DE2704098A1

DE2704098A1 - Elektro-hydraulische dampfturbinen- regeleinrichtung

Info

Publication number: DE2704098A1
Application number: DE19772704098
Authority: DE
Inventors: Yurio Eki; Naganobu Honda; Yasuhiro Tennichi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-02-04
Filing date: 1977-02-01
Publication date: 1977-08-18
Also published as: US4153198A; CH620274A5; GB1564073A; DE2704098C3; DE2704098B2; JPS5294994A; CA1099806A; JPS5831602B2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektro-hydraulische Dampfturbinen-Regeleinrichtung zur Regelung der Drehzahl einer beim Anfahren mit zunehmender Drehzahl oder unter Last laufenden Turbine, und insbesondere eine elektro-hydraulische Doppel- oder Duplex-Regeleinrichtung mit Doppel-Digitalregelung bzw. Digitalregelung mit Reserve zur optimalen Drehzahlregelung einer Dampfturbine.

Regeleinrichtungen werden zur Regelung der Drehzahl von Dampfturbinen verwendet, bei denen die von Hochdruck-Dampf geführte Wärmeenergie in entsprechende mechanische Energie umgesetzt wird. Hierzu können elektro-hydraulische Regeleinrichtungen anstelle mechano-hydraulischer Regelein-

8l-(A 2127-OU)-KoE

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richtungen verwendet vierden.

Elektro-hydraulische Regeleinrichtungen werden in Analog- und Digital-Regeleinrichtungen eingeteilt, und die Digital-Regeleinrichtungen sind gegenüber den Analog-Regeieinrichtungen aufgrund der beträchtlichen Fortschritte bei Digitalrechnern besser regelbar und wirtschaftlicher. Es trifft zwar zu, daß die modernen Digitalrechner selbst mit hoher Zuverlässigkeit arbeiten können, aber ihre Zuverlässigkeit ist noch nicht voll ausreichend für elektrohydraulische Digital-Regeleinrichtungen, die absolut fehler sicher sein müssen.

Zahlreiche Digitalrechner einschließlich eines Dual-Systems, eines Duplex-Systems und eines 2-aus-3-Systems sind bereits zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Digitalrechner untersucht worden.

Das 2-aus-3-System ist jedoch unwirtschaftlich, da drei Digitalrechner erforderlich sind.

Das Dual-System hat zwei Zentraleinheiten (CPU), die für Parallelbetrieb angeordnet und einer einzigen gemeinsamen Prozeß-Eingabe/Ausgabe-Einheit zugeordnet sind. Im Dual-System sind die beiden Zentraleinheiten immer zur gleichen Verarbeitung synchronisiert. Diese beiden Zentraleinheiten sind mit der Prozeß-Eingabe/Ausgabe-Einheit über einen Fehlerwächter verbunden, der die Daten-Eingaben und -Ausgaben der Zentraleinheiten überwacht. Im Dual-System ist jedoch der für die überwachung aer Daten-Eingaben und -Ausgaben der Zentraleinheiten vorgesehene Fehlerwächter aufwendig, und die Hardware dieses Fehlerwächters ist so groß wie diejenige der Zentraleinheiten. D. h., der Fehlerwächter ist zu aufwendig, um in das Dual-System eingebaut zu werden, falls nicht das System besonders groß ist. Bei einem jüngst entwickelten Klein-Digitalrechner besteht die

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Zentraleinheit aus einer einzigen oder einigen gedruckten Schaltungsplatten. Bei einem derartigen Klein-Digitalrechner sind die Abmessungen seiner Prozeß-Eingabe/Ausgabe-Einheit größer als die Abmessungen der Zentraleinheit, und die Zentraleinheit ist auch wesentlich zuverlässiger als die Prozeß Eingabe/Ausgabe-Einheit. Es ist daher wenig sinnvoll, zwei derartige Zentraleinheiten in einem Dual-System zusammenzubauen. Die Zuverlässigkeit der Prozeß-Eingabe/Ausgabe-Einheit ist insbesondere in einem System, wie z. B. einer Dampf turbinen-Regeleinrichtung, von Bedeutung, bei dem ein Ausfall oder Fehler der Prozeß-Eingabe/Ausgabe-Einheit direkt zu einem Unfall führt, wie z. B. kritische Änderungen bzw. Schwankungen der Turbinen-Drehzahl nahe der Resonanzfrequenz.

Deshalb ist es bei einer zur Regelung der Drehzahl einer mit zunehmender Drehzahl beim Anfahren oder unter Last laufenden Turbine verwendeten kleinen Regeleinrichtung manchmal vorteilhaft, die Zentraleinheiten und die Prozeß-Eingabe/ Ausgabe-Einheiten doppelt vorzusehen. Wenn insbesondere zwei Klein-Digitalrechner zur Regelung einer Dampfturbinenanlage verwendet werden, ist das Duplex-System oder System mit Reserve besonders vorteilhaft, bei dem zwar jeder Digitalrechner eine Zentraleinheit, eine Prozeß-Eingabe-Einheit und eine Prozeß-Ausgabe-Einheit aufweist, jedoch jeweils nur einer der Digitalrechner sein Ausgangssignal an die Dampfturbinenanlage abgibt.

Beim herkömmlichen Duplex-System ist der (andere) Reserve-Digitalrechner im allgemeinen ausgeschaltet, und die kontinuierliche Regelung wird zeitweilig während des Umschaltens zwischen den Digitalrechnern unterbrochen. Da diese Unterbrechung der kontinuierlichen Regelung für die elektro-hydraulische Digital-Regeleinrichtung unerwünscht ist, wird vorzugsweise ein spezielles Duplex-System angewendet, bei dem auch der Reserve-Digitalrechner kontinuier-

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lieh arbeitet. Dieses spezielle Duplex-System hat einen ersten Digitalrechner-Regler aus einer ersten Zentraleinheit, einer ersten Prozeß-Eingabe- sowie einer ersten Prozeß-Ausgabe-Einheit und einen zweiten Digitalrechner-Regler aus einer zweiten Zentraleinheit, einer zweiten Prozeß-Eingabe- sowie einer zweiten Prozeß-Ausgabe-Einheit. Die Ist-Werte der verschiedenen Regelgrößen der Dampfturbinenanlage und die Soll-Werte bzw. Einstellungen der verschiedenen Regelgrößen durch einen Bediener an einem Bedienungspult werden von jeder Prozeß-Eingabe-Einheit an die zugeordnete Zentraleinheit zur vorbestimmten Verarbeitung abgegeben. Die Prozeß-Ausgabe-Einheiten speisen die durch die Verarbeitung in den zugeordneten Zentraleinheiten erhaltenen Werte zu einer Ausgabe-Umschalt-Einheit, die eines der Ausgangssignale der Prozeß-Ausgabe-Einheiten auswählt und das ausgewählte Ausgangssignal zur Dampfturbinenanlage speist, um die Drehzahl der Turbine zu regeln. Wenn der erste oder der zweite Digitalrechner-Regler nicht genau arbeitet, wird das Ausgangssignal des fehlerhaften Digitalrechner-Reglers zum Ausgangssignal des fehlerfreien Rechner-Reglers durch die Ausgabe-Umschalt-Einheit umgeschaltet. In diesem Fall muß das Umschalten durch die Ausgabe-Umschalt-Einheit zeitlich genau durch ein Umschalt-Befehlssignal gesteuert sein. Beim Duplex-System ist daher ein Fehlerfühler oder -Abtastglied wesentlich, der zuverlässig einen Fehler jedes Digitalrechner-Reglers erfaßt und ein Umschalt-Befehlssignal zur Ausgabe-Umschalt-Einheit speist. Wenn einer der beiden Digitalrechner-Regler einen Fehler aufweist, muß dieser fehlerhafte Digitalrechner-Regler so rasch als möglich repariert werden. Es sei z. B. angenommen, daß ein Fehler im zweiten Digitalrechner-Regler auftritt. Selbst wenn in einem derartigen Fall der zweite Digitalrechner-Regler zum ersten Digitalrechner-Regler umgeschaltet wird, kann der fehlerhafte Teil nicht repariert werden, wenn nicht der zweite Digitalrechner-Regler von der Regeleinrichtung abgeschaltet wird. Diese Abschaltung ist jedoch unmöglich, da die Eingänge vom Bedienungspult und die geregelte Turbinenanlage elektrisch mit dem ersten und dem zweiten Digitalrech-

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ner-Regler verbunden sind. Weiterhin führt diese Abtrennung zu einer "heißen" Leitung, die den im Einsatz betriebenen ersten Digitalrechner-Regler nachteilig beeinflußt, so daß dieser nicht normal arbeitet, oder die zu einer Gefahr führt, wie z. B. einem elektrischen Schlag für den Bediener. Wenn weiterhin das Duplex-System ohne jede Reparatur ungewartet gelassen wird, ist die mittlere Zeit zwischen Fehlern bzw. Ausfällen (MTBF), d. h. die Zeitdauer, in der das Duplex-System normal arbeitet, ungefähr lediglich 1,5 mal so groß wie beim Einfach- oder Simplex-System. Daher mu3 das Duplex-System so betrieben werden, daß eine sofortige Reparatur möglich ist, und dies erhöht wesentlich aie mittlere Zeit zwischen Fehlern und verbessert die Zuverlässigkeit der Regeleinrichtung, obwohl dies von der zur Reparatur erforderlichen Zeitdauer abhängig ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektrohydraulische Regeleinrichtung mit zwei Digitalrechner-Reglern anzugeben, die ein Duplex-System bzw. System mit Reserve bilden und von denen jeder eine Zentraleinheit, eine Prozeß-Eingabe-Einheit und eine Prozeß-Ausgabe-Einheit zur Regelung der Drehzahl einer Dampfturbine aufweist, wobei die beiden Digitalrechner-Regler ständig arbeiten und die Richtigkeit der Eingangssignale mit ihren Zentraleinheiten überprüfen, und wobei weiterhin ein Fehlerfühler zur Erfassung eines anormalen Betriebes vorgesehen ist, um zu erkennen, ob der anormale Betrieb auf einem Fehler der Dampfturbine oder einem Fehler der Prozeß-Eingabe-Einheit oder der Prozeß-Ausgabe-Einheit beruht, und dann vom fehlerhaften Ausgang zum normalen Ausgang umzuschalten, wenn einer der Digitalrechner-Regler sich als fehlerhaft erweist; insbesondere soll jeder Digitalrechner-Regler in Einsatz- und Reservebetrieb arbeiten können, um eine Störung möglichst klein zu machen, die während des Umschaltens vom fehlerhaften zum fehlerfreien Digitalrechner-Regler auftritt;

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weiterhin soll eine elektro-hydraulische Regeleinrichtung der oben beschriebenen Art angegeben werden, die eine solche Einrichtung aufweist, daß sie zusammen mit der Erfassung eines Fehlers in einem Digitalrechner-Regler durch den Fehlerfühler den fehlerhaften Digitalrechner-Regler ausbessern kann, damit er so rasch als möglich in seine ursprüngliche prozeßgekoppelte ("on-line") Stellung zurückkommt .

