FR2576973A1 - Device for automatic checking and testing of the automatic control system of a gas turbine installation - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les installations de turbines à gaz, et a notamment pour objet un dispositif pour le contrôle automatique et les essais du système de commande automatique d'une installation de turbines à gaz. The present invention relates to gas turbine installations, and in particular relates to a device for the automatic control and testing of the automatic control system of a gas turbine installation.
L'invention peut être utilisée pour les essais sur bancs d'essai, pour le contrôle et les essais effectués après la mise au point, pour la détection des défauts difficiles à déterminer de l'installation de turbines à gaz, ainsi que de son système de commande. L'invention peut être également utilisée pour réaliser les essais de l'installation de turbines à gaz avant un démarrage quelconque de celle-ci et après son stockage prolongé en état de conservation. The invention can be used for tests on test benches, for control and tests carried out after development, for the detection of difficult to determine faults in the installation of gas turbines, as well as its system. control. The invention can also be used to carry out tests on the installation of gas turbines before any start-up thereof and after its prolonged storage in a state of conservation.
A l'heure actuelle, lors de la vérification des systèmes de commande automatique, leur aptitude au fonctionnement avec les organes et mécanismes exécutifs est déterminée soit lors du démarrage de l'installation de turbines à gaz, soit durant des essais prolongés et approfondis qui, cependant, n'excluent pas des erreurs conduisant cela mise hors service des éléments du système de commande, et qui sont très laborieux. De tels essais peuvent durer de plusieurs heures à plusieurs jours. At present, when verifying automatic control systems, their suitability for operation with executive organs and mechanisms is determined either during the start-up of the installation of gas turbines, or during prolonged and in-depth tests which, however, do not rule out errors leading to deactivation of the elements of the control system, and which are very laborious. Such tests can last from several hours to several days.
On connaît un dispositif simulateur d'une installation de propulsion à turbines à gaz (certificat d'auteur
URSS nO 515901, CII G06G 7/48, 1976), qui permet de simuler les principaux paramètres de l'installation de propulsion à turbines à gaz dans le but de reproduire ses caractéristiques statiques et dynamiques. Ce dispositif ne peut être associé à un ensemble à turbines à gaz réel ni au système de commande correspondant, ce qui ne permet pas de l'utiliser pour le contrôle automatique et les essais du système de commande automatique de l'installation de turbines à gaz.There is a device known as a gas turbine propulsion installation (author's certificate
USSR No. 515901, CII G06G 7/48, 1976), which simulates the main parameters of the gas turbine propulsion system in order to reproduce its static and dynamic characteristics. This device cannot be combined with a real gas turbine assembly or the corresponding control system, which does not allow it to be used for automatic control and testing of the automatic control system of the gas turbine installation. .
On connaît aussi un calibreur ("Calibrator") pour accorder les éléments du système de commande "Speedtronic" de la société "General Electric" (cf., par exemple, "Instructions GEK-28673, Speedtronic Control, Calibrator Handbook", 3rd Edition, April 2, 1973). Le calibreur est branché sur ce système et comporte une série de sources de différents signaux commandées en régime statique à la main et un champ de commutation. En utilisant les barrettes de connexion on réalise les différentes combinaisons sur le champ de commutation pour relier électriquement les sources de signaux aux entrées de divers circuits de réglage. En prérèglant manuellement les valeurs des signaux provenant des sources, on réalise un réglage. A calibrator is also known for tuning the elements of the "Speedtronic" control system from the company "General Electric" (cf., for example, "Instructions GEK-28673, Speedtronic Control, Calibrator Handbook", 3rd Edition , April 2, 1973). The calibrator is connected to this system and includes a series of sources of different signals controlled by static speed by hand and a switching field. Using the connection bars, the different combinations are made on the switching field to electrically connect the signal sources to the inputs of various control circuits. By manually presetting the values of the signals from the sources, an adjustment is made.
successif des éléments du système de commande.successive elements of the control system.
Le calibreur ne peut pas travailler en régime automatiqué, ce qui aurait permie d'effectuer un contrôle complexe, rapide et fiable du fonctionnement du système de commande avec les organes exécutifs de la turbine à gaz. The calibrator cannot work in automatic mode, which would have made it possible to carry out a complex, rapid and reliable control of the operation of the control system with the executive organs of the gas turbine.
Afin de réaliser les vérifications et les essais à l'aide du calibreur, on doit effectuer un grand nombre de commutations sur le champ, ce qui exige beaucoup de travail et ne supprime pas les erreurs cnoduisant à la mise hors service des cartes analogiques et logiques du système de commande et du calibreur. In order to carry out verifications and tests using the calibrator, a large number of switching operations must be carried out on the spot, which is very labor-intensive and does not eliminate the errors resulting in the deactivation of the analog and logic cards. control system and calibrator.
A l'heure actuelle, on ne connaît aucun dispositif pour le contrôle automatique et les essais de systèmes de commande automatique des installations de turbines à gaz. At present, no device is known for the automatic control and testing of automatic control systems for gas turbine installations.
L'invention vise donc un dispositif tout à fait original pour le contrôle automatique et les essais des systèmes de commande automatique des installations de turbines à gaz, qui permettrait de réaliser un contrôle automatique et des essais du système de commande automatique avec les organes exécutifs, ce qui assurerait une réduction du nombre de démarrages imparfaits de l'installation de turbines à gaz et entraînerait donc une augmentation de la durée de service de cette dernière et une amélioration de sa fiabilité. The invention therefore relates to a completely original device for the automatic control and testing of automatic control systems for gas turbine installations, which would make it possible to carry out automatic control and testing of the automatic control system with the executive bodies, which would reduce the number of imperfect starts of the gas turbine installation and therefore lead to an increase in the service life of the latter and an improvement in its reliability.
Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un dispositif pour le contrôle automatique et les essais des systèmes de commande automatique des installations de turbines à gaz, comportant un ensemble d'injection de combustible et de réglage, associé à une chambre de combustion, un appareil directeur, un ensemble d'allumage, un moteur de démarrage relié à un compresseur d'air axial et un système de commande automatique comprenant au moins un transmetteur de position des organes exécutifs de l'ensemble d'injection de combustible et de réglage, au moins un transmetteur de position de l'organe exécutif de l'appareil directeur, un capteur de pression d'air en aval du compresseur d'air axial3 au moins un capteur de température des produits de combustion à l'échappement, au moins un capteur de présence de la flamme dans les chambres de combustion et au moins un capteur de vitesse de rotation des arbres des turbines, ledit dispositif étant caractérisé selon l'invention, en ce qu'il consiste en un dispositif simulateur servant à simuler automatiquement les processus réels de démarrage, de fonctionnement et d'arrêt de l'installation de turbines à gaz avec les organes exécutifs, sans faire tourner les arbres des turbines, sans amener le combustible et sans effectuer l'allumage, ce dispositif simulateur étant relié fonctionnellement aux sorties du système de commande automatique qui fournissent des signaux de mise en marche du moteur de démarrage, des signaux de commande de l'ensemble d'allumage et un signal de contrôle qui confirme la réception par le système de commande automatique du signal de présence de la flamme dans les chambres de combustion, ainsi qu'aux entrées dudit système de commande sur lesquelles sont branchés le capteur de pression d'air en aval du compresseur d'air axial, les capteurs de vitesse de rotation des arbres des turbines, les transmetteurs de position des organes exécutifs de l'ensemble d'injection et de réglage, les capteurs de température des produits de combustion à l'échappement, les capteurs de présence de la flamme dans les chambres de combustion et le transmetteur de position de l'organe exécutif de l'appareil directeur. The problem thus posed is solved by means of a device for the automatic control and testing of the automatic control systems of gas turbine installations, comprising a fuel injection and adjustment assembly, associated with a combustion, a steering apparatus, an ignition assembly, a starting engine connected to an axial air compressor and an automatic control system comprising at least one position transmitter of the executive members of the fuel injection assembly and adjustment, at least one position transmitter of the executive organ of the steering apparatus, an air pressure sensor downstream of the axial air compressor3 at least one temperature sensor of the combustion products at the exhaust, at least one flame presence sensor in the combustion chambers and at least one turbine shaft speed sensor, said device being characterized according to the invention, in that it consists of a simulator device used to automatically simulate the actual starting, operating and stopping processes of the gas turbine installation with the executive bodies, without rotating the turbine shafts, without supplying the fuel and without carrying out the ignition , this simulator device being functionally connected to the outputs of the automatic control system which supply signals for starting the starter motor, signals for controlling the ignition assembly and a control signal which confirms reception by the system automatic control of the flame presence signal in the combustion chambers, as well as at the inputs of said control system to which the air pressure sensor downstream of the axial air compressor are connected, the speed sensors rotation of the turbine shafts, the position transmitters of the executive organs of the injection and control assembly, the product temperature sensors ts of combustion at the exhaust, the sensors for the presence of the flame in the combustion chambers and the position transmitter of the executive body of the steering apparatus.
L'utilisation d'un tel dispositif simulateur permet de réduire notablement le nombre de démarrages imparfaits de l'installation de turbines à gaz, du fait que l'essai complexe préalable de tous les ensembles, mécanismes, organes exécutifs, capteurs, détecteurs et du système de commande automatique donne la possibilité de détecter les défauts qui pourraient interdire le démarrage. La réduction du nombre de démarrages imparfaits augmente la durée de service des organes "chauds" de ensemble à turbines à gaz: disques et aubes des turbines, chambres de combustion, etc. The use of such a simulator device makes it possible to significantly reduce the number of imperfect starts of the installation of gas turbines, owing to the fact that the prior complex test of all the assemblies, mechanisms, executive organs, sensors, detectors and automatic control system gives the possibility of detecting faults which could prevent starting. The reduction in the number of imperfect starts increases the service life of the "hot" components of a gas turbine assembly: discs and blades of turbines, combustion chambers, etc.
On obtient une économie de combustible, d'énergie électrique, de lubrifiants. La possibilité de répéter plusieurs fois n.' importe quelle étape du fonctionnement permet de réduire le temps de détection des défauts compliqués. La sécurité de travail est améliorée.We obtain a saving of fuel, electrical energy, lubricants. The possibility of repeating several times n. ' any step of the operation reduces the time for detecting complicated faults. Work safety is improved.
Il est utile que le dispositif simulateur comporte, branchés sur les sorties du système de commande automatique fournissant les signaux de démarrage du moteur de démarrage: un bloc de contrôle de la présence des instruc tions de commande du moteur de démarrage, un bloc de calcul de la vitesse de rotation des arbres des turbines dont l'entrée est branchée sur la sortie du bloc de con trôle de la présence des instructions de commande du moteur de démarrage, un formateur de signal imitant le signal du capteur de pression d'air en aval du compresseur d'air axial, dont l'entrée est branchée sur la sortie du bloc de calcul de la vitesse de rotation des arbres des turbines et dont la sortie est branchée sur l'entrée du système de commande automatique à laquelle est relié le capteur de pression d'air en aval du compresseur d'air axial, ainsi qu'un formateur de signaux imitant les signaux des capteurs de vitesse de rotation des arbres des turbines, les entrées duquel sont branchées sur les sorties du bloc de calcul de la vitesse de rotation des arbres des turbines, et les sorties, sur celles des entrées du système de commande automatique auxquelles sont reliés les capteurs respectifs de la vitesse de rotation des arbres des turbines. It is useful for the simulator device to comprise, connected to the outputs of the automatic control system supplying the starting signals for the starting motor: a block for checking the presence of the commands for controlling the starting motor, a block for calculating the speed of rotation of the shafts of the turbines, the input of which is connected to the output of the control unit, in the presence of the instructions for controlling the starter motor, a signal trainer imitating the signal from the downstream air pressure sensor of the axial air compressor, the input of which is connected to the output of the block for calculating the speed of rotation of the turbine shafts and the output of which is connected to the input of the automatic control system to which the sensor is connected of air pressure downstream of the axial air compressor, as well as a signal trainer imitating the signals from the speed sensors of the turbine shafts, the inputs of which are connected to the sor parts of the block for calculating the speed of rotation of the turbine shafts, and the outputs, on those of the inputs of the automatic control system to which the respective sensors of the speed of rotation of the turbine shafts are connected.
Le dispositif simulateur peut comporter un bloc de conversion des signaux provenant des transmetteurs de position des organes exécutifs de l'ensemble d'injection de combustible et de réglage, les entrées de ce bloc de conversion étant branchées sur les transmetteurs de position des organes exécutifs dudit ensemble d'injection, un bloc de calcul de la consommation de combustible, dont les entrées sont branchées sur les sorties du bloc de conversion des signaux des transmetteurs de position de l'ensemble d'injection, et dont la sortie est reliée à une autre entrée du bloc de calcul de la vitesse de rotation des arbres des turbines un bloc de formation des signaux imitant les signaux provenant des capteurs de la température des produits de combustion à l'échappement dont une entrée est branchée sur la sortie du bloc de calcul de la consommation de combustible, une autre entrée, sur la sortie du bloc de calcul de la vitesse de rotation des arbres des turbines, et les sorties, sur les entrées du système de commande zutomatique auxquelles -sont reliés les capteurs de la température des produits de combustion à l'échappement. The simulator device may include a block for converting the signals from the position transmitters of the executive organs of the fuel injection and adjustment assembly, the inputs of this conversion block being connected to the position transmitters of the executive organs of the said assembly. injection assembly, a block for calculating fuel consumption, the inputs of which are connected to the outputs of the signal conversion block of the position transmitters of the injection assembly, and the output of which is connected to another input of the block for calculating the speed of rotation of the shafts of the turbines a block for forming signals imitating the signals coming from the sensors of the temperature of the exhaust combustion products, an input of which is connected to the output of the block of calculation fuel consumption, another input, on the output of the turbine shaft calculation block, and the outputs, on the inputs of the automatic control system to which the sensors of the temperature of the combustion products at the exhaust are connected.
