應急發(fā)電機控制模塊DSE7320在FPSO的應用及分析

錢 程

（中海油能源發(fā)展股份有限公司湛江采油服務文昌分公司 廣東湛江 524057）

應急發(fā)電機控制模塊DSE7320在FPSO的應用及分析

錢 程

（中海油能源發(fā)展股份有限公司湛江采油服務文昌分公司 廣東湛江 524057）

根據(jù)DSE7320控制器在FPSO普遍使用的情況,對照控制器出廠外文資料及發(fā)電機組生產(chǎn)廠家設計資料，對應急發(fā)電機組控制系統(tǒng)進行了分析研究。在此基礎上，分別對DSE控制器外圍接線進行解讀，對發(fā)電機組控制模式進行了重點分析，并進行了控制器軟件簡略介紹。通過分析研究，解決應急發(fā)電機組常規(guī)設計準則，為提高應急發(fā)電機組工作可靠性及后期維修方便性提供了依據(jù)。

應急發(fā)電機組；DSE7320控制器；控制模式分析；應用實踐

1 引言

應急發(fā)電機組是FPSO幾大關鍵設備之一，應急發(fā)電機組工作的可靠性在很大程度上取決于控制器工作的可靠性，控制器被喻為應急發(fā)電機組的“心臟”。DSE控制器作為應急發(fā)電機組控制的核心部件，要在各種工作條件下工作，控制器通常采取原裝進口，給設計及使用帶來諸多不便。可見，對控制器分析研究是實現(xiàn)應急發(fā)電機組可靠運行的重要課題。

DSE控制器的使用與維護始終伴隨著不斷、反復的實踐，由于產(chǎn)品昂貴，試驗條件受限，特別是應急發(fā)電機組作為關鍵設備的限制，F(xiàn)PSO直接使用者也很少對其進行全面的試驗，基本采取項目實施過程中參與的原則，在設備安裝調試完成后，較少直接進行全面研究。

基于應急發(fā)電機組的特殊性，通過發(fā)電機組總體控制模式進行研究，分析了各種控制模式的實際實現(xiàn)方式，為機組可靠工作及維護方便提供了依據(jù)。

2 DSE7320控制器

DSE7320控制器背面視圖及原廠參考CAD設計圖如下：

DSE7320端子說明:

3 DSE7320實際外接電路

3.1 應急發(fā)電機工作模式分析

生產(chǎn)廠家原理圖如后圖

P#電纜連接至24V蓄電池正極，經(jīng)旋鈕QC2選擇“遠程”后，24VDC電源供應至H2端子，H2端子處電源分三路供應控制回路：

其一回路P0直接供往DSE控制器端子3，其為緊急停止供電回路，其回路上可串接多路關停信號，所有關停信號均為常閉點，可由中控系統(tǒng)觸發(fā)斷開，同樣可由其它需要操作發(fā)電機關停的開關觸發(fā)（例如安裝在直升機甲板處的方便停機旋鈕）；該回路電源由外部單獨一路接入，在外部接入回路中直接接入工作常閉點，任何一點斷開，相當于該回路電源被隔離。一旦被隔離，發(fā)電機供油電磁閥停止工作，可靠停機，所以該緊急回路可歸入應急安全型。

其二回路與三回路為二選一回路，當旋鈕QC4選擇“正常”位后，DSE7320將取得工作電源，待其完成自檢后，控制器將按其控制邏輯進行工作，可實現(xiàn)自動啟動機組、自動合閘、自動監(jiān)測及各種保護停機等功能。

當旋鈕QC4選擇“應急”位后，DSE7320將失去工作電源而停止工作，發(fā)電機交由應急控制。應急發(fā)電機組應急工作功能為應急發(fā)電機一種極為重要的功能，其本質是，甩開發(fā)電機組所有的保護，包括中控關停控制、低油壓、高水溫等功能，直至發(fā)電機耗盡燃油而自然停機。

應急實現(xiàn)方式為：旋動旋鈕QC3至“啟動”位置，啟動電源旁通DSE7320控制器而直接供電給電子調速板控制繼電器K3及啟動馬達控制繼電器K4，從而使發(fā)動機啟動；當發(fā)動機運行到額定轉速正常發(fā)電后，K8繼電器動作切斷啟動馬達控制回路，馬達退出；發(fā)動機在電子調速板EFC的控制下，帶動發(fā)電機正常工作直至燃油耗盡；在此工作模式下，發(fā)電機組所有的保護，包括中控關停控制、低油壓、高水溫等功能盡失，如需將應急運行的發(fā)電機退出，只能旋動旋鈕QC3至“停止”位置或者按動布置在機組上的緊急停止按鈕。

