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汽轮机危急跳闸系统（ets）是汽轮机保护*重要的一环，它是汽轮机电跳闸的出口，其运行安全与否直接影响到汽轮机的安全运行。ets监测汽轮机的一些重要参数，如：润滑油压力、凝汽器真空、汽机转速、转子振动、轴向位移等，当这些参数越，输出跳闸信号到跳闸电磁阀，跳闸电磁阀卸掉保安系统的保安油，使汽轮机的主汽阀和调节阀迅速关闭，完成汽轮机跳闸的功能，使汽轮机紧急停机，处于安全状态，以避免发生严重的后果。

　　过去的汽轮机危急跳闸系统是由继电器、触发器等独立电气元件组成简单的逻辑回路，由分离电子元件组成电子线路板接收模拟量输入（转速）等来实现系统控制功能，其特点是：线路复杂、体积庞大，功能有限;可靠性低，常出现“拒动”或“误动”;稳定性和灵活性差，极不利于系统维护工作。必须对其进行改造。

　　以耒阳电厂为例， 在2号机组（200mw）dcs改造过程中，对的汽轮机危急跳闸系统也进行了改造，淘汰了以往的危急跳闸联锁保护柜，采用了以可编程逻辑控制器（plc）为核心的ets。此次ets改造是由笔者负责安装、编程、调试的，现在介绍plc在汽轮机ets中的应用情况。

2系统组成

　　耒阳电厂的2号机组（200mw）的ets系统是以可编程逻辑控制器plc为核心的控制柜、执行机构、声光报警和一次、二次外围元件组成，系统装置如图1所示。ets控制柜里主要有双plc、报警继电器、跳闸继电器、保护投切盘等。每一路输入、输出通道都有与之相对应的指示灯，可以检查某一通道的动作情况。且系统具有在线试验功能。

　　图1ets系统装置图

　　借助dcs系统的强大功能，使ets系统的人机界面成为dcs系统的一个子系统。可以方便地对整个ets系统进行直观的状态监视分析，对系统状态和众多过程量设置声光报警。并且把汽轮机跳闸的首出原因送进了事故追忆系统（soe），可以方便的查找汽轮机跳闸原因。这样丰富和完善了对ets系统的检修、维护手段，提高了自动化水平。

　　ets选用了西门子公司的s7系列plc，选用了电源模块、cpu模块、di模块和do模块。由plc的中央处理单元cpu完成所有输入信号的逻辑处理和输出信号的逻辑控制。由于系统对该装置的可靠性要求特别高，即保证在任何可能发生的紧急情况下，都能准确无误地使汽轮机组停机，该套装置设置为双plc运行方式。由于双plc是并列运行，互不干扰，并具有“或”的关系，不需要在线热切换，不存在切换扰动的问题。若其中任意一套发生故障，另一套可编程控制器还是正常运行，此时，汽机运行的保护功能仍是完整的。这种双plc控制方案比通常所讲的双冗余控制方案的可靠性更高一些。

3程序设计

　　输入信号要求设定并组合，如三选二（确保消除误停机现象）、四选二（适用于需要在线试验的情况），编程过程中可编程逻辑控制器的特点尽*大可能的发挥。通过编写功能“子程序”、“中断”程序等，达到控制功能完整，运行快捷的目的。传统控制方式中某一功能的触点的可靠性受器件的限制，而改用可编程控制器后，该功能的触点就变成控制器的一个内在虚拟的地址，它的使用可以根据需求来确定。

　　输出信号选用带隔离、独立回路的do输出卡件，输出触点的带负载的能力系统中执行元件的要求

基于S7-200 PLC的系统辨识

　　接着，在y（t）上选取两个坐标值（t1，y（t1））和（t2，y（t2）），只要求0，y（t1），y（t2）这三个数值之间有明显的差异即可。化为无因次曲线后得：

　　　　      根据阶跃响应曲线，综合式（4）及式（7）就可以求出一阶惯性环节加纯滞后环节传递函数式（1）中的模型参数k、t、τ。

　　4.3阶跃响应曲线的获取

　　采用step 7icro/win软件编制包含pid控制器的 s7-200 plc应用程序。连接step7icro/win电脑与实体s7-200plc，启动plc运行，进入pid整定控制面板。pid整定控制面板图形显示区中用不同的颜色显示了过程变量、设定值和输出值相对于时间的函数。过程变量和设定值共同使用左侧的纵轴，输出值使用右侧的纵轴。pid整定控制面板中的设定值要设定为阶跃信号，过程变量即为阶跃响应信号，输出值为plc输出到执行器的命令信号。通过设置pid整定控制面板的相关参数，保证设定值及输出值均为阶跃信号以获取真实可靠的阶跃响应曲线。中药提取罐温度控制的阶跃响应曲线如图1所示。

　　图中红线是过程量即阶跃响应曲线，绿线是设定值即step7icro/win软件给plc的指令，蓝线是输出值即plc输出给辨识对象的阶跃信号。

　　4.4模型参数的计算

　　模型参数计算图如图2所示。

　　图2模型参数计算图

　　型参数计算图中，有效的辨识时间范围是120s~870s之间，阶跃信号plc内存储的值为：

　　δu=17408.00-6400.00=11008.00