Outre cela, le dispositif simulateur comporte un bloc de présence d'une instruction de commande de l'ensemble d'allumage, une entrée de ce bloc étant branchée sur celle des sorties du système de commande automatique qui fournit le signal de commande de l'ensemble d'allumage, et une autre entrée, sur celle des sorties du système de commande qui fournit le signal de contrôle qui confirme la réception par ce système des signaux de presence de la flamme dans les chambres de combustion, un bloc de formation des signaux imitant les signaux des capteurs de présence de la flamme dans les chambres de combustion, dont une entrée est branchée sur la sortie du bloc de calcul de la consommation de combustible, une autre entrée, sur la sortie du bloc de contrôle de la présence des instructions de commande du bloc d'allumage, et les sorties, sur les entrées du système de commande automatique auxquelles sont reliés les capteurs de présence de la flamme dans les chambres de combustion. In addition to this, the simulator device includes a block for the presence of an instruction to control the ignition assembly, an input of this block being connected to that of the outputs of the automatic control system which supplies the command signal from the ignition assembly, and another input, on that of the outputs of the control system which provides the control signal which confirms the reception by this system of the signals of presence of the flame in the combustion chambers, a block for forming the signals imitating the signals of the flame presence sensors in the combustion chambers, one input of which is connected to the output of the fuel consumption calculation block, another input, to the output of the instruction presence control block of the ignition block, and the outputs, on the inputs of the automatic control system to which the flame presence sensors in the combustion chambers are connected.
Il est utile que le dispositif simulateur comporte un bloc de conversion du signal du transmetteur de position de l'organe exécutif de l'appareil directeur, l'entrée de ce bloc étant branchée sur le transmetteur de position de l'organe exécutif de l'appareil directeur, et la sortie, sur une autre entrée du bloc de calcul de la vitesse de rotation des arbres des turbines. It is useful for the simulator device to include a block for converting the signal from the position transmitter of the executive body of the director, the input of this block being connected to the position transmitter for the executive body of the steering device, and the output, on another input of the block for calculating the speed of rotation of the turbine shafts.
Si l'ensemble d'injection de combustible et de réglage comporte deux organes exécutifs et un capteur de pression du combustible entre ceux-ci, il est rationnel de munir le dispositif simulateur d'un bloc de formation du signal imitant le signal du capteur de pression du combustible, placé entre les organes exécutifs dudit ensemble d'injection et ayant ses entrées branchées sur les sorties du bloc de conversion des signaux provenant des transmetteurs de position des organes exécutifs de l'ensemble d'injection, et la sortie, sur l'entrée du système de commande automatique à laquelle est relié le capteur de pression du combustible placé entre les organes exécutifs de l'ensemble d'injection du combustible et de réglage. If the fuel injection and adjustment assembly comprises two executive members and a fuel pressure sensor between them, it is rational to provide the simulator device with a signal formation block imitating the signal of the sensor. fuel pressure, placed between the executive organs of said injection assembly and having its inputs connected to the outputs of the signal conversion block coming from the position transmitters of the executive organs of the injection assembly, and the output, on the input of the automatic control system to which the fuel pressure sensor connected between the executive members of the fuel injection and adjustment assembly is connected.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre
d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec références au dessin unique annexé qui représente le schéma synoptique du dispositif de contrôle automatique et d'essais conforme à l'invention.The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the explanatory description which follows
of an embodiment given solely by way of nonlimiting example, with references to the single appended drawing which represents the block diagram of the automatic control and testing device according to the invention.
Le dispositif de contrôle automatique et d'essais du système de commande d'une installation de turbines à gaz comprenant au moins deux turbines : une turbine haute pression et une turbine basse pression, est représenté sur le dessin. Sur le même dessin est représenté l'e schéma synoptique de l'installation de turbines à gaz, qui comporte un bloc d'injection de combustible et de réglage 1 relié à une chambre de combustion 2, un appareil directeur 3, un ensemble d'allumage 4 et un moteur de mise en route 5 relié à un compresseur d'air axial 6.L'installation de turbines à yaz comporte également un système de commande automatique 7 qui comporte, à son tour, au moins un transmetteur 8, 8 de position des organes exécutifs 9,9 du bloc d'injection du combustible et de reglage, au moins un transmetteur 10 de position de l'organe exécuti Il de l'appareil directeur 3, un capteur 12 de pression d'air en aval du compresseur d'air axial 6, au moins un capteur 13 de température des produits de combustion à l'échappement, au moins un capteur 14 de présence de la flamme dans les chambres de combustion 2, et au moins un capteur 15, 15' de la vitesse de rotation des arbres des turbines 16, 16'. The device for automatic control and testing of the control system of a gas turbine installation comprising at least two turbines: a high pressure turbine and a low pressure turbine, is shown in the drawing. On the same drawing is represented the synoptic diagram of the installation of gas turbines, which comprises a fuel injection and adjustment block 1 connected to a combustion chamber 2, a director 3, a set of ignition 4 and a starting engine 5 connected to an axial air compressor 6. The installation of yaz turbines also includes an automatic control system 7 which in turn comprises at least one transmitter 8, 8 of position of the executive organs 9.9 of the fuel injection and control unit, at least one transmitter 10 of the position of the executed organ II of the steering apparatus 3, an air pressure sensor 12 downstream of the compressor axial air 6, at least one sensor 13 for the temperature of the products of combustion at the exhaust, at least one sensor 14 for the presence of the flame in the combustion chambers 2, and at least one sensor 15, 15 ′ for the rotational speed of the shafts of the turbines 16, 16 '.
Sur le dessin est conventionnellement représentée une installation de turbines à gaz comportant deux turbines une turbine haute pression 16 et une turbine basse pression 16'.In the drawing is conventionally shown an installation of gas turbines comprising two turbines a high pressure turbine 16 and a low pressure turbine 16 '.
Le dispositif conforme à l'invention est un dispositif simulateur automatique des paramètres qui pourraient être fournis par les capteurs et transmetteurs respectifs dans les conditions réelles de n'importe quelle étape de fonctionnement de l'installation de turbines à gxz, et qui permettraient à celle-ci de fonctionner avec le système de commande et les organes exécutifs 9, 9', 11 de la même façon que dans les conditions de mise en route réelles,de fonctionnement et d'arrêt, mais sans faire tourner les arbres des turbines 16 et 16' ni amener le combustible, ni effectuer l'allumage, sans mise en marche du moteur de démarrage 5 et du compresseur d'air axial 6. The device according to the invention is an automatic simulator of the parameters which could be supplied by the respective sensors and transmitters under the real conditions of any stage of operation of the installation of gxz turbines, and which would allow that to operate with the control system and the executive members 9, 9 ′, 11 in the same way as in the actual start-up, operating and stopping conditions, but without rotating the shafts of the turbines 16 and 16 'neither supply the fuel, nor carry out the ignition, without starting the starting motor 5 and the axial air compressor 6.