Erfindungsgemäß werden die vom ersten und vom zweiten Digitalrechner-Regler abhängig von der Einspeisung eines Eingangssignales vom Bedienungspult auftretenden Ausgangssignale am Bedienungspult angezeigt, so daß eine rasche Ermittlung eines Fehlers jedes Digitalrechner-Reglers möglich ist, wenn die angezeigten Ausgangssignale nicht miteinander übereinstimmen. Nach der erforderlichen Reparatur des fehlerhaften Digitalrechner-Reglers werden die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Digitalrechner-Reglers miteinander übereinstimmend gemacht, um Übereinstimmung zwischen den inneren Zuständen dieser Digitalrechner-Regler herzustellen, d. h., der in deren Speichern gespeicherten Information, so daß der fehlerhafte Digitalrechner-Regler genau in seine prozeßgekoppelte Stellung zurückgebracht werden kann.

Die Erfindung sieht also eine elektro-hydraulische Regeleinrichtung mit Digital-Rechnerregelung mit Reserve (Duplex-Regeleinrichtung) für optimale Drehzahlregelung einer Dampfturbine vor, die mit zunehmender Drehzahl beim Anfahren oder unter Last läuft. Jeder Digitalrechner-Regler kann in Einsatz- und in Reserve-(Ersatz-)Betrieb arbeiten, und wenn einer der Digitalrechner-Regler in den Einsatz-Betrieb zur Regelung der Drehzahl der Turbine gebracht wird, ist der andere im Reserve-Betrieb, um für einen möglichen Fehler im Prozeß-Betrieb ausgerüstet zu sein. Ein Fehlerfühler erfaßt einen Fehler des Digitalrechner-Reglers im Prozeß-Betrieb. Eine Ausgabe-Umschalt-Einheit

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schaltet den fehlerhaften Digitalrechner-Regler von der Regeleinrichtung ab und schaltet den Reserve-Digitalrechner-Regler vom Reserve-Betrieb auf Einsatz-Betrieb zur kontinuierlichen Regelung der Drehzahl der Turbine. Auf dem Bedienungspult ist ein Sichtgerät vorgesehen, um die Ausgangssignale dieser beiden Digitalrechner-Regler anzuzeigen, und der fehlerhafte Digitalrechner-Regler wird erfaßt, wenn die angezeigte Information nicht übereinstimmt. Der fehlerhafte Digitalrechner-Regler, der von der Regeleinrichtung durch die Ausgabe-Umschalt-Einheit abgeschaltet wurde, wird möglichst umgehend repariert und steht danach in Reserve für einen möglichen Fehler des jetzt im Einsatz-Betrieb befindlichen anderen Digitalrechner-Reglers.

Machfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen

Regeleinrichtung mit zwei Digitalrechner-Reglern zur Regelung einer Dampfturbinenanlage,

Fig. 2 Einzelheiten einer Relais-Einheit in Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorderansicht der Anzeige-Elemente mit Tasten, Analog-Anzeige-Elementen usw. auf dem Bedienungspult der Fig. 1,

Fig. 4 Einzelheiten einiger Anzeige-Elemente in Fig. 3,

Fig. 5A den Betrieb der Digitalrechner-Regler in bis 5D Fig. 1 und die Anzeige der durch Tasten betätigten Anzeigeelemente in Fig. 3,

Fig. 6a den Betrieb der Digitalrechner-Regler in Fig. bis 6D und die Anzeige eines Analog-Anzeige-Elements in Fig. 3>

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Pig. 7 Einzelheiten für den Aufbau der Zentraleinheit, der Prozeß-Eingabe-Einheit und der Prozeß-Ausgabe-Einheit, die jeweils einen Digitalrechner-Regler bilden, und

Fig. 8a Flußdiagramme für die Verarbeitungsschritte bis 8d der Zentraleinheit in Fig. 7.

Die Erfindung kann bei einer elektro-hydraulischen Regeleinrichtung zur Regelung der Drehzahl einer Dampfturbine eingesetzt werden. In Fig. 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Dampfturbinenanlage dargestellt. Zwei Digitalrechner-Regler 5a und 5b haben Zentraleinheiten (CPU) 10a bzw. 10b, Prozeß-Eingabe-Einheiten (PI) 20a bzw. 20b und Prozeß-Ausgabe-Einheiten (PO) 30a bzw. 30b. Ein Fehlerfühler k0 ist gemeinsam für die beiden Digitalrechner-Regler 5a und 5b vorgesehen, um einen anormalen Betrieb von diesen zu überwachen. Eine Ausgabe-Umschalt-Einheit 50 wird durch das Ausgangssignal des Fehlerfühlers 40 angesteuert, um zwischen den Ausgängen der Prozeß-Ausgabe-Einheiten 30a und 30b umzuschalten. Zahlreiche geregelte Veränderliche der Turbinenanlage werden auf einem Bedienungspult 60 durch den Bediener eingestellt, und gleichzeitig werden die Betriebsparameter der Digitalrechner-Regler ständig mit den verschiedenen Anzeige-Elementen auf dem Bedienungspult 60 angezeigt. Die Turbinenanlage hat eine Hochdruck-Turbine 71, eine Zwischendruck- und Niederdruck-Turbine 72, einen elektrischen Generator 73, ein Getriebe Ik und ein Hauptdampfstrom-Regelventil 75. Ein Fühler 81 erfaßt die Ventilöffnung des Regelventils 75, und ein weiterer Fühler 82 erfaßt den Hauptdampfdruck. Die Drehzahl und die Last der Turbine werden durch Fühler 83 bzw. 84 erfaßt. Weiterhin sind vorgesehen ein Potentiometer-Meßumformer 85, ein Stromwandler 86, ein Hauptleistungsschalter 87 und ein Netz 88. Ein Regelventilöffnungs-Steller 90 steuert die Ventilöffnung

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des Regelventils 75 abhängig von der Einspeisung eines Regelventil-Stellsignales von der Ausgabe-Umschalt-Einheit 50. Signale entsprechend den durch die Fühler 8l bis 84 erfaßten Ist-Werten werden an eine Relais-Einheit 91 abgegeben, die die entsprechenden Signale zu den Digitalrechner-Reglern 5a und 5b speist. Der Betrieb dieser Baueinheiten wird anhand der Fig. 1 näher erläutert.

Die Digitalrechner-Regler 5a und 5b können beide in Einsatz- und im Reserve-Betrieb arbeiten. Im Einsatz-Betrieb wird durch die Verarbeitung ein Turbinendrehzahl-Stellsignal erzeugt. Im Reserve-Betrieb wird durch die Verarbeitung der Anfangswert bestimmt, der bei der Verarbeitung im Einsatz-Betrieb zu verwenden ist. Wenn deshalb der Digitalrechner-Regler 5a im Einsatz-Betrieb ist, wird das Ausgangssignal des Digitalrechner-Reglers 5a durch die Ausgabe-Umschalt-Einheit 50 gewählt und an den Regelventilöffnungs-Steller 90 als Regelventil-Stellsignal abgegeben. Andererseits ist nun der Digitalrechner-Regler 5b im Reserve-Betrieb und auf einen möglichen Fehler des Digitalrechner-Reglers 5a vorbereitet. Nach dem Auftreten eines Fehlers des Digitalrechner-Reglers 5a im Einsatz-Betrieb erfaßt der Fehlerfühler ¹JO den Fehler und speist ein Digitalrechner-Regler-Ausgangs-Umschalt-Befehlssignal zur Ausgabe-Umschalt-Einheit 50. Abhängig von der Einspeisung dieses Befehlssignales schaltet die Ausgabe-Umschalt-Einheit 50 den Ausgang des Digitalrechner-Reglers 5a im Einsatz-Betrieb zum Ausgang des in Reserve-Betrieb gebrachten Digitalrechner-Reglers 5b. Gleichzeitig wird der Digitalrechner-Regler 5a von der Regeleinrichtung abgeschaltet, und die Betriebsart des Digitalrechner-Reglers 5b wird vom Reserve- zum Einsatz-Betrieb umgeschaltet. In diesem Fall wird der Anfangswert, der bei der Verarbeitung in dem nunmehr auf Einsatz-Betrieb eingestellten Digitalrechner-Regler 5b verwendet wird, durch das Ergebnis der Verarbeitung bestimmt, die während Reserve-Betriebs durchgeführt

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wird. Auf diese Weise wird nunmehr das Ausgangssignal des Digitalrechner-Reglers "5b nach Umschalten durch die Ausgabe-Umschalt-Elnheit 50 gewählt, und dieses Ausgangssignal wird als hegelventil-Stellsignai an den Regelventi]öffnungs-Steller 9U abgegeben. V/enn der so im Einsatz-Betrieb arbeitende Digitalrechner-Regler 5'c aanach nicht genau arbeitet, wird dieser Digitalrechner-Regler Sb von der Hegeleinrichtung abgeschaltet, und die Betriebsart des inzwischen fehlerfreien Digitalrefhner-Reglers 5a. v.^rird vom Reserve- zum Einsatz-Betrieb un,geschaltet.

