SU1636706A1 - Система дл проведени испытаний турбины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике контрол  и позвол ет повысить качество испытаний турбины по различным параметрам. Система с помощью датчика 1 оборотов, св занного через формирователь 2 и коммутатор 3 с блоком 5 регистров пам ти и индикации, измер ет параметры вращени  ротора турбины, оценивает их и принимает решение о достоверности информации и необходимых мерах воздействи  на системы регулировани  и защиты турбины, осуществл емых путем выдачи сигналов на испол- нительный механизм 13 и звуковое

Description

Ё

Os СО О Ч| О

О

сигнальное устройство 12 и отображени  информации на индикаторах блока 5. Работа системы синхронизируетс  сигналами с генератора 4 опорной частоты и делител  11 частоты. Параметры вращени  турбины формируютс  в блоке 6 измерени  параметИзобретение относитс  к технике контрол  и регулировани  и предназначено дл  проведени  испытаний дл  противоразгон- ной защиты турбины повышением частоты вращени ,испытаний на сброс нагрузки и других испытаний, при которых необходимо контролировать скорость вращени  или другие производные от периода роторов турбины параметры, может быть использовано дл  дублировани  механических автоматов безопасности турбины.

Цель изобретени  - повышение надежности работы системы,

На фиг. 1 представлена структурна  схема системы; на фиг. 2 - блок измерени  параметров вращени  (БИПВ); на фиг. 3 - блок вычислений и фиксации состо ний параметров турбины (БВФС); на фиг. 4 - блок регистров пам ти и индикации (БРПИ); на фиг. 5 - генератор опорной частоты (ГОЧ); на фиг. 6 - блок управлени  пам ти (БУП), расположенный в БВФС; на фиг. 7 - блок преобразовани  кодов (ВПК), расположенный в БРПИ; на фиг. 8-блок-схемаалгоритма работы системы.

Система дл  проведени  испытаний турбины (фиг. 1) содержит датчик 1 оборотов , подключенный к входу формировател  2 импульсов, первый коммутатор 3, генератор 4 опорной частоты, БРПИ 5, БИПВ 6, два датчика 7 и 8 срабатывани  бойков автомата безопасности турбины, подключенные к входам блока 9 фиксации начала торможени . Кроме того, система содержит БВФС 10, делитель 11 частоты, сигнальное устройство 12, исполнительный механизм 13, ключ 14, кнопочный переключатель 15 и второй коммутатор 16.

Выход формировател  2 импульсов подключен к первому входу первого коммутатора 3, второй вход которого подключен к первому выходу делител  11 частоты, второй выход которого подключен к первым входам БРПИ 5 регистров пам ти и индикации БИПВ 6 измерени  параметров вращени , а вход - к первому выходу генератора 4 опорной частоты, второй выход которого подключен к первому входу БВФС 10, кнопочный переключатель 15 подключен к входу генератора 4 опорной частоты и второму

ров вращени , а информаци  о срабатывании автомата безопасности турбины сдатчиков 7 и 8 срабатывани  бойков автомата безопасности турбины вводитс  через блок 9 фиксации начала торможени  в блок 5 регистров пам ти и индикации. 8 ил.

входу БРПИ 5 и БВФС 10, третий и четвертый входы последнего подключены к ключу 14, а п тый вход- к выходу БИПВ 6, второй вход которого подключен к выходу первого

коммутатора 3, третий вход которого подключен к первому выходу БВФС 10, второй, третий, четвертый и п тый входы которого подключены соответственно к третьему входу БИПВ 6, входу исполнительного механизма 13, входу сигнального устройства 12 и третьему входу БРПИ 5, четвертый вход последнего подключен к выходу блока 9 фиксации начала торможени , а п тый и шестой входы - к второму коммутатору 16.

БИПВ 6 может быть выполнен в виде

(фиг, 2) схемы И 17 и двойных счетчиков 18-23, схемы И-НЕ 24-26, регистров 27-29, одновибратора 30, схемы НЕ 31.

БВФС 10 (фиг. 3) может быть выполнен

в виде микропроцессора 32,триггеров 33-40, БУП 41, схем И-НЕ 42-46, перепрограммируемого посто нного запоминающего устройства (ППЗУ) 47, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 48, схемы

И-НЕ 49, трехстабильного буфера 50, состо щего из трех стабильных схем 51-53 и схемы И 54. На входы LA2...LA14 подаютс  сигналы LA2...LA14 выборки портов ввода- вывода (регистров системы),формируемые в

блоке 41 управлени  пам ти.

БРПИ 5 (фиг. 4) может быть выполнен в виде основного регистра 55, схемы И-НЕ 56, триггеров 57 и 58, схем И-НЕ 59-61, дешифратора 62, схем И 63-66, дополнительных регистров 67 и 68, блока 69 преобразовани  кодов, блока 70 семи сегментных индикаторов и блока 71 светодиодных индикаторов .

