彭銳

摘要：本文闡述了電站電動主給水泵勺管位置實(shí)際值與設(shè)定值偏差問題，介紹一種優(yōu)化改進(jìn)方案，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供有價(jià)值的建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：勺管位置;偏差;自動/手動控制

1引言

在電站主給水泵的運(yùn)維過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制機(jī)柜中的勺管位置設(shè)定值與勺管位置實(shí)際值偏差比較大，經(jīng)常會達(dá)到3%（勺管實(shí)際位置值偏低），遠(yuǎn)大于正常經(jīng)驗(yàn)值0.5%。此問題會導(dǎo)致電動主給水泵升速過程由手動切到自動過程中出現(xiàn)目標(biāo)與期望不一致，可能造成手自動切換瞬間轉(zhuǎn)速較大波動，若此泵處于帶載升速過程中且無法及時(shí)判別波動是否屬于正常的話，可能導(dǎo)致泵出力出現(xiàn)波動，導(dǎo)致操作員執(zhí)行手動跳泵操作，從而影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

2電動給水泵控制邏輯基本分析

（1）電動給水泵轉(zhuǎn)速控制是通過RG調(diào)速器和液力耦合器（就地泵控制機(jī)械設(shè)備）實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，RG調(diào)速器的運(yùn)行方式分為手動和自動控制兩種模式，分布通過PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行控制： 手動模式控制器（S7-200）和自動模式控制器（SLC500）。

（2）電動給水泵的液力耦合器主要包括勺管位置控制器VEHS和電液勺管。通過RG調(diào)速器和VEHS，控制驅(qū)動液力耦合器的電液勺管位置，改變液力耦合器渦輪內(nèi)充油程度來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行要求的轉(zhuǎn)速。

（3）VEHS接受上游的勺管位置設(shè)定值信號來控制勺管動作，BALLUFF傳感器將勺管實(shí)際值反饋給VEHS以及上游控制系統(tǒng)。

（4）泵在初期升速過程中，泵轉(zhuǎn)速控制處于手動模式下，此時(shí)調(diào)速器只作為勺管位置控制器，由手動控制器（S7-200 PLC）進(jìn)行控制，S7-200 PLC通過接收手動脈沖信號，計(jì)算出手動模式下液力耦合器的勺管位置設(shè)定值，并將此設(shè)定值信號送到VEHS勺管位置控制器，最終由勺管位置控制器VEHS調(diào)整勺管實(shí)際位置。

（5）當(dāng)泵升速到最小轉(zhuǎn)速后，需要手動將泵的控制切到自動控制模式，從而泵的控制由S7-200切換到SLC-500，由SLC-500控制器實(shí)現(xiàn)泵的速度調(diào)節(jié)，該控制器從外部接受泵4-20mA轉(zhuǎn)速整定值信號和4～20mA的實(shí)際轉(zhuǎn)速信號，通過程序PID調(diào)節(jié)和內(nèi)部轉(zhuǎn)速-勺管位置對應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系計(jì)算出液力耦合器勺管位置整定值，并將勺管位置整定值與勺管實(shí)際位置反饋信號，經(jīng)液力耦合器內(nèi)部進(jìn)一步的PID調(diào)節(jié)，來驅(qū)動電液耦合器勺管到達(dá)所需的位置，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的正確調(diào)節(jié)。

3勺管位置實(shí)際值與設(shè)定值偏差問題分析

3.1手動控制模式下勺管位置分析

在電動給水泵手動控制過程中，手動控制PLC S7-200直接輸出勺管設(shè)定值到VEHS，VEHS接收到勺管設(shè)定值和實(shí)際值實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)，同時(shí)VEHS也將勺管位置實(shí)際值輸出到自動控制PLC SLC500;在手動控制模式下SLC500跟蹤VEHS實(shí)際勺管位置，但信號不送至VEHS中，故不參與實(shí)際轉(zhuǎn)速控制。

3.2自動控制模式下勺管位置分析

在電動給水泵轉(zhuǎn)速自動控制下VEHS的輸入端切換到SLC500的輸出，S7-200的輸出不作為VEHS控制的信號，SLC500通過內(nèi)部的PID實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

在自動控制下，SLC500接受轉(zhuǎn)速設(shè)定值和實(shí)際轉(zhuǎn)速值，輸出勺管設(shè)定值信號到VEHS，VEHS接受勺管設(shè)定值信號和實(shí)際勺管位置反饋信號實(shí)現(xiàn)內(nèi)部PID調(diào)節(jié)控制勺管的實(shí)際輸出。實(shí)際勺管位置反饋信號通過BALLUFF傳感器輸出到VEHS，在由VEHS輸出到SLC500。

3.3問題根本原因分析

若是BALLUFF傳感器故障導(dǎo)致真實(shí)的勺管位置偏低而造成此現(xiàn)象，那么輸出到VEHS和SLC500的勺管位置反饋都偏小，根據(jù)PID調(diào)節(jié)原理，設(shè)定值一直大于勺管實(shí)際值，那么勺管就會在執(zhí)行器的控制下不斷地提升，就會很快到達(dá)并一直保持在100%位置，而實(shí)際運(yùn)營數(shù)據(jù)顯示的實(shí)際情況是勺管一直穩(wěn)定在71%左右，因此判斷BALLUFF傳感器輸出到VEHS的信號是正常的;

在手動控制時(shí)，由于S7-200的調(diào)節(jié)為開環(huán)調(diào)節(jié)，會導(dǎo)致勺管位置實(shí)際值比勺管設(shè)定值偏低，而在手動狀態(tài)下SLC500的PID輸出等于VEHS反饋的實(shí)際勺管位置，因此在轉(zhuǎn)速手動切換到自動的一瞬間，SL500輸出到VEHS勺管設(shè)定值比原來設(shè)定值要低，造成VEHS輸出減小，最終引起轉(zhuǎn)速瞬間下降;但由于SLC500屬于閉環(huán)調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速的瞬間波動會立即進(jìn)行調(diào)節(jié)使轉(zhuǎn)速逐漸趨于穩(wěn)定。

4優(yōu)化方案

針對以上問題，需要將勺管位置反饋值信號以及勺管位置實(shí)際值信號送至主控操作員顯控平臺，以便加強(qiáng)對手自動切換期間的集中監(jiān)控，即時(shí)通過觀察勺管位置實(shí)際反饋值以及反饋值當(dāng)前狀態(tài)是否正常來及時(shí)判斷轉(zhuǎn)速波動是否屬正常情況，避免誤出現(xiàn)手動跳泵操作。

5結(jié)語

目前電站電動給水泵基于手自動控制的切換瞬間狀態(tài)出現(xiàn)的勺管位置設(shè)定值與勺管位置實(shí)際值偏差屬于常態(tài)，加強(qiáng)勺管狀態(tài)信號的監(jiān)控有利于操作員及時(shí)做出正常判斷，有利于泵升速過程順利進(jìn)行手自動切換。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡友情.電動給水泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊，44-H0012S-J0610-01