设备紧急停机控制系统的制作方法

本申请涉及机械控制，尤其涉及一种设备紧急停机控制系统。

背景技术：

1、汽轮机紧急跳闸系统(简称ets系统)，是保证汽轮发电机组正常运行的重要安全保护装置。在汽轮机的运行过程中，当出现可能对机组造成损坏的危险情况时(例如，当汽轮机的叶片转速、润滑油温度、轴承振动等运行参数超过正常运行范围时)，ets系统可控制汽轮机执行紧急停机操作，以保护机组安全。由于ets系统是保证机组安全运行的一个重要的自动保护装置，因此，对于ets系统的可靠性以及反应速度均提出了较高要求。

2、在现有技术中，当分布式控制系统(简称dcs系统)用于实现电厂控制时，通常只能选择第三方制造商的ets系统来实现汽轮机的紧急跳闸控制。其中，dcs系统和ets系统之间需要通过硬接线实现通讯连接，以监控汽轮机的实时运行状态，这对于汽轮机的集中监控和维护操作带来了困难。此外，上述设计还增加了控制系统的结构复杂性，并增加了系统中的故障点，导致系统构建以及维护成本的增加。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种设备紧急停机控制系统，不仅能够保证停机分析结果的精度要求，还能提高设备控制系统的灵活性，降低成本，提升经济性。

2、根据本申请实施例的第一方面，提供了一种设备紧急停机控制系统，应用于工控设备，所述系统包括：事件记录装置，其用于采集所述工控设备的多个运行事件数据和每个运行事件数据的采集时间戳，并根据标准时间校准每个运行事件数据的采集时间戳，得到每个运行事件数据的校准时间戳；紧急停机装置，其通信连接所述事件记录装置，用于在检测所述多个运行事件数据中的至少一个满足停机条件时，控制所述工控设备执行紧急停机保护操作；设备分析装置，其通信连接所述事件记录装置，用于在检测所述工控设备执行所述紧急停机保护操作时，根据所述多个运行事件数据和每个运行事件数据的校准时间戳，得到所述紧急停机保护操作的停机分析结果。

3、在一些实施例中，所述工控设备包括汽轮机。

4、在一些实施例中，所述系统还包括：对时服务器，用于提供所述标准时间；时间同步器，其通信连接所述对时服务器和所述事件记录装置，用于从所述对时服务器获取所述标准时间，并向所述事件记录装置发送所述标准时间。

5、在一些实施例中，所述事件记录装置所述时间同步器通过ntp协议通信连接。

6、在一些实施例中，所述事件记录装置包括：采集卡，其通信连接所述工控设备，用于采集所述工控设备的多个运行事件数据及每个运行事件数据的采集时间戳；控制器，其通信连接所述时间同步器，用于利用所述标准时间校准每个运行事件数据的采集时间戳，得到每个运行事件数据的校准时间戳。

7、在一些实施例中，所述控制器通过profinet接口与所述采集卡通信连接。

8、在一些实施例中，所述紧急停机装置通过以下方式得到任意一个运行事件数据满足停机条件的检测结果：

9、对于各运行事件数据中的任意一个目标运行数据，识别所述目标运行数据的数据类别，并根据各数据类别与各数据运行范围之间的对应关系，从各数据运行范围中确定所述目标运行数据对应的目标数据运行范围；若所述目标运行数据未落入所述目标数据运行范围，得到所述目标运行数据满足所述停机条件的检测结果。

10、在一些实施例中，所述设备分析装置还用于：在检测所述工控设备执行所述紧急停机保护操作时，识别所述紧急停机保护操作的触发执行时间；根据所述触发执行时间、每个运行事件数据的校准时间戳，从各校准时间戳中确定不早于所述触发执行时间且最接近所述触发执行时间的一个目标时间戳；根据所述多个运行事件数据中对应于所述目标时间戳的一个运行事件数据，得到所述紧急停机保护操作的停机分析结果。

