ablaufleitung sv12 bis sv32 definiert sind. Auf der Kraftkolbenseite der Umformer SV sind die Einzelleitungen 1 der Leitungspaare L1 bis L3 je nach Schaltzustand des Schieber-Systems entweder Drucköl-Zulaufleitungen oder Ablaufleitungen. Auf der Seite der Druckölquelle P ist nun in die Drucköl-Zulaufleitung sv11 bis sv31 je ein handbetätigbares Isolier-Absperrventil IAV1 bis IAV3 eingeschaltet,und in die zugehörige Ablaufleitung sv12 bis sv32 ist jeweils ein federbelastetes (vorgespanntes) Isolier-Rückschlagventil IRV1 ibs IRV3 eingeschaltet, derart, daß bei geschlossenen Absperrventilen AV der Verblockeinrichtung und durch Handbetätigung des Isolier-Absperrventils IAV der betreffende Umformer SV vom Druckölkreislauf bei laufender Turbine isolierbar und zwecks Auswechselung und Reparatur ausbaubar ist.Fig. 2 also shows that the slide system of the converter or servo valves SV on the side of the pressure oil source T and on the side of the power piston a2 are each connected to two pressure oil lines, which on the side of the pressure oil source clearly as the pressure oil supply line sv11 to sv31 and are defined as drain line sv12 to sv32. On the power piston side of the SV converter, the individual lines 1 of the line pairs L1 to L3 are either pressure oil supply lines or discharge lines, depending on the switching state of the slide system. On the side of the pressure oil source P, a manually operable isolating shut-off valve IAV1 to IAV3 is now switched on in the pressure oil supply line sv11 to sv31, and a spring-loaded (preloaded) non-return valve IRV1 ibs IRV3 is switched on in the associated drain line sv12 to sv32. such that when the shut-off valves AV of the blocking device are closed and by manual operation of the isolating shut-off valve IAV, the converter SV in question can be isolated from the pressure oil circuit while the turbine is running and can be removed for replacement and repair.

Eine wesentliche Bedeutung kommt in diesem Zusammenhang auch den handbetätigten, der Druckölentlastung des be-treffenden isolierten Servoventils SV dienenden Rückschlagventile RV1b.RV3zu. Fur den Kanal K1 sind diese noch im einzelnen mit RV11 bis RV13 bezeichnet. Sie sind, wie ersichtlich, unmittelbar benachbart zum betreffenden Servoventil SV, an dessen Drucköl-Leitungen sv11 bis sv 31, und zwar hinter den Isolier-Absperrventilen IAV angeschlossen, d. h. auf der der Druckölquelle abgewandten Seite der Isolier-Absperrventile. Außerdem sind diese Rückschlagventile auf der Kraftkolbenseite der Servo- ventile an die entsprechenden Einzel-Druckölleitungen l jeweils an.geschlossen. Ein Anschließen an die Ablaufleitungen sv 12 bis sv 32 ist nich erforderlich, weil die Druckölentlastungsfunktion hier durch die Ventile IRV wahrgenommen wird. Vor einem Ausbau bzw. Auswechseln von defekten Servoventilen können diese also nicht nur hydraulisch isoliert werden - unter Weiterbetrieb des übrigen Regelkreises -, sie können auch hydraulisch druckentlastet werden, so daß ohne Leckölverlust und Ausspritzen von Öl ein Ausbauen erfolgen kann.An essential meaning comes in this context also hand-operated, the pressure oil discharge to the b-e taken insulated servo valve SV serving check valves RV1b.RV3zu. For channel K1, these are still identified in detail with RV11 to RV13. As can be seen, they are directly adjacent to the servo valve SV in question, to the pressure oil lines sv11 to sv 31 of which they are connected, behind the isolation shut-off valves IAV, ie on the side of the isolation shut-off valves facing away from the pressure oil source. In addition, these check valves on the power piston side of the servo valves are each connected to the corresponding individual pressure oil lines l. A connection to the drain lines sv 12 to sv 32 is not necessary because the pressure oil relief function is performed here by the valves IRV. Before removing or replacing defective servo valves, they can not only be hydraulically isolated - while the rest of the control circuit is still in operation -, they can also be hydraulically relieved of pressure so that they can be removed without leakage and oil spraying.

Die Weggeber W1 bis W3 bzw. W10 bis W30 können als Differential-Transformatoren arbeiten, es ist auch eine Arbeitsweise nach dem Wirbelstromprinzip möglich, ebenso wie Ultraschall-Weggeber geeignet sind.The position sensors W1 to W3 or W10 to W30 can work as differential transformers, it is also possible to work according to the eddy current principle, just as ultrasonic sensors are suitable.

Fig. 5 zeigt noch eine Schaltlogik und wie die Diagnose in den einzelnen Kanälen und eine Meldung der verschiedenen Fehlerarten A, B und C erfolgt, worauf noch näher eingegangen wird.FIG. 5 also shows a switching logic and how the diagnosis in the individual channels and a message of the different types of errors A, B and C take place, which will be discussed in more detail below.