Le dispositif simulateur comporte un bloc 17 de contrôle de la présence d'instructions de commande du moteur de démarrage 5, dont les entrées sont branchées sur les sorties 18 du système 7 fournissant les signaux de mise en marche du moteur de démarrage 5, un bloc 19 de calcul de la vitesse de rotation des arbres des turbines 16, 16', dont une entrée est branchée sur une sortie 20 du bloc 17, un formateur de signal 21 imitant le signal du capteur 12, et un formateur 22 de signaux imitant les signaux des capteurs 15, 15'. Le formateur 21 a son entrée branchée sur la sortie 23 du bloc 19, et sa sortie, sur l'entrée 24 du système de commande 7, à laquelle est relié le capteur 12. Les entrées du formateur 22 sont branchees sur les sorties 23 et 23' du bloc 19, et ses sorties, sur les entrées 25 et 25' du système de commande 7 auxquelles sont reliés les capteurs 15 et 15', respectivement. The simulator device comprises a block 17 for controlling the presence of control instructions for the starting motor 5, the inputs of which are connected to the outputs 18 of the system 7 providing the starting signals for the starting motor 5, a block 19 for calculating the speed of rotation of the shafts of the turbines 16, 16 ', an input of which is connected to an output 20 of the block 17, a signal trainer 21 imitating the signal from the sensor 12, and a signal trainer 22 imitating the signals sensor signals 15, 15 '. The trainer 21 has its input connected to the output 23 of the block 19, and its output, to the input 24 of the control system 7, to which the sensor 12 is connected. The inputs of the trainer 22 are connected to the outputs 23 and 23 'of block 19, and its outputs, on inputs 25 and 25' of the control system 7 to which the sensors 15 and 15 'are connected, respectively.
Aux transmetteurs 8 et 8' de position des organes exécutifs 9 et 9' est relié un bloc 26 de conversion du signal- des transmetteurs de position 8 et 8', et sur les sorties 27 et 27' du bloc 26 est branchée l'entrée d'un bloc 28 de calcul de la consommation de combustible. Une sortie 29 du bloc 28 est branchée sur une autre entrée du bloc 19 de calcul de la vitesse de rotation des arbres des turbines, ainsi que sur l'une des entrées d'un bloc 30 de formation des signaux imitant les signaux des capteurs 13, une autre entrée du bloc 30 étant branchée sur la sortie 23 du bloc 19. To the transmitters 8 and 8 'of position of the executive bodies 9 and 9' is connected a block 26 of signal conversion - of the transmitters of position 8 and 8 ', and on the outputs 27 and 27' of block 26 is connected the input of a block 28 for calculating the fuel consumption. An output 29 of block 28 is connected to another input of block 19 for calculating the speed of rotation of the shafts of the turbines, as well as to one of the inputs of a block 30 for forming signals imitating the signals of the sensors 13 , another input of block 30 being connected to output 23 of block 19.
Les sorties du bloc 30 sont branchées sur les entrées 31 du système 7 auxquelles sont reliés les capteurs 13. The outputs of block 30 are connected to the inputs 31 of the system 7 to which the sensors 13 are connected.
Outre cela, le dispositif simulateur comporte un bloc 32 de contrôle de la présence d'instructions de commande de l'ensemble d'allumage 4, dont une entrée est branchée sur une sortie 33 du système 7, laquelle fournit l'instruction de commande pour l'ensemble 4; l'autre entrée du bloc 32 est branchée sur la sortie 34 du système 7, laquelle fournit le signal de contrôle confirmant la réception par le système 7 des signaux imitant les signaux des capteurs 14 de présence de la flamme dans les chambres de combustion 2. In addition, the simulator device includes a block 32 for controlling the presence of control instructions for the ignition assembly 4, an input of which is connected to an output 33 of the system 7, which provides the control instruction for set 4; the other input of the block 32 is connected to the output 34 of the system 7, which provides the control signal confirming the reception by the system 7 of the signals imitating the signals of the sensors 14 for the presence of the flame in the combustion chambers 2.
Sur la sortie 29 du blQc 28 de calcul de la consommation de combustible est branchée une entrée d'un bloc 35 de formation de signaux simulant la présence de la flamme dans les chambres de combustion 2, et une autre entrée du bloc 35 est reliée à la sortie 36 du bloc 32. On the output 29 of the blQc 28 for calculating the fuel consumption is connected an input of a block 35 for forming signals simulating the presence of the flame in the combustion chambers 2, and another input of the block 35 is connected to the output 36 of block 32.
Les sorties du bloc 35 sont reliées aux entrées 37 du système 7 auxquelles sont reliés les capteurs 14 de présence de la flamme dans les chambres de combustion. The outputs of the block 35 are connected to the inputs 37 of the system 7 to which the sensors 14 for the presence of the flame in the combustion chambers are connected.
Sur le transmetteur 10 de position de l'organe exécutif il de l'appareil directeur 3, qui est relié à une entrée 38 du système 7, est branchée l'entrée d'un bloc 39 de conversion du signal provenant du détecteur 10, et la sortie 40 du bloc 39 est reliée à une autre entrée du bloc 19 de calcul de la vitesse de rotation des arbres des turbines. On the position transmitter 10 of the executive organ 11 of the steering apparatus 3, which is connected to an input 38 of the system 7, is connected the input of a block 39 for converting the signal from the detector 10, and the output 40 of block 39 is connected to another input of block 19 for calculating the speed of rotation of the shafts of the turbines.
Sur le dessin est représenté le cas d'un ensemble d'injection de combustible et de réglage avec deux organes exécutifs 9 et 9' entre lesquels est placé un capteur 41 de pression de combustible. Dans ce cas, le dispositif simulateur comporte un bloc 42 de formation de signal limitant le signal provenant du capteur 41. In the drawing is shown the case of a fuel injection and adjustment assembly with two executive members 9 and 9 'between which is placed a fuel pressure sensor 41. In this case, the simulator device comprises a signal formation block 42 limiting the signal from the sensor 41.
Les entrées du bloc 42 sont branchées sur les sorties 27, 27' du bloc 26, et sa sortie, sur l'entrée 43 du système 7 à laquelle est raccordée la sortie du capteur 41. The inputs of block 42 are connected to the outputs 27, 27 ′ of block 26, and its output, to the input 43 of the system 7 to which the output of the sensor 41 is connected.
Les sorties des transmetteurs 8 et 8' de position des organes exécutifs 9 et 9' sont branchées sur les entrées 44 et 44' du système 7. The outputs of the transmitters 8 and 8 'of position of the executive bodies 9 and 9' are connected to the inputs 44 and 44 'of the system 7.