Генератор 4 опорной частоты (фиг. 5)

может быть выполнен в виде кварцевого резонатора 72, схемы 73 формировани  сигналов управлени  и опорной частоты и схемы 74 начальной установки.

БУП 41 (фиг. 6) может быть выполнен в

виде дешифратора 75, триггера 76, схем 7779 или блока 80 схем НЕ и схемы И 81. На

выводах LA2...LA14 БУП 41 формируютс 

сигналы выборки портов ввода-вывода.

Блок 69 преобразовани  кодов (фиг. 7)

может быть выполнен в виде триггера 82,

реверсивных счетчиков 83 и 84, схемы И-НЕ 85 , реверсивных счетчиков 86 и 87.

Все блоки и узлы системы могут быть выполнены на основе микропроцессорного комплекта большой интегральной схемы и цифровых микросхем средней и малой степени интеграции.

Система работает следующим образом.

При включении питани  или при нажатии переключател  15 Пуск в генераторе 4 (фиг. 5) вырабатываютс  импульсы RESET и RESIN, которые привод т схемы в исходное состо ние и производ т начальную установку микропроцессора 32 БВФС 10 (фиг. 3). Микропроцессор 32 начинает выполн ть микропрограмму, записанную в ППЗУ 47, котора  реализует аглоритм, представленный на фиг. 8.

Первым вырабатываетс  управл ющий сигнал (триггер 33), подключающий выход делител  11 через коммутатор 3 к входу БИПВ 6. При этом собственна  частота генератора 4, поделенна  в делителе 11 до 50 Гц ( мс), поступает на вход одновиб- ратора 30. Выходной сигнал одновибратора 30 совместно с другой поделенной в делителе 11 частотой (1 МГц) поступают на входы схемы И 17 и далее на двоичные счетчики 18-23. Счетчики считают количество п поступающих на С-вход импульсов( МГц)за врем  мс. После окончани  Т-строба (одновибратор 30) БИПВ 6 передает информацию в БВФС 10 на шину данных и к триггеру 40. Микропроцессор 33 анализирует окончание Т-строба (триггер 40, ), и по формулам вычисл ютс  частота, (Гц)

F - п

и скорость ()

N

60 f

(2)

Полученные результаты сравниваютс  с эталонными величинами (50 Гц или 3000 ), хран щимис  в пам ти.

В случае совпадени  результатов измерительна  и вычислительна  части системы признаютс  работоспособными и программа производит включение всех светодиодов блока 71 и сегментов цифрового индикатора блока 70 на 5 с дл  визуального контрол  работоспособности индикации.В течение 5 с индицируетс  измеренное эталонное значение. Если результат проверки отрицательный (числа не совпали), зажигаетс  индикатор Отказ, и проверка работоспособности циклически повтор етс . После проверки устройство автоматически переводитс  в основной режим работы - контроль за скоростью (частотой) вращени 

ротора турбины. При этом коммутатор 3 соедин ет выход формировател  2 с входом БИПВ 6. Производитс  измерение времени первого оборота ротора ТИэм и результат записываетс  в пам ть (ОЗУ 48) как врем 

первого оборота Ti. Во врем  вычислени  и перезаписи измер етс  врем  второго оборота ротора, и после окончани  второго Т-строба () сравнивают период первого и второго оборотов ротора. Если они отличаютс  на величину, меньшую, чем Б , то есть |Т1-Тизм1 Ј , где Ј - достаточно мала  известна  величина, определ ема  по максимально-возможному ускорению ротора в процессе проводимых испытаний, то фиксируетс  достоверна  информаци .

Вычисл етс  по формулам (1) или (2) в зависимости от положени  ключа 14 соответствующа  измеренному периоду оборота ротора скорость (частота) вращени ,

выводитс  на индикацию в БРПИ 5 и передаетс  дл  анализа на достигнутую скорость . Величина ТИом записываетс  в ОЗУ 48 на место Ti, ожидаетс  окончание третьего Т-строба, снова производитс  сравнение и

т.д. до тех пор, пока lTi-Тизм 1 Ј .При этом фиксируетс  сбой информации, срабатывает триггер 34, зажигаетс  соответствующий индикатор блока 71. Блокируетс  передача этой информации (Тизм) к системам анализа

скорости и вычислений. Производитс  повторное измерение и сравнение с Ti. Если результат снова отрицательный, производитс  аналогичный цикл третий раз. Если снова I Ti-Тизм f , то вырабатываетс 

сигнал на самопроверк устройства по собственному эталонному сигналу, как это описано выше. Если при самопроверке числа не совпадают, включаетс  триггер 38, индикатор Отказ блока 71 и звуковое

сигнальное устройство 12 с плавающим тоном, хорошо различным даже в услови х повышенного шума ГРЭС. Устройство переходит в режим непрерывной самопроверки до устранени  неисправности.

Когда числа совпадают (подтверждаетс  работоспособность устройства), триггер 38 возвращаетс  в исходное состо ние и устройство снова переходит в режим контрол  за скоростью вращени  роторов.