Verschiedene, durch den Hediener auf dem Bedienungspult 60 eingestellte Soll-Werte und verschiedene in der Turbinenanlage erfaßte Ist-Werte von gesteuerten Veränderlichen werden an die Digitalrechner-Regler 5a und 5b abgegeben. Der Bediener stellt die Turbinen-Drehzahl N , die Tür-

binen-Last L und die Drehzahl-Regelung £ auf dem Bedienungspult 6C ein. In der Turbinenaniage werden andererseits die Regelventilöffnung V , der Hauptdampfdruck P_, die Turbinen-Drehzahl N und die Turbinen-Last L_ erfaßt. Signale, die diese Ist-Werte darstellen, werden an die Digitalrechner-Regler 5a oder 5b über die Relais-Einheit 91 mit dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau abgegeben. Die Relais-Einheit 91 hat mehrere Kontaktstücke, die Fühler-Ausgangssignale 910 zum Digitalrechner-Regler 5a getrennt von Fühler-Ausgangssignalen 915 übertragen, die zum Digitalrechner-Regler 5b übertragen sind, so daß der erste Signalweg elektrisch vom zweiten Signalweg beim Auftreten eines Fehlers isoliert werden kann. D. h., in Fig. 2 hat die Relais-Einheit 91 eine Gruppe von Ruhekontakten 9Ola bis 9O²Ja und eine weitere Gruppe von Ruhekontakten 901b bis 90^b, und die Kontaktstücke in jeder Gruppe sind für einen verriegelten Betrieb angeordnet. Diese Kontaktstücke sind z. B. Quecksilberrelais-Kontaktstücke, die zuverlässig sehr schnell arbeiten können. Wenn deshalb die Kontaktstücke einer der Gruppen in der Relais-Einheit 91 entregt verriegelt mit dem Relaiskontakt-Schalten der Ausgabe-

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Umschalt-Einheit 50 sind, kann ein fehlerhafter Digitalrechner-Regler 5a bzw. 5b elektrisch vollständig von der Regeleinrichtung getrennt werden. Hierzu sind unabhängige Stromquellen für die einzelnen Digitalrechner-Regler 5a und 5b vorgesehen, so daß zeitweilig einer der Digitalrechner-Regler 5a bzw. 5b von der Regeleinrichtung getrennt werden kann, indem die diesem Digitalrechner-Regler zugeordnete Stromquelle abgeschaltet wird. Wie weiter unten näher erläutert wird, ist dies eine absolut notwendige Punktion, um die erforderliche Reparatur am fehlerhaften Digitalrechner-Regler so durchführen zu können, daß dieser in die ursprüngliche prozeßgekoppelte Stellung zurückkommt. Abhängig von der Einspeisung der die Soll-Werte und die Tst-Werte darstellenden Signale verarbeiten die Digitalrechner-Regler 5a und 5b diese Daten, um die optimale Ventilöffnung des Regelventils 75 zu berechnen. Wenn der Digitalrechner-Regler 5a oder 5b in Einsatz-Betrieb gebracht wird, wird das Ergebnis der Verarbeitung in diesem Digitalrechner-Regler 5a oder 5b durch die Ausgabe-Umschalt-Einheit 50 gewählt, um als Ventil-Stellsignal an den riegel vent iiöf fnun^s-Steller 90 abgegeben zu werden. Gleichzeitig werden die internen Parameter der einzelnen Digitalrechner-Regler 5a und 5b auf den: Bedienungspult 60 angezeigt. Der Aufbau und der Betrieb der einzelnen Teile wird im folgenden naher erläutert.

(1) Turbinenanlage

Der Aufbau und der Betrieb der Turbinenanlage wird im folgenden anhand der Fig. 1 näher erläutert. Im Kessel erzeugter Dampf wird an die Turbinenanlage über das riauptdampfstrom-Fegelventil 75 abgegeben. Die Ventilöffnung dieses Regelventils 75 wird durch den Regelventiioffnungs-Steller 90 bestimmt, um die Menge des in die Turbinenanlage gespeisten Hauptdampfes zu steuern. Die Ist-Ventilöffnung V_f des Regelventiis 75 wird durch den Regelventil-Öffnungsfühler 81 erfaßt. Der Hauptdampfdruck-Fühler 82 auf der Kesselseite des Regelventils 75 erfaßt den Ist-Druck P,. des

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iiauptdampfes. i\ach Durchgang durch das kegelventil 75 verrichtet der Hsuptdampf die erfcrder 1 lohe Arbeit in eier Hoehdruckturb ine 71 und dar;n in eier Zwischen- und Niederdruckturbine 72, bevor er in den Kondensator abgeführt wird. Der elektrische Generator ⁷I und das Getriebe 7-* sind direkt rr.it der ~' irbinenwelle 76 gekoppelt. Der· Generator 7 3 verwandelt die in der Turbinenanlage erzeugte mechanische Energie in die entsprechende elektrische Energie, um diese an das elektrische Kotz 38 abzugeben. Die Drehzahl des mit der Turbinenwelle 76 umlaufenden Getriebes 74 wird durch den Turbinendrehzahl-Fühler 83 neben den Getriebe 7'» erfaßt, um die Ist-Drehzahl N_ der Turbine zu bestimmen. Ausgangsspannung und -strom des Generators 7 3 werden durch den Potentiometer-Meßumformer 85 bzw. den Stromwandler 86 erfaßt, und aufgrund dieser erfaßten Werte bestimmt der Turbinenlast-Fühler 84 die Ist-Last L„ der Turbine. Signale, die diese Ist-Werte V_, P-, N- und L„ darstellen, werden über die Relais-Einheit 91 an die Digitalrechner-Regler 5a und 5b abgegeben. Abhängig von der Einspeisung dieser Signale berechnen die Digitalrechner-Regler 5a und 5b eine neue Ventilöffnung, und das Ausgangssignal des Digitalrechner-Reglers, der im Einsatz-Betrieb ist, wird durch die Ausgabe-Umschalt-Einheit 50 ausgewählt, um an den Regelventilöffnungs-Steller 90 als Ventil-Stellsignal abgegeben zu werden.

(2) Bedienungspult

Das Bedienungspult 60 hat mehrere Analog-Anzeige-Elemente 6l, mehrere Anzeige-Elemente 62 mit Tastenschalter, mehrere einfache Anzeige-Elemente 63 und ein Digital-Anzeige-Element 64. Die Anzeigeseite jedes tastschalterbetätigten Anzeige-Elements 62, mit Ausnahme der Elemente mit dem Symbol *·, ist in eine obere und in eine untere Hälfte geteilt, um die Betriebsparameter des Digitalrechner-Reglers 5a bzw. 5b anzuzeigen.

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Ein Drehzahl-Stell-Anzeige-Element 621 mit einem Tastenschalter, ein Last-Stell-Meter 611 und ein Last-Zunahme-Anzeige-Element 620 mit einem Tastenschalter (Pig. 3) werden als Beispiele für die zahlreichen Anzeige-Elemente und deren Funktionen anhand der Fig. ¹J näher erläutert.

Beim Drehzahl-Stell-Anzeige-Element 621, das mit einem ein- und ausschaltbaren Tastenschalter ausgestattet ist, werden durch das Einschalten des Tastenschalters erzeugte Signale 601a' und 601b' an die Prozeß-Eingabe-Einheiten 20a bzw. 20b der Digitalrechner-Regler 5a bzw. 5b als Signale 6cia bzw. 601b abgegeben, wie dies in Fig. Ί gezeigt ist. Abhängig von der Einspeisung dieser Signale 601a und 601b in die Digitalrechner-Regler 5a und 5b treten Signale 301a und 301b von den Prozeß-Ausgabe-Einheiten 30a bzw. 30b der Digitalrechner-Regler 5a bzw. 5b auf, um an das Anzeige-Element 621 als Signale 30Ja' bzw. 301b' abgegeben zu werden, die die Anzeige-Leuchten 622a bzw. 622b erregen.

Die Last-Einstellung, die Last-Grenzeinstellung oder ein ähnlicher Analog-Wert werden durch Erregen eines tastenbetätigten Anzeige-Elements und eines Analog-Anzeige-Elements eingestellt, wie z. B. die Elemente 620 und 6ll in Fig. 3· Abhängig vom Drücken des Tastenschalters des Last-Zunahme-Anzeige-Elements 620 treten Signale 601a" und 601b" auf, um an die Prozeß-Eingabe-Einheit 20a bzw. 20b des Digitalrechner-Reglers 5a bzw. 5b als Signal 601a bzw. 601b abgegeben zu werden. Die Digitalrechner-Regler 5a und 5b tasten diese Signale mit kurzer Abtast-Periode ab, und der Wert proportional zur Eindruck-Zeitdauer des Tastenschalters wird in einem inneren Speicher jedes Digitalrechner-Reglers gespeichert. Signale 30la und 301b, die jeweils diesen Wert darstellen, werden von den Prozeß-Ausgabe-Einheiten 30a und 30b der Digitalrechner-Regler 5a und 5b abgegeben, um auf dem Analog-Anzeige-Element 611 angezeigt zu werden. Das Drücken des Tastenschalters wird durch Anzeige-Leuchten angezeigt, die während der Zeitdauer leuchten, während der der

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Tastenschalter ständig eingedrückt ist.