Sur le dessin est représenté le cas d'un dispositif simulateur dans lequel le bloc 17 se présente sous la forme d'un circuit logique ET dont la sortie 20 ne forme le signal qu'en cas où toutes ses entrées sont attaquées par les signaux nécessaires à la mise en marche du moteur de démarrage 5. In the drawing is shown the case of a simulator device in which the block 17 is in the form of an AND logic circuit whose output 20 only forms the signal in the event that all of its inputs are attacked by the necessary signals when the starter motor is started 5.
Les blocs de conversion 39 et 26 peuvent utiliser les convertisseurs de signaux des transmetteurs de position 10, 8 et 8' en tension continue. Si lesdits transmetteurs sont des transformateurs de ligne différentiels, les blocs de conversion 39 et 26 sont réalisés sous forme de détecteurs de tension alternative. The converter blocks 39 and 26 can use the signal converters of the position transmitters 10, 8 and 8 'in DC voltage. If said transmitters are differential line transformers, the conversion blocks 39 and 26 are produced in the form of AC voltage detectors.
Le bloc 28 de calcul de la consommation de combustible est un circuit (par exemple, à diodes) de détermination de la valeur minimale des signaux de sortie des organes exécutifs 9 et 9' du bloc d'injection 1. Le signal fourni par la sortie 29 du bloc 28 est proportionnel à la valeur de la consommation simulée de combustible, qui est déterminée, par exemple, par le degré d'ouverture des organes exécutifs 9 et 9' du bloc d'injection 1. The block 28 for calculating the fuel consumption is a circuit (for example, with diodes) for determining the minimum value of the output signals of the executive organs 9 and 9 ′ of the injection block 1. The signal supplied by the output 29 of block 28 is proportional to the value of the simulated fuel consumption, which is determined, for example, by the degree of opening of the executive members 9 and 9 'of the injection block 1.
Le bloc 19 de calcul de la vitesse de rotation des arbres des turbines est conçu pour une installation de turbines à gaz à deux arbres comportant une turbine basse pression 16' et une turbine haute pression 16, c'est pourquoi le bloc 19 de calcul de la vitesse de rotation comporte deux voies de calcul des vitesses de rotation des arbres des turbines. La première voie, celle du calcul de la vitesse de rotation de l'arbre de la turbine haute pression, est réalisée sous la forme d'un additionneur analogique et d'un amplificateur fonctionnel qui forment ensemble un circuit additionneur fonctionnel 45 dont une entrée non inverseuse est reliée à la sortie 20 du bloc 17 dont le signal détermine la valeur de la turbine haute pression 16 et du compresseur d'air axial 6 lors de la simulation du fonctionnement à partir du moteur de dénarrage 5.Une autre entrée non inverseuse du circuit45 est branchée sur la sortie 29 du bloc 28 du calcul de la consommation simulée de combustible. L'entrée inver
seusedu circuit 45 est branchée sur la sortie 40 du bloc de conversion 39 simultant la redistribution de la puissance entre les turbines 16 16U. La sortie du circuit 45 est branchée sur 11 entrée d'un bloc d'intégration 46 qui simule l'inertie de 12 turbine 16.The block 19 for calculating the speed of rotation of the turbine shafts is designed for a two-shaft gas turbine installation comprising a low pressure turbine 16 ′ and a high pressure turbine 16, this is why the block 19 for calculating the the speed of rotation has two ways of calculating the speeds of rotation of the turbine shafts. The first way, that of the calculation of the speed of rotation of the shaft of the high pressure turbine, is carried out in the form of an analog adder and a functional amplifier which together form a functional adder circuit 45 including a non-input reverser is connected to the output 20 of the block 17 whose signal determines the value of the high pressure turbine 16 and the axial air compressor 6 during the simulation of the operation from the starting motor 5. Another non-inverting input of the circuit45 is connected to output 29 of block 28 for calculating the simulated fuel consumption. The inver entrance
circuit 45 is connected to the output 40 of the conversion block 39, simultaneously redistributing the power between the turbines 16 16U. The output of circuit 45 is connected to 11 input of an integration block 46 which simulates the inertia of 12 turbine 16.
La deuxième voie du bloc de calcul 19 est également réalisée sous la forme d'un circuit additionneur fonctionnel analogique 47, dont une entrée est branchée sur la sortie 29 du bloc 28 de calcul de la consommation de combustible, une autre entrée, sur la sortie 40 du bloc 39 de conversion des signaux provenant du détecteur 10 de position de l'organe exécutif 11 de l'appareil directeur 3, et la sortie, sur l'entrée du bloc d'intégration 48 qui simule l'inertie de la turbine basse pression 16'. The second channel of the calculation block 19 is also produced in the form of an analog functional adder circuit 47, one input of which is connected to the output 29 of the block 28 for calculating the fuel consumption, another input, on the output. 40 of the block 39 for converting the signals from the position detector 10 of the executive body 11 of the director 3, and the output, on the input of the integration block 48 which simulates the inertia of the low turbine pressure 16 '.
Etant donné qu'on examine ici une installation de turbines à gaz dans laquelle le compresseur d'air axial 6 est rigidement lié à la turbine haute pression 16 l'entrée du formateur du signal 21 imitant le signal du capteur de pression 12 en aval du compresseur d'air axial 6 est branché sur la sortie 23 du bloc 19, à laquelle se forme un signal proportionnel à la vitesse de rotation de l'arbre de la turbine 16 et, par conséquent, du compresseur d'air axial 6. Given that we are examining here a gas turbine installation in which the axial air compressor 6 is rigidly linked to the high pressure turbine 16 the input of the signal generator 21 imitating the signal from the pressure sensor 12 downstream of the axial air compressor 6 is connected to the output 23 of the block 19, to which a signal is formed proportional to the speed of rotation of the shaft of the turbine 16 and, consequently, of the axial air compressor 6.
Le formateur 21 est réalisé sous la forme d'un con
vertisseur fonctionnel branché sur l'entre 24 du système
7 et dont le signal de sortie imite le signal du capteur
de pression d'air 12 an aval du compresseur axial 6. The trainer 21 is produced in the form of a con
functional vertisseur connected to the input 24 of the system
7 and whose output signal mimics the sensor signal
air pressure 12 years downstream of the axial compressor 6.
Le bloc 32 de contrôle de la présence d'instructions de commande de l'ensemble d'allumage 4 peut être réalisé sous la forme d'un circuit OU dont une entrée est branchée sur la sortie 33 du système 7, et une autre entrée, sur la sortie 34 du système 7. Le signal apparaît à la sortie du bloc 32 en cas où au moins l'une de ses entrées est attaquée par un signal. The block 32 for controlling the presence of control instructions for the ignition assembly 4 can be produced in the form of an OR circuit, one input of which is connected to the output 33 of the system 7, and another input, on output 34 of system 7. The signal appears at the output of block 32 in the event that at least one of its inputs is attacked by a signal.