Fig. 6 zeigt eine Schaltlogik zur Kanal-Umschaltung, wobei der betreffende Kanal (einer der Kanäle K1 bis K3) erstens aktiv sein muß und zweitens darin ein Fehler auftreten muß, dann erfolgt ein Fehlersignal und als weitere Folge eine Kanalumschaltung. Fehlermeldung erfolgt, wenn eine der Fehlerarten A bis C auftritt, Fehlermeldung erfolgt auch im Falle einer unzulässigen Nullpunkt-Abweichung (Fehlertyp F). Weitere Erläuterungen folgen weiter unten.Fig. 6 shows a switching logic for channel switching, wherein the channel in question (one of the channels K1 to K3) must first be active and secondly an error must occur therein, then an error signal occurs and, as a further consequence, a channel switching. Error message occurs when one of the error types A to C occurs, error message also occurs in the event of an impermissible zero point deviation (Error type F). Further explanations follow below.

Die in Fig. 1 mit arabischen Ziffern 2 bis 16 bezeichneten Kreissymbole stellen elektrische Fehlersignale der elektro-hydraulischen Schaltung an bestimmten Schaltungs-oder Anschlußpunkten dar; Anschlußpunkt 1 symbolisiert dagegen den Anschluß an den nicht dargestellten Turbinendrehzahlregler bzw. Turbinenregelkreis mit seinem Stellungssollwert Xsoll als Ausgangsgröße.The circle symbols denoted by Arabic numerals 2 to 16 in FIG. 1 represent electrical error signals of the electro-hydraulic circuit at certain circuit or connection points; Connection point 1, on the other hand, symbolizes the connection to the turbine speed controller or turbine control loop (not shown) with its position setpoint X target as the output variable.

Im einzelnen erfolgt eine Fehlermeldung über 2, wenn i1 ≠ i2, über 3, wenn i1≠ i3, und über 4, wenn i2 ≠ i3.Specifically, an error message is issued over 2 if i 1 ≠ i 2 , over 3 if i 1 ≠ i 3 , and over 4 if i 2 ≠ i 3 .

Die logische Verknüpfung nach dem Zwei- von-Drei-Prinzip gemäß Fig. 3, links oben, erlaubt dann eine Identifizierung des den fehlerhaften Steuerstrom i1 oder i2 oder i3 führenden Kanals K1, K2 oder K3 über die zugehörigen, entsprechend bezifferten Ausgangssignale A1, A2 oder A3, welche besagen: "Regelverstärker oder Torquemotor (im betreffenden Kanal) gestört".The logic combination according to the two-of-three principle according to FIG. 3, top left, then allows identification of the faulty control current i 1 or i 2 or i 3 channel K1, K2 or K3 via the corresponding, correspondingly numbered output signals A1, A2 or A3, which say: "Control amplifier or torque motor (in the relevant channel) faulty".

Die Fehlersignale 5, 6 und 7 entstehen im Falle von Antivalenzen beim Spannungsvergleich der von den Weggebern W, W1, W2, W3 abgegebenen Spannungen. Bezeichnet man mit u1 die vom Weggeber W1 abgegebene Meßspannung und mit u2, u3 entsprechend diejenigender anderen beiden Weggeber W2, W3, so erfolgt eine Fehlermeldung über 5, wenn u1 ≠ u2' über 6, wenn u1 ≠ u3, und über 7, wenn u2 ≠ u3.The error signals 5, 6 and 7 arise in the event of antivalences in the voltage comparison of the voltages emitted by the displacement sensors W, W1, W2, W3. If u 1 denotes the measuring voltage emitted by the displacement sensor W1 and u 2 , u 3 correspondingly that of the other two displacement sensors W2, W3, an error message is given over 5 if u 1 ≠ u 2 ' over 6, if u1 ≠ u 3 , and over 7 if u 2 ≠ u 3 .

Die logische Verknüpfung nach dem Zwei- von -Drei-Prinzip gemäß Fig. 3, rechts oben, erlaubt dann eine Identifizierung des die fehlerhafte Wegmessung aufweisenden Kanals K10, K20, K30 bzw. K1, K2, K3 über die zugehörigen entsprechend bezifferten Ausgangssignale B1, B2, B3, welche besagen: "Wegmessung (im betreffenden Kanal) gestört".3, top right, then allows identification of the channel K10, K20, K30 or K1, K2, K3 having the incorrect path measurement via the corresponding, correspondingly numbered output signals B1, B2, B3, which state: "Path measurement (in the relevant channel) disturbed".