Das mit dem Tastenschalter ausgestattete Drehzahl-Stell-Anzeige-Element 621 hat zwei Kontaktstücke 623a, 623b und zwei Anz;e ige-Leuchten 622a, 622b. Abhängig vom Betätigen oder Drücken des Tastenschalters des Anzeige-Elements Cn werden die Kontaktstücke 6<?3a und 62 3b eingeschaltet, um Signale 601a¹ und 601b¹ und durr.it Signale 601a und 601b an die Zentraleinheiten 10a und ICb über die Prozeß-Eingate-Einheit 20a bzw. 20b abzugehen. Abhangig von der Einspeisung, dieser Signale 601a und 601b in die Zentraleinheiten 10a und 10b treten Antwort-Signale 301a und 3^1b von den Prozeß-Ausgabe-Eiriheiten 30a und 30b auf, um an das Anzeige-Element 621 als Signale 301a' und 301b' abgegeben zu werden, die die Anzeige-Leuchten 622a bzw. 622b erregen. Wenn deshalb der erste und der zv.eite Digitalrechner-Regler 5a und 5b normal arbeiten, stimmt die durch die Anzeige-Leuchte 622a gegebene sichtbare Anzeige notwendigerweise mit der durch die Anzeige-Leuchte 622b gegebenen Anzeige überein. Es sind mehrere derartige Anzeige-Elemente 621 vorhanden, obwohl deren Anzahl von den Abmessungen der Turbinenanlage abhängt. In Fig. 5 sind z. B. vier derartige Anzeige-Elemente 621e bis 621h dargestellt, und die Bezugszeichen A und B weisen auf die Anzeige-Flächen für den Digitalrechner-Regler 5a bzw. 5b hin. Die Fig. 5A zeigt, daß eine anormale Situation während des ständigen Betriebs des ersten und des zweiten Digitalrechner-Reglers 5a und 5b auftritt. D. h., das Auftreten einer anormalen Situation im ersten oder im zweiten Digitalrechner-Regler 5a bzw. 5b wird aufgrund der Tatsache erfaßt, daß die Anzeige-Leuchte in der Anzeige-Fläche B des Anzeige-Elements 621f nicht erregt ist, obwohl die Anzeige-Leuchte in der Anzeige-Fläche A erregt ist. Die Fig. 5B zeigt die Anzeigen der Anzeige-Leuchten, wenn der erste und der zweite Digitalrechner-Regler im Betrieb normal kontinuierlich arbeiten. In der Fig. 5B geben zwei Anzeige-Leuchten von allen Anzeige-Elementen die gleiche Anzeige, und dies zeigt, daß die inneren Speicher der

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Zentraleinheiten 10a und 10b die gleichen Inhalte aufweisen.

Wenn ein Fehler* im ersten oder im zweiten Digitalrechner-Regler '3a bzw. 5b auftritt, muß tier fehlerhafte Digitalrechner-Regler zur erforderlichen Reparatur unmittelbar von der Regeleinrichtung abgeschaltet werden. Während der notwendigen Reparatur am fehlerhaften Digitalrechner-Regler arbeitet der "normale" Digitalrechner-Regler weiter. In einem derartigen Fall werden lediglich die dem normal arbeitenden Ligitalrechner-Regler zugeordneten Anzeige-Leuchten allein erregt, wie dies in Fig. 5C dargestellt ist. Nach Abschluß der erforderlichen Reparatur am fehlerhaften Digitalrechner-Regler sind die Inhalte des inneren Speichers der Zentraleinheit dieses Digitalrechner-Reglers nicht notwendigerweise gleich den Inhalten des inneren Speichers der Zentraleinheit des normalen, prozeßgekoppelt arbeitenden Digitalrechner-Reglers. Daher muß Übereinstimmung zwischen den vom Bedienungspult 60 zu den Digitalrechner-Reglern 5a und 5b gespeisten Daten hergestellt werden, bevor der reparierte Digitalrechner-Regler wieder in den ursprünglichen prozeßgeKoppelten Zustand gebracht wird. Dies erfolgt einfach, indem die Tastenschalter der Anzeige-Elemente 621e bis 621g betätigt werden, in denen lediglich die Anzeige-Leuchten in Fig. 5C erregt werden, die dem "normalen" Digitalrechner-Regler zugeordnet sind. Abhängig vom Betätigen dieser Tastenschalter werden die erforderlichen Daten zur Zentraleinheit des Digitalrechner-Reglers gespeist, der wieder in die prozeßgekoppelte Stellung gebracht wird, und das Ergebnis des Daten-Lesens wird durch die Anzeige-Leuchten der Anzeige-Elemente angezeigt. D. h., die den betätigten Tastenschaltern zugeordneten Leuchten werden erregt (vgl. Fig. 5D), um die gleiche Anzeige für die beiden Digitalrechner-Regler zu geben. Deshalb kann Übereinstimmung der Inhalte der inneren Speicher der Zentraleinheiten 10a und 10b sichtbar bestätigt werden, und danach kann der reparierte Digitalrechner-Regler wieder in die ursprüngliche prozeßgekoppelte Stellung gebracht werden.

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Zahlreiche Regel-Parameter werden als Analog-Großen auf die weiter unten beschriebene Welse eingestellt. Die verschiedenen Pegel-Einstellunpen umfassen z. B. die Ziel-Last der Turbine. Deshalb werden z. B. das Last-Stell-Meter 6ll und das I.ast-Zunahme-Anzeige-Lierent 620 näher als Beispiel erläutert.

In der Fig. 4 hat das Last-Zunahme-Anzeige-Element 620 ^wei Tastenschalter 62¹^a, 624b und zwei Anzeige-Leuchten ^r25a, 625b. Diese Tastenschalter 624a und 624b dienen zur iiinspeisunf von Analog-Daten in die Zentraleinheiten 10a bzw. 10b über die Prczeß-Eingabe-Linheit 20a bzw. 20b. Die in den inneren Speichern der Zentraleinheiten 10a und 10b eingestellten Daten hängen vun der Zeitdauer der Betätigung bzw. des Drückens der Taste ab.

In Fig. 6 sind zwei Zeiger A' bzw. B¹ dem Digitalrechner-Regler 5a br.w. f.b zugeordnet. Die Zentraleinheiten 10a und 10b sind so programmiert, daß die in deren inneren Speichern eingestellten oder gespeicherten Daten durch die Zeiger A' utm 3' Je3 Meters 6ll mittels der Signale angezeigt werden können, die von der Prozeß-Ausgabe-Einheit 30a bzw. 30b abgegeben v/erden. Wenn deshalb beide Digitalrechner-Regler 5a und 5b normal ständig arbeiten, zeigen die Zeiger A' und B¹ notwendigerweise auf die gleiche Stelle, wie dies in Fig. 6B dargestellt ist.

Die Fig. 6A zeigt einen Fall, bei dem eine anormale Situation im ersten oder im zweiten Ligitalrechner-Regler 5a bzw. 5b während kontinuierlichen Eetriebs auftritt, und die Anzeige des ersten Zeigers A' stimmt nicht mit der Anzeige des zweiten Zeigers B' überein. Tn diesem Fall muß der fehlerhafte Digitalrechner-Regler unmittelbar für die notwendige Reparatur von der Regeleinrichtung abgeschaltet werden. Wenn der fehlerhafte Digitalrechner-Regler so abgeschaltet wird, wird der dem fehlerhaften Digitalrechner-Reg-

" " 27Q4098

ler zugeordnete Zeiger auf das Meter 611 rückgestellt, wie dies in Fig. 6C dargestellt ist. Bevor der reparierte Digitalrechner-Regler wieder in die ursprüngliche prozeßgekoppelte Stellung zurückgebracht wird, wird der Tastenschalter 620 in Pig. ¹J betätigt, um die Stellungen der Zeige*' A' und B¹ auf dem Meter 611 in Übereinstimmung zu bringen, wie dies in Fig. 6d dargestellt ist. D. h., der reparierte Digitalrechner-Regler wird wieder in die ursprüngliche prozeßgekoppelte Stellung gebracht, nachdem Übereinstimmung zwischen den Inhalten des inneren Speichers der Zentraleinheit des fehlerfreien Digitalrechner-Reglers und den Inhalten des reparierten Digitalrechner-Reglers hergestellt wurde, der wieder in prozeßgekoppelte Stellung zu bringen ist.

Das in Fig. 4 dargestellte Bedienungspult 60 ist als Beispiel so aufgebaut, daß verschiedene Daten aufgrund der Analog-Information eingestellt werden, die durch Ein-Aus-Betrieb oder-Zeitdauer der Betätigung der Drucktastenschalter erzeugt wird. Es gibt jedoch verschiedene Möglichkeiten, um Übereinstimmung zwischen den Inhalten der inneren Speicher der beiden Zentraleinheiten herzustellen, und in den Fig. 5 und 6 sind lediglich bestimmte Ausführungsbeispiele hierfür dargestellt. So kann z. E. eine derartige Information durch Zehntastenschalter, Digital-Schalter od. dgl. eingespeist werden. Weiterhin können verschiedene geeignete Einrichtungen, wie z. B. Digital-Anzeige-Elemente oder Elektronenstrahlröhren-Anzeige-Elemente, zur Anzeige von Information verwendet werden. Diese Einrichtungen können abhängig von den Abmessungen, der Bedienung und der Anwendung der Turbinenanlage geeignet gewählt werden.

(3) Digitalrechner-Regler

Wie oben näher erläutert wurde, haben die Digitalrechner-Regler 5a bzw. 5b Zentraleinheiten 10a bzw. lOb, Prozeß-Eingabe-Einheiten 20a bzw. 20b und Prozeß-Ausgabe-Einheiten

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_qy 270A098

2k

30a bzw. 30b. Signale, die die verschiedenen Einstellungen darstellen, werden vom Bedienungspult 60 zu den Digitalrechner-Reglern 5a und 5b zusammen mit Signalen gespeist, die die verschiedenen, von der Turbinenanlage abgegebenen Ist-Werte darstellen, und nach vorbestimmter Verarbeitung wird deren Ergebnis als Regelventil-Stellsignal an den Regelventilöffnungs-Steller 90 abgegeben. Jede Zentraleinheit 10a und 10b hat ein Speicherwerk 101, ein Leitwerk 102 sowie ein Rechenwerk 103 und verarbeitet verschiedene Informations-Eingangssignale entsprechend einem vorbestimmten Programm, um die notwendige Pegel-Information abzugeben. Diese Zentraleinheiten 10a und 10b sind in Aufbau und Betrieb gleich, und daher werden der Aufbau und der Betrieb der Zentraleinheit 10a anhand der Fig. ⁷ näher erläutert.