11、在一些实施例中，所述系统还包括客户端，其通信连接所述设备分析装置，用于显示所述紧急停机保护操作的停机分析结果。

12、在一些实施例中，所述客户端还通信连接所述事件记录装置，用于显示所述工控设备的各个运行事件数据及每个运行事件数据的校准时间戳。

13、本申请各实施例提供的设备紧急停机控制系统，通过将紧急停机装置集成到控制系统中，可以简化系统内部架构，优化数据传输路径，从而方便执行工控设备的集中监控及维护操作。同时，还能减少系统故障点，降低系统维护成本。

14、本申请各实施例提供的设备紧急停机控制系统，可应用于电厂汽轮机的控制，从而满足ets系统(紧急停机系统)对于事件序列的1ms的精度要求，提升汽轮机紧急停机保护操作的可靠性，并可提高停机故障分析结果的精准度。

15、本申请各实施例提供的设备紧急停机控制系统，利用对时服务器和时间同步器提供的标准时间，对事件记录装置的数据采集时间戳进行校准，可以提高停机故障分析结果的准确性。

16、本申请各实施例提供的设备紧急停机控制系统，基于ntp协议实现事件记录装置和时间同步器之间的数据传输，可以确保两者之间的时间同步性。

17、本申请各实施例提供的设备紧急停机控制系统，使用采集卡直接连接工控设备的方式以获取事件运行数据，不仅可供控制系统完全掌握工控设备的数据逻辑控制权，以供工人人员根据实际需求灵活设置数据采集条件，并可优化系统中的数据传输路径，从而满足ets系统对于事件序列的1ms的精度要求。

18、本申请各实施例提供的设备紧急停机控制系统，采用profinet接口实现控制器和采集卡之间的数据传输，可提高不同模块之间的数据传输同步性，减少数据延迟现象。

19、本申请各实施例提供的设备紧急停机控制系统，可在检测任意一个运行事件数据超过安全运行范围时，触发执行设备紧急停机保护措施，确保设备运行安全。

20、本申请各实施例提供的设备紧急停机控制系统，可基于设备停机操作时间及各事件运行数据的校准时间戳，快速且精准地分析触发紧急停机操作的设备运行事件，以供维护人员及时排除设备运行故障，确保生产安全，降低生产损失。

21、本申请各实施例提供的设备紧急停机控制系统，可借由客户端统一显示工控设备的停机分析结果以及各运行事件数据，使得现场人员无需在不同的系统界面之间来回切换，方便实施工控设备的集中监控及维护处理。

技术特征：

1.一种设备紧急停机控制系统(200)，应用于工控设备(20)，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述工控设备(20)包括汽轮机。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括：

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述事件记录装置(210)与所述时间同步器(304)通过ntp协议(305)通信连接。

5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述事件记录装置(210)包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制器(308)通过profinet接口(307)与所述采集卡(306)通信连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述紧急停机装置(220)通过以下方式得到任意一个运行事件数据满足停机条件的检测结果：

8.根据权利要求1或7所述的系统，其中，所述设备分析装置(230)还用于：

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括：

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述客户端(250)还通信连接所述事件记录装置(210)，用于显示所述工控设备(20)的各个运行事件数据及每个运行事件数据的校准时间戳。

技术总结本申请提供一种设备紧急停机控制系统，包括：用于采集工控设备的各运行事件数据，并根据标准时间对每个运行事件数据的采集时间戳进行校准，得到每个运行事件数据的校准时间戳的事件记录装置；用于在检测至少一个运行事件数据满足停机条件时，控制工控设备执行紧急停机保护操作的紧急停机装置；用于根据各运行事件数据和每个运行事件数据的校准时间戳分析工控设备的紧急停机原因，得到停机分析结果的设备分析装置。借此，本申请通过将紧急停机装置集成到设备控制系统中，以取代传统需采用第三方紧急停机装置执行设备停机保护的方式，不仅能够保证停机分析结果的精度,还能提高设备控制系统的灵活性，降低成本，提升经济性。技术研发人员：王宏,张红军,顾清,阙诚受保护的技术使用者：西门子（中国）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23