В процессе работы возможен случай-,

когда во врем  измерени  одного из периодов оборота сигналы от датчика оборотов исчезнут. При этом переполнитс  счетчик 23 в БИПВ 6, включитс  триггер 39 (D--1), индикатор обрыв датчика блока 71 и звуковое устройство 12. Устройство переходит к самопроверке и далее, как уже описано выше. Как только I П-Тизм I :Ј Е, фиксируетс  достоверна  информаци , индикаторы сбоев выключаютс , информаци  выводитс  на цифровой индикатор блока 70 и допускаетс  к системе анализа достигнутой скорости (блок 10).

Система анализа скорости провер ет сначала достижение максимальной скорости вращени  3360 (Тизм 17857), если результат положительный, провер етс  достижение максимально допустимой скорости вращени  3300 мин (Тизм S 18182) и т.д. всех заранее предусмотренных скоростей вращени , на которые надо выдавать управл ющие сигналы или включать соответствующую сигнализацию. При сравнении учитываетс , что тактова  частота заполнени  измерительных счетчиков 1 МГц. Если скорость превышена, срабатывает соответствующий триггер 35, 36 и включаетс  устройство 12 или исполнительный механизм 13.

Благодар  тому, что система выполнена в виде программно-аппаратного комплекса , имеетс  возможность обеспечить различные вычислительные и аналитические функции с выдачей требуемых сигналов как к системам сигнализации;так и к системе защиты и оперативного управлени  турбины .

Система контролирует состо ние бойков автомата безопасности турбины. При срабатывании датчиков 7 или 8 блок 9 инициирует запись скорости вращени , на которую настроен каждый из них, в соответствующий регистр пам ти, и включает соответствующий индикатор в БРПИ 5, фиксирующий момент срабатывани . При этом бойки автомата безопасности могут быть отключены от системы защиты. Надежность испытаний обеспечиваетс  самим устройством , которое при скорости 3300 включает сигнальное устройство 12, а приЗЗбО - исполнительный механизм 13, обеспечивающий прекращение подачи пара с помощью противоразгонной защиты турбины . Дл  исключени  случайного несанкционированного включени  исполнительного механизма 13 в устройство ввод т две дополнительные проверки, аппаратна  - путем анализа срабатывани  триггера 35 (3300 мин ) в предыдущем цикле измерений (схема И 54) и программна  - путем анализа реальности измерений скорости. После окончани  испытаний скорость вращени ,

при которой срабатывают бойки автомата безопасности турбины, можно вывести на индикацию с помощью коммутатора 16 в любой удобный момент времени.

Измерение скорости вращени  происходит следующим образом.

Сигнал от датчика 1 оборотов, пропущенный через формирователь 2, поступает на коммутатор 3 и далее на второй вход БИПВ 6.

Запускаетс  одновибратор 30, формирующий инверсный Т-строб, длительностью 0,5 мкс.В момент перехода его из состо ни  логической единицы в состо ние логического нул  обнул ютс  счетчики 19-23. В момент перехода его из состо ни  логического нул  в состо ние логической единицы (Т-строб) разрешаетс  прохождение импульсов от датчика 11 частотой 1 МГц на первый вход блоков 19, 20, 21 и 22 и 23,

которые формируют значение двоичного кода Т-стр оба. Передним фронтом сигнала формировател  2 двадцатичетырехразр дный код фиксируетс  в регистрах 17, 28 и 29 и сохран етс  до момента прихода следующего от формировател  2. На этом заканчиваетс  цикл измерени  времени оборота ротора.

Цикл вычислений скорости вращени  идет параллельно с циклом измерений.

Цикл вычислений начинаетс  с запроса микропроцессором 32 информации о состо нии триггеров 37, 39,40 БВФС 10, реагирующих соответственно на состо ние ключа 14 Гп, , переполнение счетчика 23

БИПВ 6 и момент окончани  Т-строба. Триггерам 37-40 соответствуют порты ввода-вывода выбираемого по сигналам LA 10, LA13 и LA12. Из этих портов данные передаютс  в микропроцессор 32 дл  их анализа. Адрес

читаемого порта, выставл емый микропроцессором 32 на шине адреса (ВАО-ВАЗ), дешифруетс  БУП 41. На выходе БУП 41 в соответствии с его входным кодом устанавливаютс  сигналы выбора портов А10, А12 и

А13, которые поступают на первые входы схем И-НЕ 42-44. Выходные сигналы схем И-НЕ 42-44 поступают на вторые входы соответствующих трех стабильных схем 51-,- 53, которые открываютс  этими сигналами

дл  передачи на шину данных (BDO) и далее в микропроцессор 32 информации о логических состо ни х триггеров 37-40. При отсутствии управл ющих сигналов схемы 51-53 переход т в высокоимпедансное состо ние.