In der Fig. 7 speichert das Speicherwerk 101a verschiedene Soll- und Ist-Werte, die über die Prozeß-Eingabe-Einheit 20a eingespeist wurden, und das Speicherwerk 101a hat verschiedene Verarbeitungsprogramme für den Einsatz- bzw. den Reserve-Betrieb des Digitalrechner-Reglers 5a· Das Leitwerk 102 liest in geeigneter Weise den gespeicherten Inhalt vom Speicherwerk 101a und gibt diesen an das Rechenwerk 103a ab. Das Rechenwerk 103a führt eine vorbestimmte Rechenoperation mit den vom Leitwerk 102a eingespeisten Daten durch, und das Ergebnis der Berechnung wird zum Leitwerk 102a zurückgespeist. Nach dem Empfang des Ergebnisses der Berechnung führt das Leitwerk 102a das Ergebnis der Berechnung als Regelventil-Stellsignal an den Regelventilöffnungs-Steller über die Prozeß-Ausgabe-Einheit 30a ab, wenn der Digitalrechner-Regler 5a im Einsatz-Betrieb ist. Wenn andererseits der Digitalrechner-Regler 5a im Reserve-Betrieb ist, wird das Ergebnis der Berechnung vom Leitwerk 102a an das Speicherwerk 101a abgegeben und dort gespeichert, um als Anfangswert verwendet zu werden, der beirr. Verarbeiten benutzt wird, das nach dem Umschalten der Betriebsart von Reserve-Betrieb zum Einsatz-Betrieb durchgeführt wird. Deshalb wird zunächst

709833/Π2Β2

die Verarbeitung in der Zentraleinheit lüa bei F-insatz-Betrieb und Reserve-Betrieb näher erläutert, und dann wird als Beispiel ein Flußdiagramir, in Einzelheiten beschrieben, das die Durchführung dieser Verarbeitung; darstellt.

(A) Verarbeitung im Einsatz-Betrieb und Reserve-Betrieb

Wie wiederholt erläutert wurde, weicht die Verarbeitung im Einsatz-Betrieb von der Verarbeitung im Heserve-Betrieb ab. Die Verarbeitung im Einsatz-Betrieb wird zunächst näher erläutert. Ob die Dampfturbine mit zunehmender Drehzahl beim Anfahren oder unter Last arbeitet, wird aus den verschiedenen Werten ermittelt, die in der Turbinenanlage erfaßt werden. Wenn die Turbine mit zunehmender Drehzahl beim Anfahren arbeitet, wird ein PI-Wert (Proportional-Integral-Wert) der Abweichung (N - N~) zwischen der Soll-Drehzahl N und der Ist-

SI S

Drehzahl N„ der Turbine durch Verarbeiten berechnet, um die Durchflußleistung P des Hauptdampfes zu bestimmen, der zur

Turbine zu speisen ist. Wenn andererseits die Turbine unter Last arbeitet, wird ein PI-Wert der Abweichung (L - L-.)

S I

zwischen der Soll-Last L und der Ist-Last L_ der Turbine berechnet, und dieser Wert wird zu dem Wert addiert, der durch Dividieren der Abweichung (N - N„) zwischen der Nenn-Drehzahl N₁ und der Ist-Drehzahl N_f der Turbine mit der Drehzahl-Regelung β erhalten ist, um die Durchflußleistung P

des zur Turbine zu speisenden Hauptdampfes zu bestimmen.

Im folgenden wird die im Reserve-Betrieb durchgeführte Verarbeitung näher beschrieben. Wenn die Turbine beim Anfahren mit zunehmender Drehzahl läuft, wird die Ist-Drehzahl N- der Turbine linear mit dem Ist-Druck P des Hauptdampfes transformiert:

a (P_f) · N_f + b (l)

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mit a, b = Konstanten. Der Ist-Druck des Hauptdampfes wird beim Ausdruck (1) berücksichtigt, da die Ventilöffnung des Regelventils 7b bei zunehmender Drehzahl mehr oder weniger stark von der Hauptdampf-Zufuhr abhängt, obwohl sie in erster Näherung proportional zur Drehzahl der Turbine ist. Jedoch muß der Ist-Druck P„ des Hauptdampfes nicht berücksichtigt werden, wenn eine kleine Druckänderung in der Turbinenanlage auftritt. Wenn andererseits die Turbine unter Last arbeitet, wird die Ist-Last L„ der Turbine linear mit dem Ist-Druck P„ des Hauptdampfes transformiert :

a¹ (P_f) ' L_f + b¹ (2),

mit a', b' = Konstanten.

Obwohl die Ventilöffnung des Regelventils 75 in erster Näherung proportional zur Last der Turbine während Last-Eetriebs ist, wird der Ist-Druck P_ des Hauptdampfes aus den oben erläuterten Gründen auch beim Ausdruck (2) berücksichtigt. Auch in diesem Fall muß der Ist-Druck P„ des Hauptdampfes nicht wie beim vorherigen Fall berücksichtigt werden, wenn eine kleine Druckänderung in der Turbinenanlage auftritt. Obwohl weiterhin der zweite Term b' im Ausdruck (2) als Konstante angegeben ist, muß er nicht die Konstante sein, sondern kann einen geeigneten Ausdruck darstellen, der von einer möglichen Änderung der Drehzahl N der Turbine und der Drehzahl-Einstellung £ abhängt.

Die so entsprechend den Ausdrücken (1) und (2) erhaltenen Werte werden im Speicherwerk des Digitalrechner-Reglers im Reserve-Betrieb gespeichert, so daß einer von ihnen als der Anfangswert bei der Verarbeitung verwendet werden kann, die im oben erläuterten Einsatz-Betrieb ausgeführt wird. Sobald deshalb die Betriebsart des Digitalrechner-Reglers vom

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_a 27D4098

Reserve-Betrieb zum Einsatz-Betrieb umschaltet, wird der durch den Ausdruck (1) oder (2) gegebene Wert als Anfangswert bei der Verarbeitung im Einsatz-Betrieb verwendet, um die Durchflußleistung bzw. den Durchsatz F des zur Turbine zu speisenden Hauptdampfes zu bestimmen.

Der so berechnete Durchsatz F , was für den Einsatz- und Reserve-Betrieb beschrieben wurde, wird an einen Funktionsgenerator abgegeben, um in ein Signal umgewandelt zu werden, das die Ventilöffnung V des Regelventils 75 befiehlt. Die Ventilöffnungsregelung mittels des die Ventilöffnung V des Regelventils 75 befehlenden Signales wird s

im folgenden näher beschrieben. Ein PI-Wert der Abweichung

(V - V_) zwischen der Soll-Ventilöffnung V_ und der Ist-Si s

Ventilöffnung V des Regelventils 75 wird in ein Regelventil-Stellsignal umgewandelt, wenn der Digitalrechner-Regler im Einsatz-Betrieb ist, während ein Proportional-Wert der obigen Abweichung (V - V-) als der Anfangswert erzeugt wird,

s ι

der bei der Verarbeitung verwendet wird, wenn der Digitalrechner-Regler im Reserve-Betrieb ist, um ein glattes Umschalten zwischen den Digitalrechner-Reglern zu ermöglichen. Ein derartiges glattes Umschalten zwischen den Digitalrechner-Reglern kann erzielt v/erden, da der der Linear-Transformation unterworfene Wert oder der Proportional-Wert im Reserve-Betrieb berechnet wird. ·

Der Grund hierfür wird anhand der Ventilöffnungsregelung des Regelventils 75 in Einzelheiten näher erläutert. Die Verstärkungsfaktoren der Prozeß-Eingabe-Einheiten 20a und 20b der Digitalrechner-Regler 5a. und 5b sind tatsächlich geringfügig voneinander verschieden, obwohl sie gleich ausgelegt sind. Es sei nun angenommen, daß bedeuten A und A¹ die Verstärkungsfaktoren der jeweiligen Prozeß-Eingabe-Einheiten 20a und 20b, V die Soll-Ventil-Öffnung, berechnet im Einsatz-Betrieb, und V« die Ist-Ventil-Öffnung des Regelventils 75. Dann hat im stationären Zustand die bei der Verarbeitung

709833/025 2

77ΠΛΠ98 Xt

im r.insatz-hetri ob erzeugte Abweichung F. den Wort Null, und das Repelvent i l-.^r;tei isi gna 2 V,, das schließlich zur: Pegelver.t i iüf fnungs-SteJ ier 90 abzugeben ist, hat ebenfalls den Wert \\\xi\ bzw. ist nicJt verbanden. Daher gut die folgende Gleichung:

Ii = V_s - A · V_f = 0 (3).

i^ie ist-otellung des Here !vent i i s 7^cj kann daher ausgedrückt werden durch:

V = V /A

I S

Andererseits kann die bei der Verarbeitung im Reserve-Be trieb erzeugte Abweichung E' ausgedrückt werden durch:

-. V_s - A' · V_f

= V - V /A · A¹ s s

= V_e (1 - A'/A) (5).

Wenn ein PI-Wert dieser Abweichung E' wie im Einsatz-Betrieb berechnet wird, ist der berechnete Wert V ' des Hegelventil-Stellsignales im Reserve-Betrieb gegeben durch:

V , ' = K' · E' + — · E' dt

TI' J

ti¹ J

(1 - A'/A) ♦ —— ·' V C - A'/Aj dt ... (b;

Der zweite Term der Gleichung (C) nimmt mit der Zeit zu, obwohl A'/A & 1. Wenn deshalb ein Fehler im Digitalrechner-Regler bei Einsatz-Betrieb in einer längen Zeitdauer der

7 0 9 ° 3 3 / ^f; ? " 2

"BAD ORIGINAL

Betriebszeit auftritt und dessen Betriebsart in den Reserve-Betrieb umgeschaltet wird, kann das Ausgangssigna L des Digitalrechner-Reglers im Reserve-Betrieb, d. h., das Regelventil-Stellsignal V ' , einen zu großen Wert haben, der die geregelte Turbir.enanlage beträchtlich 3t>'irt. Um eine derartige unerwünschte Situation zu vermeiden, wird bei dem in Reserve-Betrieb gebrachten L'igitai rechner-Regler anstelle des PI-Wertes der linear-transformierte Wert oder der Proportional-Wert verwendet. Auf diese Weise wird der zweite Term in Gleichung (6) ausgeschlossen, um eine Anhäufung von Fehlern aufgrund der Integration zu verhindern.