3.2 發(fā)電機組外圍信號接入及控制

當發(fā)電機投入為DSE7320控制器控制模式時，控制器外接信號將采集進入控制器，按照預設的控制邏輯對發(fā)電機組進行控制。

DSE端子3引入24VDC電源，通過控制器內(nèi)部控制觸點引出至端子4及端子5控制K3、K4繼電器，K3觸點控制24V電源引入至電子調速板，控制發(fā)動機，K4觸點控制24V電源接通啟動馬達控制回路，控制發(fā)動機啟動。

DSE控制器所有其它引入信號，通過預設的程序運算影響K3、K4內(nèi)部控制點，從而影響K3、K4的導通或斷開，實現(xiàn)機組的運行及停機。

DSE 端子 8、9、10、11 為用戶可編邏輯端子，其24VDC電源取自端子2，當端子輸出有效時，其連接的繼電器動作，繼電器觸點可用于任何需要的地方。該實例控制模塊中，端子8接入K9繼電器做發(fā)電機組正常運行輸出，同時輸出給用戶監(jiān)視；端子9接入K2繼電器做發(fā)電機組故障關停輸出，同時輸出給用戶監(jiān)視；端子10接入K11繼電器做發(fā)電機組啟動失敗告警輸出，啟動失敗輸出可在軟件邏輯中設定，連續(xù)嘗試啟動次數(shù)通常設為6次，同時輸出給用戶監(jiān)視；端子11接入K6繼電器做發(fā)電機組公共報警輸出，例如潤滑油壓力降至機組關停前可設定報警點，冷卻水溫升高到機組關停前可設定報警值。

DSE 端子 15、16、17、18、19 為發(fā)電機組模擬量連接端子，其中端子15為信號公共返回端子；端子16模塊已固化定義為潤滑油壓力傳感器輸入端子，端子17固化定義為冷卻水溫度傳感器輸入端子，端子18固化定義為燃油液位傳感器輸入端子，端子19可由用戶自定義，只要滿足傳感器型式要求；該實例控制器中接入潤滑油壓力及冷卻水溫傳感器端子。

DSE端子43、44、45、46接入發(fā)電機輸出三相及中性點電壓信號。

DSE端子51、52、53、54接入發(fā)電機輸出三相電流信號，其具體連接中需注意，當互感器P1指向發(fā)電機、P2指向負荷側時，互感器二次側S1需與對應端子（51、52、53）連接，而S2端子全部并接，并與端子54連接。

4 DSE控制器編程軟件使用

DSE控制器外圍接線簡單，控制可靠，然而使用前，必須對控制器進行一定程度的配置。

DSE控制器基于單片機技術，需要專門的通訊及編程界面軟件。

提醒：目前界面軟件仍不支持64位操作系統(tǒng)。

軟件安裝過程簡單，只需“next”按鈕一直往下點擊即可完成。

DSE7320控制器具備3種通訊模式，其中使用通用型USB連接線最為方便。

軟件打開：在開始菜單中查找“DSE Configuration Suite”并點擊，打開界面軟件。具體軟件使用方法請參閱軟件說明書。

上圖為輸出配置示意圖。限于篇幅，具體使用方法不再敘述。建議大家在實際應用時多加理解，尤其在設備調試過程中多加練習。

結語

（1）DSE控制器接線簡單，但需結合廠家說明書研讀，尤其各種型式電源流向需特別清楚，減少錯誤接線的發(fā)生率。

（2）充分理解應急發(fā)電機組的幾種控制模式，有利于提高發(fā)電機組的使用時效。適當提出應急發(fā)電機組控制策略，從根本上改善控制可靠性及維修方便性，為工程及生產(chǎn)進行下一步優(yōu)化設計與調試工作提供了依據(jù)。

（3）熟悉DSE編程界面軟件，優(yōu)化機組保護控制，進一步完善功能，盡量利用控制器資源，為機組維護保養(yǎng)提供依據(jù)。

[1]DSE Model 7000 Series Control and Instrumentation System Operators Manual

[2]DSE7000 Series configuration suite

[3]生產(chǎn)廠家設計圖