Когда на вторых входах схем 42-44 по вл етс  сигнал В1 /OR (чтение) микропроцессора 32, на шину данных (BDO) поступает информаци  о состо нии одного из указанных выше портов, соответствующих триггерам 37-40. Если на неинвертирующем выходе триггера 37 устанавливаетс  состо ние логической единицы (ключ 14 находитс  в положении Гц, фиг. 1), то определ етс  частотой согласно формуле (1). Из соответствующей  чейки ППЗУ 47 в микропроцессор 32 передаетс  число 106. Когда ключ 14 находитс  в положении МИН (на выходе триггера 37 логический нуль), то определ етс  скорость согласно формуле (2). Из  чейки ППЗУ 47 в микропроцессор передаетс  число 60 -106.

Триггер 40 устанавливаетс  в состо ние логической единицы выходным сигналом схемы НЕ 30 БИПВ 6, поступающим с выхода БИПВ 6 на п тый вход БВФС 10 и далее на S-вход триггера 40. Микропроцессор 32 с помощью схемы 43 и 52 читает этот результат по шине данных (ВОО)и разрешает передачу данных (код числа п, формулы (1) и (2)) из регистров 27-29 на выход БИПВ 6

Если микропроцессор прочитал состо ние логического нул  на выходе схемы 52, то передача данных из регистров 27-29 на выход БИПВ 6 запрещена. Регистрам 27-29 БИПВ 6 соответствуют выбираемые по сигналам LAO, LA1 и LA2 порты. Адреса портов выставл ютс  микропроцессором 32 на шине адреса (ВАО-ВАЗ) и дешифрируютс  БУП 41 (фиг. 3). Сигналы выбора адреса портов LAO, LA1 и LA2 и сигнал В1 /OR (чтение) микрокалькул тором 32 с второго выхода БВФС 10 поступают на третий вход БИПВ 6 и далее на схемы И-НЕ 24-26. Схемы И-НЕ 24-26 своими выходными сигналами разблокируют выход соответствующего регистра 27-29, в момент прихода сигнала В1 /OR, и разрешают поступление информации по шине BDO-BD7 на выход БИПВ 6 и запись их в ОЗУ 48 БВФС 10. Далее микропроцессором 32 выполн етс  операци  делени , а результат записываетс  в ОЗУ 48. Так определ етс  скорость (частота) вращени  ротора турбины. Далее провер етс  достоверность полученной информации и работоспособность устройства.

Моментом фиксации сбо  информации  вл етс  выполнение неравенства |Ti-Тизм I Ј . В этом случае микропроцессор 32 выставл ет адрес порта выбираемого по сигналу LA8, который дешифрируетс  БУП 41 БВФС 10. На 1-вы- ходе триггера 34 устанавливаетс  сигнал LA8 выбора адреса порта. Выходной сигнал (логический нуль) триггера 34 поступает с п того выхода БВФС 10 третий вход БРПИ 5 и зажигает индикатор Сбой блока 71. Блокируетс  выполнение циклов: проверка и фиксаци  предельных скоростей (частот)

вращени  ротора турбины и вычисление его скорости (частоты). Запрет поступлени  информации (Тизм) дл  реализации описанных циклов производитс  не более трех раз. Поеле чего на шину адреса выставл етс  адрес порта, выбираемого по сигналу LA6, который дешифруетс  блоком 41. Сигнал LA6 выбора порта с выхода БУП 41 поступает на 1-вход триггера 33 БВФС 10, на выходе которого устанавливаетс  .состо ние логической единицы (сигнал , фиг.8) в момент выработки микропроцессором 32 сигнала Запись (B1/OW). Состо ние логической единицы устанавливаетс  также на первом

выходе БВФС 10, который св зан с первым (управл ющим) входом коммутатора 3 (фиг. 1). Коммутатор 3 отключает выход формировател  2 и подключает первый выход делител  11 частоты к второму входу 1 БИПВ 6.

Система переходит на самопроверку работоспособности по собственному эталонному сигналу,- согласно описанному циклу определени  скорости (частоты) вращени  ротора турбины. В случае совпадени  полученных результатов с эталонными величинами 50 Гц или 3000 измерительна  и вычислительна  части системы считаютс  работоспособными1

В этом случае система автоматически

переводитс  в основной режим работы - контроль за скоростью (частотой) вращени  ротора турбины. Дл  этого БУП 41 дешифрирует адрес порта, выбираемого сигналом

LA7, выставл емый микропроцессором 32 на шине адреса. Сигнал LA7 выбора порта поступает на К-вход триггера 33 БВФС 10. Когда на С-вход триггера 33 поступает сигнал микропроцессора 32 B1/OW (запись),

на его выходе устанавливаетс  состо ние логического нул . В результате коммутатор 3 подключит к второму входу БИПВ 6 выход формировател  2. Система переходит в основной режим работы - контроль за скоростью (частотой) вращени  турбины. В случае несовпадени  результатов проверки (числа не совпали с их эталонными значени ми) микропроцессор 32 выставл ет адрес порта , выбираемого сигналом LA11, который дешифрируетс  БУП 41. Сигнал LA11 выбора порта поступает на l-вход триггера 38 БВФС 10 и, когда на его С-входе по вл етс  сигнал микропроцессора 32 B1/OW, на выходе триггера 38 устанавливаетс  состо ние логического нул . Этот сигнал с п того выхода БВФС 10 поступает на третий вход БРПИ 5 и зажигает световой индикатор Отказ блока 71, а также на один из входов схемы И 49, выходной сигнал которой с четвертого выхода БВФС 10 поступает на вход сигнализатора 12 (фиг. 1).