Bezeichnet man mit s1 die vom Weggeber W10 des elektro-hydraulischen Umformers SV1 abgegebene Meßspannung und mit S2, S3 entsprechend diejenige der Weggeber W20, W30 der anderen beiden Umformer SV2, SV3, so erfolgt eine Fehlermeldung über 8, wenn s1 ≠ s2, über 9, wenn s1 ≠ s3 , und über 10, wenn s2 ≠ s3.If s 1 denotes the measuring voltage emitted by the displacement sensor W10 of the electro-hydraulic converter SV1 and S 2 , S 3 corresponds to that of the displacement sensors W20, W30 of the other two converters SV2, SV3, an error message over 8 occurs if s 1 ≠ s 2 , over 9 if s1 ≠ s 3 , and over 10 if s 2 ≠ s 3 .

Die logische Verknüpfung nach dem Zwei- von - Drei-Prinzip gemäß Fig. 3, linker unterer Teil, erlaubt dann eine Identifizierung des fehlerhaften Kanals K1 , K2 oder K3 über die zugehörigen, entsprechend bezifferten Ausgangssignale C1, C2, C3, welche besagen: "Servoventil (im betreffenden Kanal) gestört".The logical combination according to the two-by-three principle according to FIG. 3, lower left part, then allows the faulty channel K1, K2 or K3 to be identified via the corresponding, correspondingly numbered output signals C1, C2, C3, which state: " Servo valve (in the relevant channel) faulty ".

Bezeichnet man ferner den oberen Grenzwert des Steuerstroms mit iy und seinen unteren Grenzwert mit i , dann erfolgt eine Fehlermeldung durch die Strommeßgeräte 11.1, 13.1, 15.1 über entsprechende Fehlersignale 11 bzw. 12, wenn i1 > iy bzw. i1 < ix' 13 bzw. 14, wenn i2 > iy bzw. i2 < ix, und 15 bzw. 16, wenn i3 > iy bzw. i 3 < ix,If one also designates the upper limit value of the control current as i y and its lower limit value as i, then an error message is generated by the current measuring devices 11.1, 13.1, 15.1 via corresponding error signals 11 or 12 if i 1 > i y or i 1 <i x '13 or 14 if i 2 > i y or i 2 <i x , and 15 or 16 if i 3 > i y b between . i 3 <i x ,

F1 bis F3 und MF1 bis MF3 bedeuten in Fig. 4 die entsprechende Nullpunktfehleranzeige bzw. Meldung der Nullpunktfehler für die zugehörigen Kanäle K1 bis K3.F1 to F3 and MF1 to MF3 in FIG. 4 mean the corresponding zero-point error display or message of the zero-point error for the associated channels K1 to K3.

In Fig. 5 bedeuten:

  • die Meldesignale MA1 bis MA3, daß einer der Verstärker und/oder Torquemotoren der Umformer SV1 bis SV3 in einem der entsprechenden, gleich bezifferten Kanäle K1 bis K3 defekt ist;
  • die Meldesignale MB1 bis MB3, daß einer der entsprechenden, gleich bezifferten Weggeber W1 bis W3 in den Kanälen K10 bis K30 defekt ist, und
  • die Meldesignale MC1 bis MC3, daß eines der Servoventile SV1 bis SV3 in einem der entsprechenden, gleich bezifferten Kanäle K1 bis K3 defekt ist.
5 mean:
  • the signal signals MA1 to MA3 that one of the amplifiers and / or torque motors of the converter SV1 to SV3 is defective in one of the corresponding channels K1 to K3 with the same number;
  • the message signals MB1 to MB3 that one of the corresponding, numbered displacement sensors W1 to W3 in the channels K10 to K30 is defective, and
  • the signal signals MC1 to MC3 that one of the servo valves SV1 to SV3 in one of the corresponding, numbered channels K1 to K3 is defective.

Wie man erkennt, gehört zur Fehlermeldung des Typs MA ein Fehlersignalduo A-C, zur Fehlermeldung des Typs MB ein Fehlersignaltrio A-B-C und zur Fehlermeldung des Typs MC ein Fehlersignalsolo C. Auf Grund dieser Schaltlogik ist eine zuverlässige Fehlerdiagnose ermöglicht.As can be seen, the error message type MA includes an error signal duo A-C, the error message type MB an error signal trio A-B-C and the error message type MC an error signal solo C. This switching logic enables reliable error diagnosis.

Zu Fig. 6 ist noch nachzutragen, daß die in Rechteckkästchen gesetzten Bezeichnungen ME1, ME2 bzw. ME3 besagen, daß eine Meldung "Kanal-Umschaltung" erfolgt,und die in Kreise gesetzten Zeichen E2, E3, E1 bedeuten Befehle zur Umschaltung auf den Kanal K2 (von Kanal Kl), K3 (von Kanal K2) und K1 (von Kanal K3).6 it must be added that the designations ME1, ME2 and ME3 set in rectangle boxes indicate that a message "channel switchover" is given, and the characters E2, E3, E1 set in circles mean commands for switching to the channel K2 (from channel Kl), K3 (from channel K2) and K1 (from channel K3).