Le bloc de formation de signaux simulant la présence de la flamme dans les chambres de combustion 2 comporte un dispositif à seuil 49 et un circuit logique ET 50. Une entrée du circuit logique ET 50 est branchée sur la sortie 36 du bloc 32, et l'autre, sur la sortie du dispositif à seuil 49. L'entrée du dispositif à seuil 49 est branchée sur la sortie 29 du bloc 28. The signal formation block simulating the presence of the flame in the combustion chambers 2 comprises a threshold device 49 and an AND logic circuit 50. An input of the AND logic circuit 50 is connected to the output 36 of the block 32, and l other, on the output of the threshold device 49. The input of the threshold device 49 is connected to the output 29 of the block 28.
Le formateur 22 de signaux imitant les signaux des capteurs 15 et 15' de la vitesse de rotation des arbres de la turbine haute pression 16 et de la turbine basse pression 16' peut être réalisé sous forme de convertisseurs fonctionnels 51, 51' "tension-fréquence", dont les entrées sont reliées aux sorties 23 et 23' respectives du bloc 19. The signal generator 22 imitating the signals from the sensors 15 and 15 'of the speed of rotation of the shafts of the high pressure turbine 16 and of the low pressure turbine 16' can be produced in the form of functional converters 51, 51 '"voltage- frequency ", the inputs of which are connected to the respective outputs 23 and 23 'of block 19.
Le bloc 42 de formation d'un signal imitant le signal provenant du capteur 41 peut être réalisé sous la forme d'un circuit additionneur fonctionnel analogique sur l'entrée non inverseuse duquel est branchée la sortie 27 du bloc 26 et dont l'entréeinverseuse est reliée à la sortie 27' du bloc 26. Le signal de sortie du bloc 42 imite le signal du capteur 41, qui est fonction des signaux des transmetteurs 8 et 8' de position des organes exécutifs 9 et 9' de l'ensemble d'injection du combustible et de réglage 1. The block 42 for forming a signal imitating the signal from the sensor 41 can be produced in the form of an analog functional adder circuit on the non-inverting input of which the output 27 of the block 26 is connected and whose inverting input is connected to the output 27 'of the block 26. The output signal of the block 42 imitates the signal of the sensor 41, which is a function of the signals of the transmitters 8 and 8' of position of the executive organs 9 and 9 'of the set of fuel injection and adjustment 1.
Le bloc 30 de formation de signaux imitant les signaux des capteurs 13 peut être réalisé sous la forme d'un circuit additionneur fonctionnel analogique dont l'entrée inverseuse est branchée sur lia sortie 23' du bloc 19, et l'entrée non inverseuse sur la sortie 29 du bloc 28. Les signaux de sortie du bloc 30 imitant les signaux provenant des capteurs 13 de la température des produits de combustion à l'échappement sont fonction de la consommation simulée de combustible et de la vitesse de rotation de l'arbre de la turbine basse pression 16'. The block 30 for forming signals imitating the signals from the sensors 13 can be produced in the form of an analog functional adder circuit, the inverting input of which is connected to the output 23 ′ of block 19, and the non-inverting input of the output 29 of block 28. The output signals of block 30 imitating the signals coming from the sensors 13 of the temperature of the products of combustion at the exhaust are a function of the simulated fuel consumption and the speed of rotation of the shaft. the low pressure turbine 16 '.
Le dispositif pour le contrôle automatique et les essais du système de commande automatique d'une installation de turbines à gaz fonctionne de la façon suivante. The device for the automatic control and testing of the automatic control system of a gas turbine installation operates as follows.
Après branchement du dispositif sur les entrées et les sorties respectives du système 7, on coupe l'amenée de combustible en amont de l'ensemble d'injection 1 et l'alimentation du moteur de démarrage 5. After connecting the device to the respective inputs and outputs of the system 7, the fuel supply upstream of the injection assembly 1 and the supply to the starting motor 5 are cut off.
On envoie l'instruction "Marche" au système de commande 7. En présence des instructions nécessaires de commande du moteur de démarrage 5 aux sorties 18 du système 7, le circuit logique ET du bloc 17 forme à sa sortie 20 un signal qui attaque l'entrée non inverseuse du circuit 45 de la voie de calcul de la vitesse de rotation de l'arbre de la turbine haute pression 16 du bloc 19. A la sortie du circuit 45 le signal varie par bond d'une valeur déterminant la vitesse de rotation de l'arbre de la turbine haute pression 16 et du compresseur d'air axial 6. Ce bond du signal délivré par le circuit 45 attaque l'entrée du bloc d'intégration 46 et est soumis à l'intégration.A la sortie 23 du bloc 19 se forme un signal de commande qui simule la caractéristique d'accélération, variant dans le temps, de la vitesse de rotation du système moteur de démarrage 5 - compresseur d'air axial 6 - turbine haute pression 16. Le signal fourni par la sortie 23 du bloc 19 attaque l'entrée du convertisseur "tension-fréquence" 51 du bloc 22 et l'entrée du convertisseur fonctionnel du formateur 21 du signal imitant le signal du capteur 12 de pression d'air en aval du compresseur d'air axial 6.Le signal fourni par la sortie du convertisseur fonctionnel "tension-fréquence" 51 attaque l'entrée 25 du système 7 et simule, conformément à une loi donnée, le signal provenant du capteur 15 de la vitesse de rotation de l'arbre de la turbine haute pression 16. le signal fourni par la sortie du formateur 21 attaque l'entrée 24 du système 7 en imitant le signal du capteur 12 de pression d'air en aval du compresseur d'air axial 6 conformément à une loi donnée. The “On” instruction is sent to the control system 7. In the presence of the necessary instructions for controlling the starter motor 5 at the outputs 18 of the system 7, the logic circuit AND of the block 17 forms at its output 20 a signal which attacks the non-inverting input of circuit 45 of the path for calculating the speed of rotation of the shaft of the high-pressure turbine 16 of block 19. At the output of circuit 45 the signal varies in leaps by a value determining the speed of rotation of the shaft of the high pressure turbine 16 and of the axial air compressor 6. This leap of the signal delivered by the circuit 45 attacks the input of the integration block 46 and is subjected to integration. At the output 23 of block 19 a control signal is formed which simulates the acceleration characteristic, varying over time, of the speed of rotation of the starting motor system 5 - axial air compressor 6 - high pressure turbine 16. The signal supplied via output 23 of block 19 attacks the input of the "tensi on-frequency "51 of block 22 and the input of the functional converter of the trainer 21 of the signal imitating the signal of the air pressure sensor 12 downstream of the axial air compressor 6. The signal supplied by the output of the functional converter "voltage-frequency" 51 attacks the input 25 of the system 7 and simulates, in accordance with a given law, the signal coming from the sensor 15 of the rotation speed of the shaft of the high pressure turbine 16. the signal provided by the trainer output 21 attacks system input 24 7 by imitating the signal from the air pressure sensor 12 downstream from the axial air compressor 6 in accordance with a given law.