(B) Flußdiagramm der Verarbeitung in Zentraleinheit

Wie oben erläutert wurde, weicht nicht nur die Art der Verarbeitung in jeder Zentraleinheit im Einsatz-Betrieb von derjenigen im Reserve-Betrieb ab, sondern auch das Ergebnis der Verarbeitung im ersten Fall ist auf die Verwendung gerichtet, die von derjenigen im letzten Fall vorschieden ist. Weiterhin hängt die Art der Verarbeitung in jeder Zentraleinheit von den Betriebsparametern der Dampfturbine ab, d. h., ob diese unter Last oder mit zunehmender Drehzahl beim Anlaufen arbeitet. Die in jeder Zentraleinheit aungeführten Verarbeitungsschritte werden in Einzelheiten anhand der Fig. 8 näher erläutert.

im Schritt 150 in Fig. BA wird der Zentraleinheit befohlen, die Verarbeitung zu beginnen, und sie i'ilhrt die erforderliche Verarbeitung entsprechend den bei den einzelnen folgenden Schritten gegebenen Verarbeitungsbefehlen durch. £m Schritt i[> 1 wiri ermittelt, ob uer Leistungsschalter 37 eingeschaltet ist oder nicht. Wenn der Leistungsschalter 87 eingeschaltet ist, wird zum nächsten Schritt oder zur nächsten Stufe I'j2 vorgerückt; wenn dagegen der Leistungsschalter 3" nicht eingeschaltet ist, folgt ein .Sprung zum V)O in Fig. 8D. D. h. , das Einschalten des I.oistunca-

709833/02B2 .

2 7 η A η 9

schalters b"/ /.eipt an, daß die Turbine unter Last läuft, und in diesem h'a'li wird die im Schritt 151"? und ..!en folgenden Sehritten darkest e Lite Verarbeitung-" ausgeführt. Andererseits arbeitet die Turbine mit zunehmender Drehzahl beim Anlaufen, wenn der Leistungsschalter B',' nicht eingeschaltet ist, und in diesem Ι· Ή ι L wird aie i rn Schritt I¹M- und -!en ^r ■Igenden Schritten dargestellte Verarbeitung ausgeführt. im folgenden wird die Verarbeitung bei unter .„äst arbeitender Turbine und dann bei während des Anlaufens mit zunehmender Drehzahl arbeitender Turbine näher beschrieben.

Wenn die Turbine unter Last arbeitet, v/erden verschiedene, für ciie Verarbeitung in der Zentraleinheit erforderliche Daten in den Schritten 152 und l[)'5 in Fig. HA gelesen. So werden im Schritt ![32 die Soll-Last L , die Ist-Last L„ und die Ist-Drehzahi !;„ gelesen, und im Schritt \-j'j werden die Dreh zahl-Ke ge Lung £ und die Nenn-Drehzahl U , gelesen. Im nächsten Schritt 1S^J· wird erfaßt, ob der bestimmte Digitalrechner-Regler im Einsatz- oder· Reserve-Betrieb arbeitet. Es wira -um nächsten Schritt 1 ti5 vorgerückt, wenn der Ligitalreahner-Regler im Einsatz-Betrieb ist, während ein Sprung zum Schritt 170 eintritt, wenn der uigitaIrechner-Hegler im Heserve-Betrieb ist. Wenn der bestimmte Digitalrechner—Hegler im Einsatz-Betrieb ist, wird die Abweichung e zwischen der Soll-Turbinenlast L und der I st-Turbinen last L_f. im Schritt IS^ wie folgt ue rechnet:

e = L - L- (7)

Im Schritt X¹J, in Fig. Bf-, wird ein PI-Wert dieser Abweichung e wie folgt berechnet:

Xy + Y. ' f — ο )

W1 ic ^v k+ 1 k

ι ^ ■ A A- ( C

7 0 9 ?n Ί / 0 2 B 2

BAD ORIGINAL

mit χ, = augenblicklicher Wert der Strömungsmenge des

K » J.

die Turbine zu speisenden Hauptdampfes.

Die obige Berechnung wird ununterbrochen wiederholt, um neue Werte von x_k+1 zu ermitteln. Im Schritt l'J7 wird der so berechnete Wert von Xj, _{+ 1} zusammen mit der Turbinen-Nenn-Drehzahl N , der Ist-Drehzahl N_ und der Drehzahl-Regelung ο verwendet, um schließlich die Strömungsmenge F des

die Turbine zu speisenden Hauptdampfes wie folgt zu bestimmen:

N - N

^Fs ^{s x}k₊l

Wenn andererseits der bestimmte Digitalrechner-Regler in den Reserve-Betrieb gebracht wird, werden der Ist-Haupt dampfdruck P_r und die Strömungsmenge L unter Last im Schritt 170 in Fig. 8A gelesen. Im nächsten Schritt 171 in Fig. 8b wird ein Proportional-Wert einschließlich dieser Eingangssignale wie folgt berechnet:

= a (P_f) · L_f

s °

mit x_Q = Anfangswert für Verarbeitung in Zentraleinheit, wenn Betriebsart des bestimmten Digitalrechner-Reglers vom Reserve- in den Einsatz-Betrieb umgeschaltet wird. Deshalb wird die Strömungsmenge F ' des in die Turbine

zu speisenden Hauptdampfes wie folgt bestimmt:

N - N

^¹

V =

Daraus folpt, daß die Gleichungen (9) und (11) die Strömuncsmengen F bzw. F ' des in die Turbine zu speisenden Haupt-

S S

709833/0252

dampfes im Einsatz- bzw. Reserve-Betrieb bestimmen. Im nächsten Schritt 158 werden diese Strömungsmengen F und F '

s s

in die Soll-Ventilöffnung V des Regelventils 75 transfor-

miert. In diesem Fall wird eine nicht-lineare Transformation aufgrund der bekannten Beziehung zwischen der Strömungsmenge des in die Turbine zu speisenden Hauptdampfes und der Ventilöffnung des Repelventils 75 bei dieser Strömungsmenge durchgeführt .

Im nächsten Schritt 159 wird die Ist-Ventilöffnung V„ des Regelventiles 75 gelesen. Im Schritt I60 nach dem Schritt 159 wird die Abweichung e" zwischen der Soll-Ventilöffnung V und der Ist-Ventilöffnung V des Regelventiles s 1

75 wie folgt ermittelt:

e" = V_g - V_f (12).

Nach Erfassen der Abweichung e" im Schritt I60 wird wiederum im Schritt 161 in Fig. 8C ermittelt, ob der bestimmte Digitalrechner-Regler noch im Einsatz-Betrieb oder nunmehr im Reserve-Betrieb ist. Es wird zum nächsten Schritt 162 vorgerückt, wenn der Digitalrechner-Regler noch im Einsatz-Betrieb ist, während ein Sprung zum Schritt I80 erfolgt, wenn der Digitalrechner-Regler nunmehr im Reserve-Betrieb ist. Wenn der bestimmte Digitalrechner-Regler noch im Einsatz-Betrieb ist, wird ein PI-Wert im Schritt 162 mittels der Abweichung e" (vgl. Gleichung (12)) wie folgt berechnet:

y" = χ" t K ie" - e" )
k+1 k k+1 k

V-Il

+ — · e\_{+ 1} 'At" (13),

rptl K. τ j.

= augenblicklicher Wert der berechneten Venturi +1

öffnung des Regelventiles 75· Die obige Berechnung wird ununterbrochen wiederholt, um neue Werte von X¹V₊₁ zu er-

70983Ί/02Β2

mitteln. Im Schritt I63 wird der so erhaltene Wert von x", „ verwendet, um das Regelventil-Stellsignai V, zu erzeugen.

Wenn andererseits der bestimmte Digitalrechner-Regler im Reserve-Betrieb ist, wird ein Proportional-Wert der Abweichung e" im Schritt I80 wie folgt berechnet:

X₀" = K" · e" U¹O,

mit χ«" = Anfangswert für Verarbeitung in Zentraleinheit, wenn Betriebsart des bestimmten Digitalrechner-Reglers vom Reserve- in den Einsatz-Betrieb umgeschaltet wird. Im Schritt l8l wird daher das Regelventil-Stellsignal V " aufgrund des aus Gleichung (I¹O berechneten Wertes von x"₀ bestimmt.

Das durch die Verarbeitungsschritte in der Zentraleinheit auf die oben erläuterte Weise erhaltene Regelventil-Stellsignal V. oder V " wird über die zugeordnete Prozeß-Ausgabe-Einheit an den Regelventilöffnungs-Steller 90 abgegeben.

Wenn die Turbine mit zunehmender Drehzahl beim Anlaufen oder Anfahren arbeitet, werden verschiedene für die Verarbeitung erforderliche Daten in der Zentraleinheit im Schritt 190 in Fig. 8D gelesen. Auf diese Weise werden die Turbinen-Soll-Drehzahl N und die Ist-Drehzahl N_ im Schritt I90 ge-

S X

lesen. Im nächsten Schritt 191 wird erfaßt, ob der bestimmte Digitalrechner-Regler im Einsatz- oder Reserve-Betrieb ist. Es erfolgt ein Vorrücken zum nächsten Schritt 192, wenn der Digitalrechner-Regler im Einsatz-Betrieb ist, während ein Sprung zum Schritt 195 durchgeführt wird, wenn der Digitalrechner-Regler im Reserve-Betrieb ist. Wenn der bestimmte

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3fr

Digitalrechner-Regler im Einsatz-Betrieb ist, wird die Abweichung e' zwischen der Turbinen-Soll-Drehzahl N und der

Ist-Drehzahl N im Schritt 192 wie folgt berechnet:

e¹ = N - N„ (15).

S *■

Im nächsten Schritt 19 3 wird ein PT-Wert der so erhaltenen Abweichung e' wie folgt berechnet:

^x'k+l ^xk ^{+ K (e}'k+l

K+ J.