Если во врем  измерений сигналы от датчика 1 исчезнут, то переполнитс  счетчик 23 БИПВ 6 и инвертированный схемой НЕ 31 сигнал с четвертого разр да счетчика 23 поступает на выход БИПВ 6 далее на п тый вход БВФС 10 и на S-вход триггера 39, На инвертирующем выходе триггера 39 устанавливаетс  состо ние логического нул , которое поступает на один из входов схемы И-НЕ 49 и на п тый выход БВФС 10. Логическа  единица, по вивша с  на выходе схемы И-НЕ 49, с четвертого выхода БВФС 10 поступает на вход сигнализатора 12 и включает его, а логический нуль с п того выхода БВФС 10 поступает на третий вход БРПИ 5 и зажигает световой индикатор Обрыв датчика блока 71. На неинвертирующем выходе триггера 39 устанавливаетс  сигнал логической единицы, который поступает на первый вход трехстабильной схемы 53 дл  опроса состо ни  триггера 39 микропроцессором 32.

Фиксаци  скорости вращени , при которой срабатывают датчики 7 и 8 срабатывани  бойков автомата безопасности турбины, Производитс  следующим образом .

В момент срабатывани  датчиков 7 и 8 в блоке 9 (фиг. 1) формируютс  два сигнала (логические нули), поступающие с его выхода на четвертый вход БРПИ 5 и далее на соответствующие S-входы триггеров 57 и 58. Триггеры 57 и 58 фиксируют момент срабатывани  соответствукедего датчика 7 или 8 и устанавливают на входах и выходах схем 64-66, а также на входах побайтовой записи STB1, STB2 дополнительных регистров 67 и 68 состо ни  логического нул . Перезапись информации в регистры 67 и 68 сигналами, поступающими на входы записи STB1 и STB2 основного регистра 55, а также на вторые входы схем И 63-66, запрещаетс . Информаци  в регистрах 67 и 68 сохран етс  до момента прихода сигнала сброса на второй вход БРПИ 5 от кнопочного переключател  15 (фиг. 1). При нажатии переключател  15 на входах RI и R2 триггеров 57 и 58 устанавливаетс  состо ние логического нул , а на их выходах - состо ние логической единицы, разрешающее перезапись информации в регистры 67 и 68.

Проверка и фиксаци  предельных скоростей, а также любых других наперед заданных скоростей осуществл етс  следующим образом.

Информаци  о скорости (частоте) вращени  ротора турбины, котора  записываетс  в регистры 55, 67 и 68 БРПИ 5, провер етс  микропроцессором 32 сначала на достижение максимальной скорости 3360 мин (Тизм 17857). Указанна  скорость

вращени  записываетс  в соответствующие  чейки ППЗУ 47 и вызываетс  в микропроцессор 32 дл  сравнени  с измер емой скоростью, Положительным результатом сравнени   вл етс  выдача управл ющих

сигналов на исполнительный механизм 13 или на включение соответствующей световой сигнализации в БРПИ 5 и звуковой сигнализации устройства 12.

Если проверка подтверждает достижение максимальной скорости вращени  3360 , то провер етс  достижение максимально допустимой скорости вращени  3300 (Тизм 18182)и т.д. всех заранее предусмотренных скоростей вращени ,

на которые надо выдавать управл ющие сигналы или включать соответствующую сигнализацию. Если проверка подтверждает достижение скорости 3300 мин , то БУП 41 дешифрирует адрес порта, выбираемого

сигналом LA5, выставл емый микропроцессором 32 на шину адреса, и сигнал LA5 выбора адреса порта поступает на 1-вход триггера 35 БВФС 10. Триггер 35 срабатывает в момент прихода на его С-вход сигнала B1/OW с микропроцессора 32 и устанавливает на одном из входов схемы И 54 логическую единицу, разрешающую установитьс  на l-входе триггера 36 сигналу логической единицы в момент по влени  на

втором входе схемы И 54 сигнала LA3 выбора порта. Сигнал LA3 поступает на вход схемы И 54, если проверка покажет, что достигнута максимальна  скорость 3360 мин . Логическим нулем инвертирующего выхода триггера 35 формируетс  сигнал логической единицы на выходе схемы И 49, который с четвертого выхода БВФС 10 поступает на вход устройства 12. Включаетс  звуковое сигнальное устройство 12, сигнализирующее достижении максимально допустимой скорости вращени  турбины.