D1, D2, D3 bedeuten die Meldesignale des gerade aktiven Kanals K1, K2 oder K3. Der obere Teil der Fig. 6 verdeutlicht z. B., daß dann, wenn Kanal K1 gerade aktiv ist,außer seinem Aktivitätsanzeigesignal D1, ein weiteres Fehlersignal des Typs A1, B1 oder C1 und/oder F1 auftreten muß, damit eines der beidenUnd-Gatter die Fehlermeldung an das nachgeschaltete Oder-Gatter weitergibt, so daß dann die Kanalumschaltung gemäß Signal E2 und die Meldung darüber erfolgen. Entsprechendes gilt für den mittleren und den unteren Teil der dargestellten Schaltlogik.D1, D2, D3 mean the signal signals of the currently active channel K1, K2 or K3. The upper part of FIG. 6 illustrates z. B. that if channel K1 is currently active, in addition to its activity display signal D1, another error signal of the type A1, B1 or C1 and / or F1 must occur so that one of the two AND gates passes the error message on to the downstream OR gate , so that then the channel switchover according to signal E2 and the message about it. The same applies to the middle and the lower part of the switching logic shown.

Die Erfindung hat sich als so vorteilhaft erwiesen, daß ihr allgemeiner Gedanke der Mehrkanaligkeit gekoppelt mit einer besonderen Antivalenz-Überwachungsschaltung grundsätzlich auch verwirklicht werden kann, wenn anstelle einer dreikanaligen eine zweikanalige Ausführung vorgesehen wird. Hierbei müßte bei der entsprechenden Antivalenz-Überwachungsschaltung zur Ermittlung des fehlerhaften Kanals eine 1- von -2-Auswahlschaltung zugrunde gelegt sein. Sinngemäß kann die Erfindung auch realisiert werden, wenn mehr als 3 Kanäle auf einen Servomotor arbeiten, wobei hier genauso wie bei der dreikanaligen Schaltung eine Majorisierung und damit relativ leichte Fehlererkennungskriterien gegeben sind. Bei einer zweikanaligen Überwachung ist eine Majorisierung nach den Regeln der Wahrscheinlichkeit nicht möglich; hier müssen noch zusätzliche Überwachungskriterien herangezogen werden,die eindeutig feststellen lassen, ob der eine oder der andere Kanal fehlerbehaftet bzw. gesund sind.The invention has proven to be so advantageous that its general idea of multi-channel functionality coupled with a special antivalence monitoring circuit can in principle also be realized if a two-channel version is provided instead of a three-channel version. In this case, the corresponding antivalence monitoring circuit for determining the faulty channel would have to be based on a 1- of -2 selection circuit. Analogously, the invention can also be implemented if more than 3 channels work on a servo motor, whereby here, just as with the three-channel circuit, there is a majorization and thus relatively easy error detection criteria. With two-channel monitoring, majorization according to the rules of probability is not possible; Additional monitoring criteria must be used here, which can be used to clearly determine whether one or the other channel is faulty or healthy.

Claims (12)