Af (16),

mit xV₊₁ = augenblicklicher Wert der Strömungsmenge des in die Turbine zu speisenden hauptdampfes wie bei der Berechnung mit unter Last arbeitender Turbine. Tm nächsten Schritt 194 wird der so erhaltene Wert von χ'. _Λ verwendet, um die

k+1

Strömungsmenge F zu bestimmen.

Wenn andererseits der bestimmte Digitalrechner-Regler im Reserve-Betrieb ist, wird der erfaßte Hauptdampf-Druck P„ im Schritt 195 gelesen. Im nächsten Schritt 196 wird ein Proportional-Wert einschließlich des Ist-Hauptdampf-Druckes P- und der Ist-Turbinen-Drehzahl N„ wie folgt berechnet :

x₀' = a¹ (P_f) · N_f (17),

mit Xq' = Anfangswert für Verarbeitung in Zentraleinheit, wenn Betriebsart des bestimmten Digitalrechner-Reglers von Reserve- auf Einsatz-Betrieb umgeschaltet wird. Im

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nächsten Schritt 197 wird der so erhaltene Wert von X₀ ¹ verwendet, um die Strömungsmenge F ·
senden Hauptdampfes zu bestimmen.

wendet, um die Strömungsmenge F · des in die Turbine zu spei-

Daraus folgt, daß die Strömungsmengen P und P ' des

S S

in die Turbine im Einsatz- bzw. Reserve-Betrieb zu speisenden Dampfes in den Schritten 19I bzw. I97 bestimmt werden. Im Schritt I58 in Fig. 8B werden diese Strömungsmengen F und F · in die Soll-Ventilöffnung V des Regelventiles 75 trans-

S S

formiert. Die diesem Schritt folgenden Schritte sind gleich, wie dies oben anhand der unter Last arbeitenden Turbine erläutert wurde, so daß von einer weiteren Beschreibung abgesehen werden kann. Der End-Pegel des Regelventil-Stellsignales V. wird durch die oben erläuterten Schritte bestimmt, und die Verarbeitung in der Zentraleinheit wird im Schritt I65 abgeschlossen.

(4) Fehlerfühler

Oben wurde erläutert, warum jeder Digitalrechner-Regler sowohl den Einsatz-Betrieb als auch den Reserve-Betrieb aufweist; weiterhin wurden die Verarbeitungsschritte in jeder Zentraleinheit für jede Betriebsart beschrieben.

Im folgenden wird die Funktion des Fehlerfühlers oder Unterscheiders 40 näher erläutert, der das Umschalten zwischen Einsatz-Betrieb und Reserve-Betrieb befiehlt, nachdem ein Fehler eines Digitalrechner-Reglers erfaßt wurde. Es sei daran erinnert, daß die Ausgangssignale der beiden Digitalrechner-Regler 5a und 5b auf dem Bedienungspult 60 angezeigt werden, und fehlende Übereinstimmung zwischen den Anzeigen tritt auf, wenn einer der Digitalrechner-Regler nicht genau arbeitet, so daß der Bediener sofort den fehlerhaften Digitalrechner-Regler erfassen kann. Daher muß der fehlerhafte Digitalrechner-Regler unmittelbar elektrisch vom anderen Digitalrechner-Regler isoliert werden, so daß eine Reparatur durch den Be-

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* 27ΠΑ098

diener möglich ist. Daher erzeugt der Fehlerfühler <JQ ein Befehl ssip-ial zum Umschalten der Betriebsart des fehlerhaften Digitalrechner-Reglers in den Reserve-Betrieb aus dem Einsatz-Betrieb, und er erzeugt weiterhin ein anderes Re^rehlssignal zum elektrischen Trennen oder Isolieren des fehlerhaften Digitalrechner-Reglers vom anderen Digitalrechner-Regler, r,o daß der fehlerhafte Digitalrechner-Regler durch den l'ediener so rasch als möglich repariert werden kann.

Fehler des genauen Betriebs der Digitalrechner-Regler können allgemein in Hardware- und Software-Fehler eingeteilt werden.

(A) Hardware-Fehler-Erfassung

Hardware-Fehler umfassen ungenauen Betrieb der mit den Hardware-Einheiten verbundenen Stromquelle aufgrund z. B. Abschaltens der Stromquelle selbst oder Unterbrechung des Betriebs der Kühlung (Kühlgebläse). Sie umfassen auch Störungen in den Zentraleinheiten selbst, Paritäts-Fehler oder Störungen in den Prozeß-Eingabe- und -Ausgabe-Einheiten selbst.

Wenn derartige Fehler auftreten, werden von den Hardware-Einheiten (Stromquelle, Zentraleinheiten usw.) den anormalen Zustand anzeigende Signale abgegeben, die durch den Fehlerfühler ^O erfaßt werden.

(B) Software-Fehler-Erfassung

Die Software-Fehler-Erfassung umfaßt fehlerhafte Berechnung in den Zentraleinheiten, anormalen Betrieb der Prozeß-Eingabe- und -Ausgabe-Einheiten sowie anormale Daten-Einpanpssignale aufgrund fehlerhaften Betriebs der Fühler in der Turbinenanlage. Daher werden verschiedene

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Daten-Eingangssignaie überprüft, um anormale Daten zu erfassen, nämlich:

(a; Turbinen-Drehzahl: Der Ist-Wert der Turbinen-Drehzahl wird entsprechend dem 2-aus-3-Prüfverfahren überprüft.

(b) Hauptdampfdruck: Der Ist-Wert des Hauptdampfdruckes wird in einen entsprechenden Strom-Wert umgewandelt, der in den Bereich von ¹^ bis 20 mA fällt, wenn der Ist-Haupt-'lampf-Druck in den bezeichneten Bereich fällt. Der umgewandelte Strom-Wert wird in seinem Zahlenwert überprüft und als anormal ermittelt, wenn er z. B. 0 mA beträgt.

(c) Regelventilöffnung: Die Ist-Reeelventilöffnung wird einer Folge-Prüfung unterworfen, um zu überprüfen, wie die Ist-Ventilöffnung dem Ventilöffnungs-Befehl folgt.

(d) Analog-Ausgangssignal-überprüfung: Das wichtige Anaiog-Ausgangssignal, wie z. B. das Regelventil-Stellsignal, das direkt mit der Turbinenanlage verbunden ist, wird entsprechend einem Programm gelesen, das auch überprüft, ob ein vorbestimmtes Analog-Ausgangssignal an die Turbinenanlage abgegeben wird oder nicht.

(e) überprüfung mit Eingriff-Zeitgeber: Nahezu alle gespeicherten Programme setzen periodisch ein. Ein Programm mit einem Eingriff-Zeitgeber läuft ab, um zu überprüfen, ob diese Programme normal einsetzen, so daß ein anormaler Zustand der Software aus beliebigen Gründen erfaßt werden kann.

(f) Fehler-Diagnose-Programm: Ein aus verschiedenen Programmen geeignet gewähltes Fehler-Diagnose-Programm läuft ab, um zu überprüfen, ob die einzelnen Befehle normal abgegeben werden oder nicht.

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Die für die Software-Fehler-Erfassung verwendeten Programme laufen ab, indem das freie und verfügbare Band in der Zeitdauer verwendet wird, die durch das Regelprogramm für die elektro-hydraulische Regeleinrichtung eingenommen

Auf die oben erläuterte Weise kann der Fehler fühler 40 zuverlässig zwischen eiern anormalen Zustand der Turbinenan-Lage und demjenigen der Regeleinrichtung unterscheiden. Die in (A) und (B) aufgezeigten Fehler können in kritische Fehler und unkritische Fehler abhängig von ihrer Abstufung eingeteilt werden. Ein kritischer Fehler ist zu gefährlich, um einen ständigen Betrieb der Turbinenanlage zu erlauben, während ein unkritischer Fehler nicht so gefährlich ist, um den ständigen Betrieb der Turbinenanlage zu unterbrechen. Daher sind die verschiedenen Zustände der Digitalrechner-Regler einschließlich der in (A) und (P) angegebenen Fehler in der Tabelle 1 aufgezeigt:

Tabelle 1

Zustand der Regler 5a, 'jb	Kritischer Fehler Unkritischer Fehler flormal	Zustandssymbol
Regler b a	Kritischer Fehler Unkritischer Fehler tlorma I	A 1 A 2 A 3
Regier	B 1 Ii 2 B 3

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3θ

27ΠΑ098

In Tabelle i bezeichnen die Symbole A 1 bis A 3 und R 1 bis B 3 die entsprechenden Zustände (Betriebsparameter) der Digitalrechner-Regler ^a und 5t. Abhängig %'on der Beziehung zwischen diesen Zuständen der Digitalrechner-Regler 5a und 5b speist der Fehlerfühler 40 verschiedene Umschalt-Befehlssignale zur Ausgabe-Umschalt-Einheit 50, wie dies in Tabelle 2 angegeben ist:

Tabelle 2

Beziehung zwischen Regler 5a	1	und	B	, 5b	Unterscheidung	Umschalt-Befehl
A	1	und	B	1	System-Fehler	Turbinen-Drehzahl- Schwankungen
A	1	und	B	2	Regelungs-Fehler	Umschalten auf Regler 5b
A	2	und	B	3	Repelungs-Fehler	Umschalten auf Regler 5b
A	2	und	B	1	Regelungs-Fehler	Umschalten auf Regler 5a
A	2	und	B	2	Cystem-Fehler	Kein Umschalten
A	3	und	B	3	Regelungs-Fehler	Umschalten auf Regler 5b
A	3	und	b	1	Regelungs-Fehler	Umschalten auf Regler 5a
A	3	und	B	2	Regelungs-Fehler	umschalten auf Regler 5a
A		Normal	Kein Umschalten

(5; Ausgabe-Umschalt-Einheit

Die Ausgabe-UmR'jhal t-Kinheit ?0 hat ein Relais-Kon-

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taktstück, wie ζ. D. ein Quecksilber-Relais-Kontaktstück, das schnell und zuverlässig arbeitet. Wenn ein Fehler in einen, der Digitalrechner-Regler auftritt, wird das Relais in der Ausgabe-Umsehalt-Einheit 50 durch das vom Fehlerfühier 40 abgegebene Umschalt-Befehlssignal erregt, um das Kontaktstück von der Stellung, die mit dem Ausgang des fehlerhaften Digitalrechner-Feplers verbunden ist, der zuvor im Einsatz-Betrieb war, auf die Stellung umzuschalten, die mit dem Ausgang des anderen Digitalrechner-Reglers im Reserve-Betrieb verbunden ist. Gleichzeitig mit diesem Umschalten erfaßt der Bediener diesen Fehler auf dem zugeordneten Anzeige-Element und beginnt mit der notwendigen Reparatur am fehlerhaften Digitalrechner-Regler. Der Bediener kann diese notwendige Reparatur am fehlerhaften Digitalrechner-Regler ungestört vornehmen, da zu dieser Zeit der fehlerhafte Digitalrechner-Regler zeitweilig elektrisch vom anderen Digitalrechner-Regler durch die Relais-Einheit 91 isoliert ist. Nach Abschluß der erforderlichen Reparatur verbindet der Bediener den reparierten Digitalrechner-Regler wieder mit dem anderen Digitalrechner-Regler durch die Relais-Einheit 91, um diesen wieder in die prozeßgekoppelte Stellung zu bringen.

