武 澤

（中石油西部管道公司獨山子輸油氣分公司，新疆 克拉瑪依 833600）

1 燃氣輪機的組成

在過去的五十年里，燃氣輪機從液壓機械式控制到模擬式電子控制再到數(shù)字式電子控制的不斷發(fā)展改進的道路。燃氣輪機包括電子控制器、液壓執(zhí)行裝置、相關(guān)軟件三個部分。

電子控制器主要是用來控制軟件和機組的狀態(tài)等方面的信息。通過數(shù)學(xué)運算和判斷的方式控制信號的輸出，使得機組可以安全有效的運行。電子控制器經(jīng)過了一個由可靠到不可靠，由單機到聯(lián)網(wǎng)的過程。同時監(jiān)控管理也得到了很大的改善，智能的數(shù)據(jù)被應(yīng)用到其中。專門針對不同對象的燃機控制設(shè)計也得到了推廣。一些多個設(shè)備共同監(jiān)控的監(jiān)控操作系統(tǒng)不斷通過各種方法滿足其技術(shù)需要。

液壓機械執(zhí)行裝置是鏈接電子控制器和控制燃機的紐帶。電子控制器的相關(guān)信息必須要通過液壓機械執(zhí)行裝置才能得到執(zhí)行。

控制軟件是燃機數(shù)控系統(tǒng)的一部分，這個軟件通過電子控制器來收集和發(fā)布各種信息，計算機也要通過通訊接口才能完成處理信號監(jiān)視機器的各種狀態(tài)處理歷史記錄控制各種計算等工作。具體來說控制的功能包括利用濾波平滑和消顫的方式采集各種模擬量、頻率量和開關(guān)量信號;機內(nèi)故障檢測;傳感器的故障診斷等各種功能。同時在控制的過程中最重要的是注意讓機器在安全允許的范圍內(nèi)進行運行，只有這樣才能更好的滿足負荷方面的各種要求，有效的演唱機器的使用壽命更好的開發(fā)機器本身的經(jīng)濟效益。當然控制軟件的系統(tǒng)設(shè)定的過程中要才考機器的用途和容量的大小等各個方面的因素的要求。在采用高度的自動化的系統(tǒng)之前，機械液壓式控制系統(tǒng)曾廣泛的被應(yīng)用到燃氣輪機中。但是它確很難適應(yīng)自動化的需要，于是就出現(xiàn)了電子液壓式系統(tǒng)。它的功能性整體較強，能很好的完成綜合運算、邏輯判斷等各方面的任務(wù)。我們不得不承認，電子液壓式系統(tǒng)可以通過計算機和網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)燃氣機的控制，這樣才能實現(xiàn)高度自動化的效果。早期的控制軟件都是采用嵌入式軟件的方式。具體的操作過程是C語言編程， 再下載到目標機上運行，軟件定型后就固化到電子控制器中的程序存儲器。當然人員編制的程序也要控制軟件的管理、調(diào)度。那個時候?qū)浖O(shè)計人員的要求比較高， 要求他們對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電子硬件、控制規(guī)律等方面都要有全面的理解和把握。即便如此，軟件的研制效率還是很低， 錯誤率與現(xiàn)在相比也相當?shù)母?。穩(wěn)定性和可靠性是燃機控制規(guī)律設(shè)計中是最主要的。

2 燃氣輪機自動控制技術(shù)

自動控制系統(tǒng)包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩種方式，幫助生產(chǎn)過程按照相關(guān)的規(guī)律和程序在沒有人直接參與的情況下就可以自動正常順利的運行的一種方式。所謂的燃氣輪機自動控制技術(shù)也就是現(xiàn)在普遍采用的通過計算機利用相關(guān)的控制軟件，利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和電子控制器實現(xiàn)對燃氣輪機控制的一種技術(shù)。