Если проверка подтверждает достижение скорости 3360 (Тизм 5:17857), то

БУП 41 дешифрирует адрес порта, выбираемого по сигналу LA3, сигнал LA3 выбора адреса порта поступает на второй вход схемы И 54 и далее на l-вход триггера 36 БВФС 10. Сигнал логической единицы неинвертирующего выхода триггера 36 с третьего выхода БВФС 10 поступает на вход исполнительного механизма 13, а с п того выхода БВФС 10 на третий вход БРПИ 5 и далее на второй вход схемы И-НЕ 61, На

первый вход схемы И-НЕ 61 поступает сигнал частотой 2 Гц с первого входа БРПИ 5, св занного с вторым выходом делител  11. Таким образом, в момент установлени  ло гической единицы на втором входе схемы И-НЕ 61 ее выходной сигнал начинает измен тьс  с частотой 2 Гц, что приводит к изменению с такой же частотой сигналов на вторых входах схем И 59 и 60. Если к этому моменту триггеры 57 и 58, фиксирующие срабатывание датчиков 7 и 8, не срабатывают , то загораетс  аварийна  светова  индикаци , роль которой выполн ют индикаторы АБ1 и АБ2 блока 71, посылающие световые импульсы с частотой 2 Гц. Одновременно со световой индикацией включаетс  звуковое устройство 12, так как логическим нулем инвертирующего выхода триггера 36 на выходе схемы 49 формируетс  сигнал логической единицы, поступающий с четвертого выхода БВФС 10 на вход минимального устройства 12.

Вывод результата на индикацию производитс  следующим образом.

Двухбайтные регистры 55, 67 и 68 пам ти БРПИ 5 с раздельными (побайтовыми) стробируемыми входами записи STB1, STB2 принимают одновременно на свои информационные входы DO-D7 данные из ОЗУ 48 БВФС 10, которые поступают по шине данных с п того выхода БВФС 10 на третий вход БРПИ 5. Микропроцессор 32 на шине адреса выставл ет адрес порта, выбираемого сигналом LA14, которму соответствует первый байт регистра 55 БРПИ 5. БУП 41 Дешифрирует адрес этого порта, и сигнал LA14 выбора адреса порта с выхода БУП 41 поступает на первый вход схемы И 45.

Второму байту регистра 55 соответствует порт, выбираемый сигналом LA4, и сигнал LA4 выбора адреса порта (фиг. 3), который поступает на первый вход схемы И-НЕ 46. Когда на вторые входы схем И-НЕ 45 и 46 БВФС 10 и на С-входы триггеров 34-39 поступает сигнал микропроцессора 32 В1 /OW (запись), срабатывают триггеры 34-39, фиксирующие Сбой, Отказ, Обрыв датчика , и на выходах схем И-НЕ 45 и 46 формируютс  положительные стробы записи STB1 и STB2. Входные данные регистров 55, 67 и 68 (фиг. 4) защелкиваютс  передними фронтами стробов STB1 и STB2. Выходной двоичный шестнадцатиразр дный код одного из трех регистров 55, 67 и 68 поступает на четвертый вход блока 69 дл  преобразовани  в пропорциональное этому коду число импульсов, которые с выхода блока 69 поступают на счетчики и се- мисегментные индикаторы в блок 70. Передача данных из регистров 55, 67 и 68 на

четвертыйлход блока 69 разрешена, когда на входе ОЕ соответствующего регистра установитс  состо ние логического нул . Выбор входа ОЕ нужного регистра

осуществл етс  схемой 62 БРПИ 5 выполн ющей роль коммутатора со стробируемы- ми входами, управл емого двоичным кодом. С помощью коммутатора 16 (фиг. 1) на п том и шестом входах (входной двоичный вход

0 схемы 62) БРПИ 5 устанавливаютс  логические единицы, когда он находитс  в среднем положении. Если в этом случае на выходе схемы И-НЕ 56 и на входе W схемы 62 установитс  состо ние логического нул , то на

5 третьем выходе схемы 62 и на входе ОЕ основного регистра 55 установитс  состо ние логического нул  Выход регистра 55 будет разблокирован и подключен к четвертому блоку 69. Логический нуль на выходе

0 схемы И-НЕ 56 по витс , когда на ее входах установ тс  сигналы выбора адреса порта, выбираемого системой LA4, и управлени  В1 /OR (чтение) микропроцессора 32. Сигналы LA4 и B1/OR поступают с п того выхода

5 БВФС 10 на третий вход БРПИ 5 и далее на входы схемы И-НЕ 56. Блок 69 преобразует двоичный шестнадцатиразр дный код регистров 55, 67 и 68 БРПИ 5 в пропорциональное ему число импульсов, поступающих на

0 счетчики блока 70. Блок 69 состоит из четырех реверсивных счетчиков 83, 84, 86 и 87, информаци  в которые заноситс , когда на втором входе блока 69 по вл етс  сигнал (ОЕ), разблокирующий выходы одного из