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Leerseife

Claims

Ansprüche

1.JElektro-hydraulische Dampfturbinen-Regeleinrichtung, gekennzeichnet durch

eine erste und eine zweite Eingabe-Einheit (20a, 20b), die unabhängig voneinander sind und Eingangssignale entsprechend den Ist-Betriebsparametern der Dampfturbine zusammen mit Eingangssignalen entsprechend den durch einen Bediener auf einem Bedienungspult (60) eingestellten Soll-Betriebsparametern der Dampfturbine empfangen,

eine erste und eine zweite Signalverarbeitungs-Einheit (Prozessor) (10a, 10b), die unabhängig voneinander und mit der ersten bzw. zweiten Eingabe-Einheit (20a, 20b) verbunden sind, um die Eingangssignale von den Eingabe-Einheiten (20a, 20b) entsprechend einem vorgegebenen Programm zu verarbeiten,

eine erste und eine zweite Ausgabe-Einheit (30a, 30b), die unabhängig voneinander und mit der ersten bzw. zweiten Signalverarbeitungs-Einheit (10a, 10b) verbunden sind, um ein Ausgangssignal entsprechend dem Ergebnis der Verarbeitung durch die Signalverarbeitungs-Einheit' au erzeugen,

einen Unterscheider (Ί0) zum Unterscheiden zwischen normalem Betrieb und anormalem Betrieb eines ersten und eines davon unabhängigen zweiten Reglers (5a, 5b) mit der ersten bzw. zweiten Eingabe-Einheit (20a, 20t), der ersten bzw. zweiten Signalverarbeitungs-Einheit (10a, 10b) und der ersten bzw. zweiten Ausgabe-Einheit (30a, 30b), und

eine Ausgabe-Urr.schalt-Einheit (50), die auf ein Befehlssignal vom Unterscheider (40) hin das Ausgangssignal des ersten oder zweiten Reglers (5a, 5b) als Turbinen-Stellsignal abgibt, wenn der andere Regler (?b, 5a^x als fehler-

haft erfaßt wird (Fig. 1).

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die die Betriebsparameter darstellenden Eingangssignale am ersten bzw. zweiten Regler (5a, 5b) über Ruhekontakte (901 - 90Ό liegen, und

daß zum Behandeln eines im ersten oder im zweiten Regler (5a, 5b) auftretenden Fehlers eine zusätzliche Einrichtung vorgesehen ist, um die mit dem fehlerhaften Regler (5a, 5b) verbundenen Ruhekontakte (901 - 9Q¹O auszuschalten und nach der erforderlichen Reparatur am fehlerhaften Regler (5a, 5b) wieder einzuschalten.

J). Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Regler (5a, 5b)

einerseits im Einsatz- bzw. Prozeß-Betrieb, bei dem das Ergebnis der Verarbeitung in seiner Signalverarbeitungs-Einheit (10a, 10b) ein Stellsignal für ein Hauptdampfstrom-Regelventil (75) erzeugt, und andererseits im Reserve-Betrieb betreibbar ist, bei dem das Ergebnis der Verarbeitung den Anfangswert erzeugt, der bei der Verarbeitung im Einsatz-Betrieb auszuführen ist,

wobei der erste oder der zweite Regler (5a, 5b) im Reserve-Betrieb ist, wenn der jeweils andere im Einsatz-Betrieb arbeitet.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterscheider (¹IO) an die Ausgabe-Umschalt-Einheit (50) ein Befehlssignal für Abschalten des fehler-

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haften Reglers (5a, 5b) und Umschalten des Betriebszustandes des anderen Reglers (5b, 5a) von Reserve-Betrieb nach Einsatz-Betrieb abgibt, wenn der erste oder der zweite Regler (5a, 5b) im Einsatz-Betrieb als fehlerhaft ermittelt wird.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß beim Anlauf der Dampfturbine mit zunehmender Drehzahl die Verarbeitung im Einsatz-Betrieb in folgenden Schritten erfolgt:

Berechnen eines Proportional- und Integral-Wertes (PI-Wertes) der Abweichung zwischen der Soll-Drehzahl und der Ist-Drehzahl der Dampfturbine, um die Strömungsmenge des die Turbine zu speisenden Hauptdampfes zu berechnen,

Umwandeln des sich ergebenden Wertes der Strömungsmenge in ein Regelventilöffnungs-Befehlssignal, und

Berechnen eines Proportional- und Integral-Wertes der Abweichung zwischen der durch dieses Regelventilöffnungs-Befehlssignal befohlenen Soll-Ventilöffnung und der Ist-Ventilöffnung, um das Regelventil-Stellsignal abzugeben.

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß bei Last-Betrieb der Dampfturbine die Verarbeitung im Einsatz-Betrieb in folgenden Schritten erfolgt:

Berechnen eines Proportional- und Integral-Wertes der Abweichung zwischen der Soll-Last und der Ist-Last der Dampfturbine,

Teilen der Abweichung zwischen der Soll-Drehzahl und der Ist-Drehzahl der Dampfturbine durch die Drehzahl-Regelung

Addieren des ersten und des letzten Wertes, um die Strömungsmenge des die Turbine zu speisenden Hauptdampfes zu berechnen,

Umwandeln der Summe in ein Regelventilöffnungs-Befehlssignal, und

Berechnen eines Proportional- und Integral-Wertes der Abweichung zwischen der durch dieses Regelventilöffnungs-Befehlssignal befohlenen Soll-Ventilöffnung und der Ist-Ventilöffnung, um das Regelventil-Stellsignal abzugeben.

7. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlauf der Dampfturbine mit zunehmender Drehzahl die Verarbeitung im Reserve-Betrieb in folgenden Schritten erfolgt:

Linear-Transformieren der Ist-Drehzahl der Dampfturbine, um den Anfangswert zu erzeugen, der zur Berechnung der Strömungsmenge des die Dampfturbine zu speisenden Hauptdampfes dient, wenn der Reserve-Betrieb auf Einsatz-Betrieb umgeschaltet wird,

Umwandeln des so berechneten Wertes der Strömungsmenge in ein Regelventilöffnungs-Befehlssignal, und

Berechnen eines Proportional-Wertes der Abweichung zwischen der durch dieses Ventilöffnungs-Befehlssignal befohlenen Soll-Ventilöffnung und der Ist-Ventilöffnung, um den Anfangswert des Regelventil-Stellsignales zu erhalten, das bei Umschalten des Reserve-Betriebs auf Einsatz-Betrieb abzugeben ist.

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8. Regeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ist-Druck des Hauptdampfes ebenfalls in die Linear-Transformation eingeht.

9. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Last-Betrieb der Dampfturbine die Verarbeitung im Reserve-Betrieb in folgenden Schritten erfolgt:

Linear-Transformieren der Ist-Last der Dampfturbine, um den Anfangswert zu erzeugen, der zur Berechnung der Strömungsmenge des die Dampfturbine zu speisenden Hauptdampfes dient, wenn der Reserve-Betrieb auf Einsatz-Betrieb umgeschaltet wird,

Umwandeln des so berechneten Wertes der Strömungsmenge in ein Regelventilöffnungs-Befehlssignal, und

Berechnen eines Proportional- und Integral-Wertes der Abweichung zwischen der durch dieses Regelventilöffnungs-Befehlssignai befohlenen Soll-Ventilöffnung und der Ist-Ventilöffnung, um den Anfangswert des Regelventil-Stellsignales zu erhalten, das bei Umschalten des Reserve-Betriebs auf Einsatz-Betrieb abzugeben ist.

10. Regeleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Ist-Druck des Hauptdampfes in die Linear-Transformation eingeht.

11. Regeleinrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß ein tastenbetätigtes Sichtgerät auf dem Bedienungspult (60) betätigt wird, um Übereinstimmung zwischen der im ersten und im zweiten Regler (5a, 5b) gespeicherten Information herzustellen, bevor der getrennte Regler (5a, 5b) in die ursprüngliche einsatz- bzw. prozeßgekoppelte Stellung nach Abschluß der erforderlichen Reparatur zurückgebracht wird (Fig. 3).

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12. Regeleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das tastenbetätigte Sichtgerät zwei Anzeige-Leuchten (A, B) aufweist, um den Betriebszustand des ersten bzw. zweiten Reglers (5a, 5b) anzuzeigen, und daß die Betätigung bei gleicher Anzeige der Anzeige-Leuchten (A, B) abgeschlossen ist (Fig. 5).

13. Regeleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das tastenbetätigte Sichtgerät ein Zwei-Zeiger-Meter (611) für die Betriebszustände des ersten bzw. zweiten Reglers (5a, 5b) ist, und daß die Betätigung abgeschlossen ist, wenn die beiden Zeiger des Meters (611) auf die gleiche Stelle zeigen (Fig. 6).

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