1. Regeleinrichtung für Stellventile von Turbomaschinen, insbesondere für Industrieturbinen hoher Verfügbareit, wie Kompressor-Antriebsturbinen, mit mindestens einem Kraftkolben-Zylinder-System (Servomotor) zur Verstellung des Stellventils und mindestens einem elektro-hydräulischen Umformer zur Erzeugung einer hydraulischen Stellgröße für das Kraftkolben-Zylinder-System in Abhängigkeit von einer dem elektrischen Eingang des elektro-hydraulischen Umformers zugeführten elektrischen Stellgröße des Turbinen-Regelkreises, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Druckseite und die Ablaufseite des Kraftkolben-Zylinder-Systems (SM) sind mindestens dreikanalig (K1, K2, K3) an die hydraulischen Ausgangsleitungen (L1, L2, L3) je eines elektro-hydraulischen Umformers (SV; SV1, SV2, SV3) angeschlossen; - von den mindestens drei elektro-hydraulischen Umformern (SV1, SV2, SV3) ist im Normalbetrieb nur einer, und zwar der des führenden, elektrisch und hydraulisch aktiven Kanals, mit dem Kraftkolben-Zylinder-System (SM) über seine Ausgangsleitungen verbunden, und in die Ausgangsleitungen (L1, L2, L3) aller elektro-hydraulischen Umformer (SV1, SV2, SV3) sind Absperrventile (AV1, AV2, AV3) einer Verblockeinrichtung (VE) eingeschaltet, mittels welcher die Verbindung zum Kraftkolben-Zylinder-System (SM) bei denjenigen hydraulischen Ausgangsleitungen der elektro-hydraulischen Umformer absperrbar ist, welche einem gerade nicht führenden, jedoch elektrisch synchron mit dem gerade aktiven Kanal (K1, K2 oder K3) mitgefahrenen Kanal angehören; - der Istwert der Kraftkolben-Stellung wird durch mindestens drei mechanisch-elektrische Umformer (W1, W2, W3) als erste Weggeber (W) abgefragt, deren Ausgangssignale entsprechend mehrkanalig (K10, K20, K30) jeweils den ersten Eingängen (e11, e12, e13) von mindestens drei elektrischen Regelkreisgliedern (RG; RG1, RG 2, RG3) in Form von Komparatoren und/oder Regelverstärkern zuführbar sind, wobei an die zweiten Eingänge (e12, e22, e32) der Regelkreisglieder die der gewünschten Ventilstellung entsprechende elektrische Größe des Sollwertes XSoll des Turbinenregelkreises herangeführt ist und die durch die Soll-Istwerkt-Differenzbildung gewonnenen Stellgrößen an die elektrischen Eingänge (SV1, SV2, SV3) der elektro-hydraulischen Umformer (SV; SV1, SV2, SV3) entsprechend mehrkanalig weitergeleitet werden und wobei ein von den ersten Weggebern (W) abgegebenes Fehlersignal B zur Anzeige der gestörten Wegmessung im betreffenden Kanal herangezogen ist; - die Steuerschieber-Position der elektro-hydraulischen Umformer (SV; SV1, SV2, SV3) wird durch je einen weiteren mechanisch-elektrischen Umformer (W10, W20, W30) als zweiten Weggeber des Regelkreises abgefragt, zur Kontrolle, ob der betreffende Steuerschieber die der elektrischen Stellgröße seines elektro-hydraulischen Umformers analoge Position einnimmt, wobei ein Fehlersignal C der zweiten Weggeber zur Anzeige eines gestörten elektro-hydraulischen Umformers (SV) im betreffenden Kanal (K1, K2 oder K3) herangezogen ist; - mittels einer Antivalenz-Überwachungsschaltung zur Überwachung der Istwert-Signale (B, C) der ersten und zweiten Weggeber (W; W10, W20, W30) werden alle mindestens drei Kanäle (Kl bis K3) auf Fehlfunktion überwacht, wobei im Falle unzulässiger Abweichungen der Istwert-Signale eines Kanals ein Meldesignal (B bzw. C) erzeugbar und im Falle der festgestellten Abweichung in einem aktiven bzw. führenden Kanal eine selbsttätige Umschaltung auf einen gesunden Kanal unter Aktivierung desselben herbeiführbar ist. 1. Control device for control valves of turbomachinery, in particular for industrial turbines of high availability, such as compressor drive turbines, with at least one power piston-cylinder system (servo motor) for adjusting the control valve and at least one electro-hydraulic converter for generating a hydraulic control variable for the power piston Cylinder system as a function of an electrical manipulated variable of the turbine control circuit fed to the electrical input of the electro-hydraulic converter, characterized by the following features: - The pressure side and the outlet side of the power piston-cylinder system (SM) are at least three-channel (K1, K2, K3) to the hydraulic output lines (L1, L2, L3) each of an electro-hydraulic converter (SV; SV1, SV2, SV3 ) connected; - Of the at least three electro-hydraulic converters (SV1, SV2, SV3), only one, namely that of the leading, electrically and hydraulically active channel, is connected to the power piston-cylinder system (SM) via its output lines, and In the output lines (L1, L2, L3) of all electro-hydraulic converters (SV1, SV2, SV3), shut-off valves (AV1, AV2, AV3) of an interlocking device (VE) are switched on, by means of which the connection to the power piston-cylinder system (SM ) the electro-hydraulic converter can be shut off for those hydraulic output lines which belong to a channel that is not currently leading, but is electrically driven synchronously with the currently active channel (K1, K2 or K3); - The actual value of the power piston position is queried by at least three mechanical-electrical converters (W1, W2, W3) as the first displacement sensor (W), the output signals of which are multichannel (K10, K20, K30) and the first inputs (e 11 , e 12 , e13) of at least three electrical control circuit elements (RG; RG1, RG 2, RG3) can be supplied in the form of comparators and / or control amplifiers, the electrical control unit corresponding to the desired valve position being