5 трех регистров 55, 67, 68 БРПИ 5. Одновременно с занесением данных с четвертого входа в счетчики 83, 84, 86 и 87 срабатывает триггер 82, устанавливающий на одном из входов схемы И-НЕ 85 состо ние логиче0 ской единицы. Счетные импульсы с второго выхода делител  11 (фиг 1) поступают на первый вход блока 69 и далее через схему И-НЕ 85 - на вычитающий вход С2 счетчика 83 и на вход блока 69. По достижении нуле5 вого кода в последовательно включенных счетчиках 83, 84, 86, 87 выходным сигналом счетчика 87 триггер 82 возвращаетс  в исходное состо ние ,и на его выходе и на входе схемы 85 установитс  состо ние логи0 ческого нул . Прекращаетс  поступление счетных импульсов на выход блока 69 и на вычитающий вход С2 счетчика 83.

Третий блок входа 69 предусмотрен дл  предварительной установки на выходе триг5 гера 82 состо ни  логического нул , преп тствующего поступлению счетных импульсов на выход схемы И-НЕ 85. В момент записи второго байта данных в регистры 55, 67, 68 БРПИ 5 строб записи (STB2) поступает на третий вход блока 69 и на вход Сброс

блока 70 семисегментных индикаторов. Указанные блоки подготавливаютс  к приему очередной информации о скорости (частоте) вращени  ротора турбины.

Благодар  тому, что система реализована в виде программно-аппаратного комплекса и обеспечена возможность параллельного выполнени  измерительных и вычислительных операций, в системе реализованы следующие технические характеристики .

Система дл  проведени  испытаний турбины позвол ет измер ть скорость (частоту ) вращени  роторов турбины с точностью до 1 об/мин, (0,03%). Врем  измерени  - один оборот ротора. Врем  вычислений, проверки достоверности и анализа результатов меньше 0,02 с. Врем  измерени  и вычислений запараллелено, т.е. контроль скорости ведетс  в непрерывном режиме.

Система позвол ет автоматически фиксировать и исключать случайные сбои датчиков оборотов и других элементов системы, при этом двойна  комплексна  проверка работоспособности обеспечивает раннее вы вление неисправностей и исключает возможность попадани  недостоверной информации на индикацию и к системам регулировани  и защиты турбины.

Система позвол ет автоматически фиксировать момент достижени  любой, наперед заданной скорости вращени  и выдавать необходимые электрические, звуковые и световые сигналы, фиксаци  проводитс  путем сравнени  Измерительного периода с данными, хран щимис  в пам ти, и поэтому практически не требует аппаратных затрат,

При достижении в процессе испытаний предельной скорости вращени  3360 об/мин система автоматически включает противо- разгонную защиту турбины, что исключает возможность возникновени  аварийной ситуации от превышени  частоты вращени , независимо от квалификации и внимательности персонала, провод щего испытани , от состо ни  механического автомага .безопасное ги и точности его настройки.

Система позвол ет отключать бойки механического автомата безопасности от системы защиты, при этом испытание противоразгонной защиты повышением частоты вращени  проводитс  за один пуск, что снижает длительность и трудоемкость этих испытаний,

Система может быть использована дл  дублировани  станционных тахометров и автомата безопасности турбин, при зтом повышаетс  надежность эксплуатации турбины в экстремальных ситуаци х, например при сбросе нагрузки.

Система может выдавать сигналы дл  систем регулировани  и диагностики. Например , можно оперативно определ ть состо ние (экономичность) отдельных секций (паровпусков) путем ручного изменени  расхода пара по одному из паравпусков и анализа получаемого изменени  скорости

0 вращени  роторов. Это возможно благодар  тому, что быстродействие системы намного превосходит быстродействие обратных св зей в системе регулировани  турбины, а точность позвол ет зафиксиро5 вать даже незначительные изменени  в скорости вращени .

Главным достоинством системы  вл етс  ее потенциальна  точность и надежность, достигнута  не только непрерывным конт0 ролем за достоверностью входной информации и работоспособностью системы, а самим техническим решением - разделением функций между программными и аппаратными модул ми. Это значительно

5 уменьшает количество необходимых электронных элементов, уменьшает потребл емую мощность и расшир ет функциональные возможности системы. При этом по вл етс  возможность гибкой переналадки системы путем

0 смены программы, записанной в ППЗУ.

Кроме того, значительным преимуществом  вл етс  то, что по разработанным критери м, отличающим достоверное измерение от сбо , найдена така  последова5 тельность действи  над входными сигналами, при которой стало возможным одновременное измерением параметров вращени  определ ть достоверность информации и выдавать сигналы, повышаю0 щие надежность испытаний.