Sur un ordre issu du système 7, les organes exécutifs 9 et 9' de l'ensemble d'injection 1 s'ouvrent d'une valeur égale à celle de l'allumage. Les transmetteurs 8 et 8' de la position des organes exécutifs délivrent les signaux aux entrées respectives du bloc 26, où ils sont convertis en signaux de tension continue proportionnels à la position des organes exécutifs 9 et 9'. Les sorties 27 et 27' du bloc 26 délivrent des signaux aux entrées du circuit déterminant la valeur minimale des signaux appliqués, faisant partie du bloc 28 de calcul de la consommation de combustible. La sortie 29 du bloc 28 forme un signal proportionnel à la valeur de la consommation simulée de combustible, qui attaque l'entrée du dispositif à seuil 49 du bloc 35 de formation de signaux imitant les signaux provenant des capteurs 14 de présence de la flamme dans les chambres de combustion 2.Le dispositif à seuil 49 forme un signal logique d'autorisation destiné au circuit logique ET 50 si la position des organes executifs 9 et 9' correspond à la valeur minimale du seuil d'allumage. Simultanément, le système 7 délivre à partir de la sortie 33 l'instruction de commande de l'ensemble d'allumage 4, qui attaque l'entrée du circuit logique OU du bloc 32 de contrôle de la présence d'instructions de commande de l'ensemble d'allumage 4. Depuis la sortie 36 du bloc 32, le signal logique arrive à l'autre entrée du circuit logique ET 50. C'est seulement en présence des deux signaux aux entrées du circuit logique ET 50 que les sorties du bloc 35 fournissent les signaux imitant les signaux des capteurs 14 de présence de la flamme dans les chambres de combustion 21 qui arrivent aux entrées 37 du système 7.En présence des signaux aux entrées 37, le système de commande 7 produit à sa sortie 34 un signal de contrôle qui confirme la réception par -le système 7 des signaux imitant les signaux des capteurs 14 de présence de la flamme dans les chambres de combustion 2. Ce signal attaque une autre entrée du circuit logique OU du bloc 32 et, aux étapes de fonctionnement consécutives à l'étape d'allumage, maintient le signal logique à la sortie 36 du bloc 32. On an order from system 7, the executive organs 9 and 9 'of the injection assembly 1 open with a value equal to that of the ignition. The transmitters 8 and 8 ′ of the position of the executive organs deliver the signals to the respective inputs of block 26, where they are converted into DC voltage signals proportional to the position of the executive organs 9 and 9 ′. The outputs 27 and 27 ′ of block 26 deliver signals to the inputs of the circuit determining the minimum value of the signals applied, forming part of block 28 for calculating fuel consumption. The output 29 of the block 28 forms a signal proportional to the value of the simulated fuel consumption, which attacks the input of the threshold device 49 of the block 35 of signal formation imitating the signals coming from the sensors 14 of presence of the flame in the combustion chambers 2.The threshold device 49 forms a logic authorization signal intended for the AND logic circuit 50 if the position of the executive organs 9 and 9 ′ corresponds to the minimum value of the ignition threshold. Simultaneously, the system 7 delivers from the output 33 the command to control the ignition assembly 4, which attacks the input of the logic circuit OR of the block 32 for checking the presence of command commands of the ignition assembly 4. From output 36 of block 32, the logic signal arrives at the other input of the AND logic circuit 50. It is only in the presence of the two signals at the inputs of the AND logic circuit 50 that the outputs of the block 35 provide the signals imitating the signals from the sensors 14 for the presence of the flame in the combustion chambers 21 which arrive at the inputs 37 of the system 7. In the presence of the signals at the inputs 37, the control system 7 produces at its output 34 a control signal which confirms the reception by the system 7 of the signals imitating the signals of the sensors 14 for the presence of the flame in the combustion chambers 2. This signal attacks another input of the logic circuit OR of the block 32 and, in the steps of consecutive operations the ignition stage, maintains the logic signal at output 36 of block 32.
Le système 7 ouvre, conformément à une loi donnée, les organes exécutifs 9 et 9' de l'ensemble d'injection de combustible et de réglage 1, ce qui accroît dans une proportion correspondante les signaux des transmetteurs de position 8 et 8', les signaux de tension continue aux sorties 27 et 27' du bloc 26, ainsi que le signal à la sortie 29 du bloc 28, qui attaque l'entrée non inverseuse du circuit 45 du bloc 19. The system 7 opens, in accordance with a given law, the executive organs 9 and 9 ′ of the fuel injection and adjustment assembly 1, which increases in a corresponding proportion the signals from the position transmitters 8 and 8 ′, the DC voltage signals at outputs 27 and 27 ′ of block 26, as well as the signal at output 29 of block 28, which attacks the non-inverting input of circuit 45 of block 19.
Le signal à la sortie 45 s'accroît, est intégré par le bloc d'intégration 46 et entrain une augmentation des signaux simulateurs aux sorties du conformateur 21 et du convertisseur fonctionnel 51 du bloc 22. Outre cela, le signal croissant délivré par la sortie 29 du bloc 28 de consommation de combustible arrive à l'entrée du circuit fonctionnel analogique 47 du bloc 19 de calcul de la vitesse de rotation des arbres des turbines 16, 16', qui organise la voie de calcul de la vitesse de rotation de l'arbre de la turbine basse pression 16'.Le signal délivré par la sortie du circuit fonctionnel analogique 47 est soumis à l'intégration par le bloc d'intégration 48, attaque l'entrée du convertisseur fonctionnel "tensionfréquence" 51' du bloc 22 et accroît la fréquence du signal simulant la vitesse de rotation de l'arbre de la turbine basse pression 16', qui attaque l'entrée 25' du système 7. Le signal croissant fourni par la sortie 29 du bloc 28 attaque l'entrée non inverseuse du circuit additionneur fonctionnel analogique du bloc 30 et entraîne un accroissement des signaux de sortie qui attaquent les entrées 31 du sytème 7 et simulent les signaux des capteurs 13 de température des produits de combustion à l'échappement.L 'entrée inverseuse du circuit fonctionnel analogique du bloc 30 est attaqué par un signal proportionnel à la vitesse de rotation de l'arbre de la turbine basse pression 16', ce signal étant délivré par la sortie 23' du bloc 19, en simulant ainsi le processus de conversion de l'énergie thermique du corps de travail (produits de combustion) en énergie de rotation de l'arbre de la turbine basse pression 16'. The signal at the output 45 increases, is integrated by the integration block 46 and causes an increase in the simulator signals at the outputs of the shaper 21 and the functional converter 51 of the block 22. In addition, the increasing signal delivered by the output 29 of the fuel consumption block 28 arrives at the input of the analog functional circuit 47 of the block 19 for calculating the speed of rotation of the shafts of the turbines 16, 16 ′, which organizes the path for calculating the speed of rotation of the 'low pressure turbine shaft 16'. The signal delivered by the output of the analog functional circuit 47 is subjected to integration by the integration block 48, attacks the input of the "voltage-frequency" functional converter 51 'of block 22 and increases the frequency of the signal simulating the speed of rotation of the shaft of the low pressure turbine 16 ', which attacks the input 25' of the system 7. The increasing signal provided by the output 29 of the block 28 attacks the non-input addi circuit reverser analog functional actuator of block 30 and causes an increase in the output signals which attack the inputs 31 of the system 7 and simulate the signals of the sensors 13 of the temperature of the products of combustion at the exhaust. The inverting input of the analog functional circuit of the block 30 is attacked by a signal proportional to the speed of rotation of the shaft of the low-pressure turbine 16 ′, this signal being delivered by the output 23 ′ of block 19, thereby simulating the process of converting the thermal energy of the body of work (combustion products) in rotation energy of the low pressure turbine shaft 16 '.