supplied to the second inputs (e12, e22, e32) of the control circuit elements Size of the setpoint X Should the turbine control loop be brought up and the manipulated variables obtained by the setpoint / actual value difference formation are passed on to the electrical inputs (SV1, SV2, SV3) of the electro-hydraulic converter (SV; SV1, SV2, SV3) accordingly and wherein an error signal B emitted by the first displacement sensors (W) is used to display the disturbed displacement measurement in the relevant channel; - The control spool position of the electro-hydraulic converter (SV; SV1, SV2, SV3) is queried by a further mechanical-electrical converter (W10, W20, W30) as the second position sensor of the control circuit, to check whether the control spool in question has the assumes the electrical manipulated variable of its electro-hydraulic converter in an analog position, an error signal C of the second travel sensor being used to indicate a faulty electro-hydraulic converter (SV) in the relevant channel (K1, K2 or K3); - By means of an antivalence monitoring circuit for monitoring the actual value signals (B, C) of the first and second position sensors (W; W10, W20, W30) all at least three channels (Kl to K3) are monitored for malfunction, whereby in the event of impermissible deviations the actual value signals of a channel a signal (B or C) can be generated and in the case of the detected deviation in an active or leading channel an automatic switchover to a healthy channel can be brought about by activating the same. 2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Auslegung und Verknüpfung der Antivalenz-Überwachungsschaltung, daß im Falle der Fehlermeldung für einen zweiten zusätzlich zu einem ersten Kanal (Zweitfehler) alle Absperrventile (AV; AV1 bis AV3) im Sinne einer temporären vollständigen hydraulischen Blockade selbsttätig in die Schließstellung bringbar sind, derart, daß bei Zulässigkeit einer manuellen Umschlatung auf den letzten Reservekanal Erst- und/oder Zweitfehler mittels Testroutine des Operators feststellbar sind und - nach Beseitigung der Fehler - die Blockade manuell aufhebbar ist.2. Control device according to claim 1, characterized by such a design and linking of the antivalence monitoring circuit that in the event of an error message for a second in addition to a first channel (second error) all shut-off valves (AV; AV1 to AV3) in the sense of a temporary complete hydraulic Blockage can be automatically brought into the closed position, such that if manual repacking on the last reserve channel is permissible, first and / or second errors can be determined using the operator's test routine and - after the errors have been eliminated - the blockage can be removed manually. 3. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Antivalenz-Überwachung der Kanäle (K1 bis K3)der Steuerstrom (i1 bis i3) und/oder die zugehörige Steuerspannung (u12, u13, u23) am Ausgang der Regelkreisglieder (RG; RG1 bis RG3) einbezogen ist und daß hierzu den Steuerstrom (i1 bis i3) führenden Signalausgangsleitungen (st1, st2, st3) Strom- und/oder Spannungsmeßgeräte (11.1, 13.1, 15.1; 2.1, 3.1, 4.1) zugeordnet sind, wobei durch ein Fehlersignal (A) eine Störung des Regelkreisgliedes oder des Torque-Motors des elektro-hydraulischen Umformers (SV) im betreffenden Kanal anzeigbar ist.3. Control device according to one of claims 1 or 2, characterized in that in the antivalence monitoring of the channels (K1 to K3) the control current (i1 to i3) and / or the associated control voltage (u12, u13, u23) at the output of Control loop elements (RG; RG1 to RG3) is included and that for this purpose the signal output lines carrying the control current (i 1 to i 3 ) (st1, st2, st3) current and / or voltage measuring devices (11.1, 13.1, 15.1; 2.1, 3.1, 4.1) are assigned, a fault in the control circuit element or the torque motor of the electro-hydraulic converter (SV) in the relevant channel being able to be indicated by an error signal (A). 4. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Antivalenz-Überwachung der Kanäle (K1, K2, K3) eine Nullpunkt-Überwachung des Steuerstromes einbezogen ist und mittels Strommeßgeräten ein Fehlersignal F erzeugbar ist, wenn der Steuerstrom einen oberen oder unteren Grenzwert i bzw. i während einer vorgegebenen Zeispanne über-oder unterschreitet.4. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a zero point monitoring of the control current is included in the antivalence monitoring of the channels (K1, K2, K3) and an error signal F can be generated by means of ammeter if the control current is one upper or lower limit value i or i during a predetermined time span or falls below. 5. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antivalenz-Überwachungsschaltung zur Ermittlung des fehlerhaften Kanals eine Zwei- von Drei-Auswahlschaltung zugrunde gelegt ist.5. Control device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the antivalence monitoring circuit for determining the faulty channel is based on a two- by three-selection circuit. 6. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Weggeber (W; W10 bis W30) Differential-Transformatoren sind, deren Induktivität bzw. Ausgangsspannung durch Verstellung ihrer bewegbaren Kerne eine der Istposition des abgefragten Stellgliedes analoge Größe darstellt.6. Control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the displacement sensors (W; W10 to W30) are differential transformers, the inductance or output voltage of which, by adjusting their movable cores, represents a variable which is analogous to the actual position of the queried actuator. 7. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Absperrventile (AV1, AV2, AV3) sogenannte Cartridge-Ventile sind, und zwar 2/2-Wege-Sitz-Ventile.7. Control device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the shut-off valves (AV1, AV2, AV3) are so-called cartridge valves, namely 2/2-way seat valves. 8. Regeleirnichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrventile (AV1, AV2, AV3) durch Magnetventile (M1, M2, M3) hydraulisch ansteuerbar sind, wobei die Magnetventile als binär arbeitende hydraulische 2/3-Wege-SitzVentile ausgeführt sind, welche abhängig von einem elektrischen Steuersignal eine eingangsseitige hydraulische Druckleitung (m10, m20, m30) entweder mit einem Ablauf (m11, m21, m31) verbinden oder auf die ausgangsseitige hydraulische Steuerleitung (m12, m22, m32) schalten.8. Control device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the shut-off valves (AV1, AV2, AV3) can be controlled hydraulically by solenoid valves (M1, M2, M3), the solenoid valves acting as binary hydraulic 2/3-way Seat valves are designed which, depending on an electrical control signal, either connect an inlet-side hydraulic pressure line (m10, m20, m30) to a drain (m11, m21, m31) or switch to the outlet-side hydraulic control line (m12, m22, m32). 9. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-hydraulischen Umformer (SV; SV1, SV2, SV3) als elektro-hydraulische Durchfluß-Servo-Ventile ausgebildet sind, welche ein analoges Übertragungsglied mit proportionalem Verhalten darstellen.9. Control device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electro-hydraulic converter (SV; SV1, SV2, SV3) are designed as electro-hydraulic flow servo valves, which represent an analog transmission element with proportional behavior. 10. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Schieber-System der elektro-hydraulischen Umformer auf der Seite der Druckölquelle und auf der Seite des Kraftkolben-Zylinder-Systems jeweils an mindestens eine Druckölzulaufleitung und mindestens eine Ablaufleitung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite der Druckölquelle in die Drucköl-Zulaufleitung (P) ein handbetätigbares Isolier-Absperrventil (IAV, IAV1 bis IAV3) und in die Ablaufleitung ein federbelastetes (vorgespanntes) Isolier-Rückschlagventil (IRV1 bis IRV3) eingeschaltet ist, derart, daß bei geschlossenen Absperrventilen (AV1 bis AV3) der Verblockeinrichtung (VE) und durch Handbetätigung des Isolier-Absperrventils (IAV) der betreffende elektro-hydraulische Umformer (SV) vom Druckölkreislauf bei laufender Turbine isolierbar und zwecks Auswechslung und Reparatur ausbaubar ist.10. Control device according to one of claims 1 to 9, wherein the slide system of the electro-hydraulic converter on the side of the pressure oil source and on the side of the power piston-cylinder system is each connected to at least one pressure oil supply line and at least one discharge line, characterized that on the side of the pressure oil source in the pressure oil supply line (P) a manually operated isolating shut-off valve (IAV, IAV1 to IAV3) and in the discharge line a spring-loaded (preloaded) non-return valve (IRV1 to IRV3) is switched on in such a way that When the shut-off valves (AV1 to AV3) of the blocking device (VE) are closed and by manual operation of the isolating shut-off valve (IAV), the electro-hydraulic converter (SV) in question can be isolated from the pressure oil circuit while the turbine is running and can be removed for replacement and repair. 11. Regeleinrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch handbetätigte, der Druckölentlastung des isolierten elektro-hydraulischen Umformers (SV) dienende Rückschlagventile (RV1 bis RV3), welche unmittelbar benachbart zum elektro-hydraulischen Umformer (SV) an dessen Drucköl-Leitungen (SV11, SV21, SV31; l11, l21, l31) sowohl auf der Seite der Druckölquelle (P) als auch auf der Seite der Absperrventile (AV) der Verblockeinrichtung (VE) angeschlossen sind.11. Control device according to claim 10, characterized by manually operated, the pressure oil relief of the isolated electro-hydraulic converter (SV) serving check valves (RV1 to RV3), which are directly adjacent to the electro-hydraulic converter (SV) on the pressure oil lines (SV11, SV21 , SV31; l11, l21, l31) are connected both on the side of the pressure oil source (P) and on the side of the shut-off valves (AV) of the blocking device (VE). 12. Abwandlung der Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer dreikanaligen eine zweikanalige Ausführung vorgesehen ist und der entsprechenden Antivalenz-Überwachungsschaltung zur Ermittlung des fehlerhaften Kanals eine 1- von -2-Auswahlschaltung zugrunde gelegt ist.12. Modification of the control device according to claim 1, characterized in that a two-channel version is provided instead of a three-channel version and the corresponding antivalence monitoring circuit for determining the faulty channel is based on a 1- of -2 selection circuit.
EP84103663A 1983-04-13 1984-04-03 Three-channel commanding and supervision apparatus for turbo machine-actuating valves Expired EP0128284B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3313400 1983-04-13
DE3313400 1983-04-13
DE3340925 1983-11-11
DE19833340925 DE3340925A1 (en) 1983-04-13 1983-11-11 CONTROL DEVICE FOR CONTROL VALVES OF TURBO MACHINES, ESPECIALLY FOR INDUSTRIAL TURBINES OF HIGH AVAILABILITY