Сущность технического решени , реализованного в системе, заключаетс  в уменьшении погрешности за счет исключени  случайных сбоев датчика оборотов, по5 мех в лини х св зи и сбоев самого измерител , а также в фиксации определенных состо ний (скоростей вращени  роторов ) турбины с выдачей звуковых, световых и управл ющих сигналов. Это достигаетс 

0 путем сравнени  априорной (заранее известной ) информации с измеренной величиной . Такой априорной информацией  вл етс  собственна  (эталонна ) частота генератора опорной частоты, поделенна 

5 (делителем частоты) до величины рабочей частоты вращени  роторов (50 Гц); максимально возможна  разность времени двух последовательных оборотов ротора (е), вычисленна  по максимально возможному ускорению роторов (ускорение определ етс 

по известной массе и действующей силе). максимально возможна , максимально допустима , критическа  и т.д.скорости(периоды ) вращени  роторов.

Сравнение в описанной реализации системы осуществл ет микропроцессор, при этом код эталонной величины хранитс  в пам ти, Вместо микропроцессора дл  сравнени  может быть применен, например, реверсивный счетчик. При этом импульсы в одном такте измерени  подаютс  на суммирующий вход, а во втором - на вычитающий эталонный код (записанный в пам ти) переписываетс  по параллельным шинам. Можно также использовать интегратор, при этом последовательно импульсы подаютс  на инвертирующий и неинвертирующий входы, а эталонную величину хранит стабилитрон.

Использование микропроцессора более целесообразно, так как дл  вычислени  скорости (частоты) по периоду вращени  необходимо выполн ть операцию делени . При этом реализуетс  также техническое решение функции. Различные электронные элементы системы совмещают функции, т.е. в различные моменты времени используютс  дл  разных целей, таких элементов много , основными  вл ютс  микропроцессор (совмещает операции делени , сравнивани  и прин ти  решений), ППЗУ (хранит микропрограмму и эталонные величины), генератор опорной частоты и делитель частоты (вырабатывают тактовые импульсы дл  измерительного и вычислительного трактов системы и выдают эталонный период), счетчики (используютс  дл  счета числа импульсов и вы вл ют обрыв датчика), цифровой индикатор ( показывает текущее значение скорости - частоты - вращени  и настройку бойков), индикаторы АБ1 и АБ 2 (отображают момент срабатывани  бойков и момент достижени  предельно допустимой скорости вращени ) и т.д. Это позвол ет снизить аппаратные затраты, а следовательно, повысить надежность и, как следствие, достоверность (точность) измерений.

Программно-аппаратна  реализаци  системы позвол ет реализовать алгоритм устранени  динамической погрешности практически без снижени  быстродействи  (такты измерени  и вычислений запзрал- лелены). Одновременно это позвол ет достоверно фиксировать достижение определенных состо ний (скоростей вращени  роторов) турбины и повышает надежность испытаний турбины.

Надежность испытаний повышаетс  и за счет выдачи предупреждающих звуковых и световых сигналов и автоматического прекращени  подачи пара при превышении максимально допустимой скорости вращени  роторов турбины, что осуществл етс  с помощью исполнительного механизма, в качестве которого может быть использовано реле, через нормально разомкнутые контакты которого подаетс  дополнительное питание на контактор автомата безопасности турбины.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Система дл  проведени  испытаний турбины, содержаща  датчик оборотов, подключенный к входу формировател  импульсов , первый коммутатор, генератор опорной частоты, блок регистров пам ти, блок измерени  параметров вращени , два датчика срабатывани  бойков автомата безопасности турбины, подключенные к входам блока

   фиксации начала торможени , отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности, она дополнительно содержит блок вычислений и фиксации состо ни  параметров турбины, делитель частоты, сигнальное устройство, исполнительный механизм, ключ, кнопочный переключатель и второй коммутатор, вход формировател  импульсов подключен к первому входу первого коммутатора, второй вход которого

   подключен к первому выходу делител  частоты , второй выход которого подключен к первым входам блока регистров пам ти и индикации и блока измерени  параметров вращени , а вход- к первому входу генератора опорной частоты, второй выход которого подключен к первому входу блока вычислений и фиксации состо ний параметров турбины, кнопочный переключатель подключен к входу генератора опорной частоты и вторым входам блока регистров пам ти и индикации и блока вычислений и фиксации состо ний параметров турбины, третий и четвертый входы последнего подключены к ключу, а п тый вход - к выходу

   блока измерени  параметров вращени , второй вход которого подключен к выходу первого коммутатора, третий вход которого подключен к первому выходу блока вычислений и фиксации состо ний параметров

   турбины, второй, третий, четвертый и п тый выходы которого подключены соответственно к третьему входу блока измерени  параметров вращени , входу исполнительного механизма, входу сигнального устройства и

   третьему входу блока регистров пам ти и индикации, четверт ый вход последнего подключен к выходу блока фиксации начала торможени , а п тый и шестой входы - к второму коммутатору.

   li

   Вых.1

   a

   90/L9C91

   BAD BAI BAl 8A3

   5x1

   Фиг. 7