Lorsque la vitesse simulée de rotation de l'arbre de la turbine haute pression 16 atteint la valeur prédéterminée par le système 7, ce dernier commence à fermer l'organe exécutif 11 de l'appareil directeur 3. Le signal provenant du transmetteur 10 de position de I'organe exécutif 11 de l'appareil directeur 3 qui attaque l'ent- rée du bloc 39 commence à croître. Proportionnellement s'accroît le signal de tension continue à la sortie 40 du bloc 39 qui attaque simultanément l'entrée inverseuse du circuit 45 et la deuxième entrée non inverseuse du circuit 47 du bloc 19 de calcul de la vitesse de rotation des arbres-des turbines 16 et 16' en simulant ainsi une redistribution de la consommation de chaleur entre les turbines 16 et 16'. Comme le signal fourni par la sortie 40 du bloc 39 attaque l'entrée inverseuse du circuit 45, son augmentation diminue l'accroissement de la vitesse simulée de l'arbre de la turbine haute pression 16, jusqu'a stabilisation au niveau imposé par le système 7. When the simulated speed of rotation of the shaft of the high pressure turbine 16 reaches the value predetermined by the system 7, the latter begins to close the executive member 11 of the steering device 3. The signal from the position transmitter 10 of the executive organ 11 of the directing apparatus 3 which attacks the entry of block 39 begins to grow. In proportion, the DC voltage signal at output 40 of block 39 increases, which simultaneously attacks the inverting input of circuit 45 and the second non-inverting input of circuit 47 of block 19 for calculating the speed of rotation of the shafts of the turbines. 16 and 16 ', thereby simulating a redistribution of the heat consumption between the turbines 16 and 16'. As the signal provided by the output 40 of the block 39 attacks the inverting input of the circuit 45, its increase decreases the increase in the simulated speed of the shaft of the high pressure turbine 16, until stabilization at the level imposed by the system 7.
En même temps, est autorisée l'augmentation de la vitesse de l'arbre de la turbine basse pression 16', car le signal fourni par la sortie 40 du bloc 39 arrive à l'entrée non inverseuse du circuit analogique 47 du bloc 19.At the same time, the increase in the speed of the shaft of the low-pressure turbine 16 ′ is authorized, since the signal supplied by the output 40 of block 39 arrives at the non-inverting input of the analog circuit 47 of block 19.
Dans le cas d'un ensemble d'injection de combustible et de réglage à deux organes exécutifs 9 et 9' et avec contrôle de la pression du combustible entre eux à l'aide du capteur 41, la simulation du signal provenant du capteur 41 est assurée par le bloc 42. Lorsque le système 7 ouvre l'organe exécutif 9, le signal du transmetteur 8 de position de l'organe exécutif 9 converti en tension continue par le bloc 26 et apparaissant à la sortie 27 attaque l'entrée non inverseuse du circuit fonctionnel logique du bloc 42. A la sortie du bloc 42, s'accroît, conformément à la loi connue, le signal imitant le signal en provenance du capteur 41, qui attaque l'entrée 43 du système 7. In the case of a fuel injection and adjustment assembly with two executive members 9 and 9 ′ and with control of the fuel pressure between them using the sensor 41, the simulation of the signal from the sensor 41 is provided by block 42. When the system 7 opens the executive organ 9, the signal from the transmitter 8 of the position of the executive organ 9 converted into direct voltage by block 26 and appearing at output 27 attacks the non-inverting input of the logic functional circuit of block 42. At the output of block 42, increases, in accordance with known law, the signal imitating the signal from sensor 41, which attacks the input 43 of system 7.
Lorsque sur l'ordre du système 7 s'ouvre l'organe exécutif 9', le signal du transmetteur de position 8', converti en tension continue et apparaissant à la sorite 27', attaque l'entrée inverseuse du circuit additionneur fonctionnel du bloc 42. A la sortie du bloc 42, diminue conformément à la loi connue le signal imitant le signal du capteur 41. When the executive organ 9 'opens on the order of system 7, the signal from the position transmitter 8', converted into direct voltage and appearing at output 27 ', attacks the inverting input of the functional adder circuit of the block 42. At the output of block 42, the signal imitating the signal from sensor 41 decreases in accordance with known law.
Ainsi, le dispositif pour le contrôle automatique et les essais du sytème de commande automatique d'une installation de turbines à gaz simule automatiquement les signaux des capteurs 12, 13, 14, 15 et 41 qui sont nécessaires pour organiser la mise en route et le fonctionnement de l'installation de turbines à gaz sans injecter le combustible ni faire tourner les arbres des turbines, ni réaliser l'allumage. Durant la simulation et les essais, on contrôle non seulement le bon état du système de commande, mais également le bon état des organes exécutifs (9, 9', 11) de l'installation de turbines, de leurs réactions et contreréactions. A l'apparition d'un défaut dans le système 7 ou dans les organes exécutifs de l'installation de turbines, le processus de simulation est interrompu de la même façon que le processus réel ou le fonctionnement de l'installation de turbines à gaz. Ceci permet de détecter les défauts avant la mise en route de l'installation de turbines et, par conséquent, de réduire sensiblement le nombre de démarrages imparfaits, donc d'augmenter la durée de service de l'installation de turbines et de réduire la consommation d'énergie. L'automatisation des essais permet de réduire la durée de la vérification et de la détection des défauts dans le système de commande etdans l'ensemble de l'installation de turbines à gaz. Thus, the device for the automatic control and testing of the automatic control system of a gas turbine installation automatically simulates the signals from the sensors 12, 13, 14, 15 and 41 which are necessary to organize the start-up and the operation of the gas turbine installation without injecting fuel or rotating the turbine shafts, or carrying out the ignition. During the simulation and the tests, one checks not only the good state of the control system, but also the good state of the executive organs (9, 9 ', 11) of the installation of turbines, their reactions and counter-reactions. When a fault occurs in the system 7 or in the executive bodies of the turbine installation, the simulation process is interrupted in the same way as the actual process or the operation of the gas turbine installation. This makes it possible to detect faults before starting up the turbine installation and, consequently, to significantly reduce the number of imperfect starts, thus increasing the service life of the turbine installation and reducing consumption of energy. Test automation reduces the time it takes to check and detect faults in the control system and throughout the gas turbine installation.
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- 1985-01-31 FR FR8501381A patent/FR2576973B1/en not_active Expired
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Also Published As
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| FR2576973B1 (en) | 1987-05-07 |
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