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0128284A1 true EP0128284A1 (en) 1984-12-19
EP0128284B1 EP0128284B1 (en) 1986-07-30

Family

ID=25809988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP84103663A Expired EP0128284B1 (en) 1983-04-13 1984-04-03 Three-channel commanding and supervision apparatus for turbo machine-actuating valves

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0128284B1 (en)
DE (2) DE3340925A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018162243A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-13 Voith Patent Gmbh Method for activating a hydraulic actuator drive, control device and actuator drive controller
EP4286661A1 (en) * 2022-05-31 2023-12-06 Basell Polyolefine GmbH Method and device for controlling a steam turbine

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH666132A5 (en) * 1984-07-20 1988-06-30 Bbc Brown Boveri & Cie DEVICE FOR MONITORING PHYSICAL QUANTITIES IN PLANTS.
DE4330038A1 (en) * 1993-09-06 1995-03-09 Abb Management Ag Hydraulic safety circuit
US7874241B2 (en) * 2005-04-19 2011-01-25 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Electronically controllable and testable turbine trip system
US11215067B2 (en) * 2019-02-26 2022-01-04 Hamilton Sundstrand Corporation Dual redundant two-stage valve

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2737969B1 (en) * 1977-08-23 1978-07-20 Kraftwerk Union Ag Monitoring device for steam turbine valves
DE3040367A1 (en) * 1980-10-25 1982-05-27 AEG-Kanis Turbinenfabrik GmbH, 8500 Nürnberg Safety system for steam or gas turbines - uses combined hydraulic and electrical system with pressure switches and magnetic valves

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2737969B1 (en) * 1977-08-23 1978-07-20 Kraftwerk Union Ag Monitoring device for steam turbine valves
DE3040367A1 (en) * 1980-10-25 1982-05-27 AEG-Kanis Turbinenfabrik GmbH, 8500 Nürnberg Safety system for steam or gas turbines - uses combined hydraulic and electrical system with pressure switches and magnetic valves

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018162243A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-13 Voith Patent Gmbh Method for activating a hydraulic actuator drive, control device and actuator drive controller
CN110431316A (en) * 2017-03-06 2019-11-08 福伊特专利有限公司 For controlling method, control device and the adjusting drive set controller of hydraulic regulation driving device
EP4286661A1 (en) * 2022-05-31 2023-12-06 Basell Polyolefine GmbH Method and device for controlling a steam turbine
WO2023232704A1 (en) 2022-05-31 2023-12-07 Basell Polyolefine Gmbh Method and device for controlling a steam turbine

Also Published As

Publication number Publication date
EP0128284B1 (en) 1986-07-30
DE3340925A1 (en) 1984-10-18
DE3460382D1 (en) 1986-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2141371C3 (en) Hydraulic servo control with multiple channels
DE69936255T2 (en) ELECTROMAGNETIC DEVICE WITH TWO OF THREE ELECTROMAGNETS ALWAYS ACTUALLY OPERATED
DE3432890C2 (en)
DE2841502C2 (en)
DE3106848C2 (en)
DE102016104090B3 (en) Hydraulic steering device with extended error prevention
EP0128284B1 (en) Three-channel commanding and supervision apparatus for turbo machine-actuating valves
EP2276935B1 (en) Control device and method for a quick-acting gate valve of a steam turbine
EP2699806B1 (en) Electropneumatic position controller
DE2730738C2 (en) Control for a fluid-actuated actuator arrangement
DE202011109158U1 (en) Electrohydraulic safety control
DE2416124A1 (en) TROUBLESHOOTING OR MONITORING DEVICE
EP0443384A2 (en) Method for the redundant rotation speed control and apparatus for carrying out this method
DE3126069C2 (en)
DE3040367A1 (en) Safety system for steam or gas turbines - uses combined hydraulic and electrical system with pressure switches and magnetic valves
DE102021118552B3 (en) Method and apparatus for detecting downstream leakage in a dual cone air power booster
DE1751809C3 (en) Arrangement for the electro-hydraulic control of a hydraulic tandem servomotor
DE3138561A1 (en) Protection device for steam turbine systems, whose functional safety can be tested
DE2041681C2 (en) Method and device for the electrohydraulic control of a hydraulic actuator
EP0376914B1 (en) Testing method of individual valves of steam turbines and testing device for carrying out the method
WO2001073329A1 (en) Commissioning and testing device for electrically controlled hydraulic and/or pneumatic valves
DE2413104B2 (en) Safety control device
DE3131806A1 (en) Hydraulic actuating drive
DE1146757B (en) Electro-hydraulic control servo mechanism
DE2943536A1 (en) Variable-pressure piping system monitoring equipment - has parallel pipes between control valve and regulator with comparator

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19840925

AK Designated contracting states

Designated state(s): CH DE IT LI

17Q First examination report despatched

Effective date: 19850116

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE IT LI

REF Corresponds to:

Ref document number: 3460382

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19860904

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: STUDIO JAUMANN

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
ITTA It: last paid annual fee
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19920723

Year of fee payment: 9

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19930430

Ref country code: CH

Effective date: 19930430

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19960620

Year of fee payment: 13

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19980101