起動控制: 在啟動的過程中應(yīng)當充分的考慮大氣溫度的變化還有氣壓的影響。相關(guān)程序在設(shè)計的過程中也要充分的考慮到氣壓和溫度的因素，因地制宜的進行啟動設(shè)置。啟動設(shè)置的過程中通常采用的是通過采用簡單的起動供油規(guī)律，和渦輪后溫度的限制，甚至=Const這種方式，加上較長的時間，同樣也可以達到啟動的效果。

加、減速控制: 這種控制的方式具有很好的安全性。這種方式被廣泛的運用。但是使用它的過程中會消耗大量的時間。內(nèi)燃機自動控制的過程中也必須要涉及到有關(guān)的加、減控制的內(nèi)容。

穩(wěn)態(tài)控制: 穩(wěn)態(tài)控制可以保證燃氣輪機在一般在長期處于負載狀態(tài)的過程中保證其運行的穩(wěn)定的狀態(tài)。燃氣輪機的自動控制也要高度的重視穩(wěn)態(tài)的控制，不然穩(wěn)定運動的狀態(tài)就會收到一定的影響。還應(yīng)當注意帶動不同的東西需要不同的穩(wěn)態(tài)設(shè)置。如果帶動的是泵、壓縮機類， 燃機的穩(wěn)態(tài)控制就應(yīng)當是指對輸出軸的轉(zhuǎn)速控制， 即=Const。燃機帶動發(fā)電機組的過程中， 就要注重根據(jù)發(fā)電機組的工作性質(zhì)來制定出自動控制過程中的控制規(guī)律。

負荷控制：這是燃氣輪機控制過程中比較困難的一種控制的方式。在發(fā)現(xiàn)電流有很大的變化的時候，燃機發(fā)電機組可以通過前饋信號的方式，實現(xiàn)前饋控制，采用最快的速度提高供油量使供油量可以滿足負荷的需求， 并且利用PID來更好的完成燃氣輪機的穩(wěn)態(tài)控制。燃氣輪機這種負荷的方式，必須要有相關(guān)的前饋信號的控制，只有控制好前饋信號才能比較容易的實現(xiàn)甩負荷的控制。在燃氣輪機自動控制的過程中也只能采用變參數(shù)的PID控制， 利用數(shù)字仿真和半物理模擬試驗的方式， 通過不斷的調(diào)整參數(shù)的方式， 最大幅度的減少超調(diào)量，改善燃氣輪機運轉(zhuǎn)的動態(tài)品質(zhì)。

3 燃氣輪機自動控制技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域

燃氣輪機自動控制系統(tǒng)目前已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，在當前的技術(shù)條件下，基本上在燃氣輪機存在的領(lǐng)域均已經(jīng)采用了自動化的技術(shù)。從關(guān)系人們?nèi)粘Ｉ畹陌l(fā)電技術(shù)到關(guān)乎國家發(fā)展的航天淺海事業(yè)再到標志著一國強盛水平的軍事領(lǐng)域，燃氣輪機自動控制技術(shù)已經(jīng)深入到了社會生活的各個方面。從工業(yè)方面來說，一些傳統(tǒng)的冶金、化工、機械制造等生產(chǎn)領(lǐng)域的各個領(lǐng)域都有相應(yīng)的利用數(shù)字計算機和網(wǎng)絡(luò)的控制性能好自動化程度高的數(shù)字控制系統(tǒng)。通過自動化的方式實現(xiàn)了控制與管理的雙重自動化控制的功能。原來難以想象的水位自動控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機械的自動控制等方式，也借助燃氣輪機的自動控制的技術(shù)和其他的技術(shù)得以實現(xiàn)了。在軍事技術(shù)方面，火力控制系統(tǒng)、制導(dǎo)與控制系統(tǒng)等均已經(jīng)實現(xiàn)了自動控制，人類的戰(zhàn)爭以及進入到了自動化無人戰(zhàn)爭的階段。另外在航天、航空和航海方面和在圖書管理 、交通管理等方面也有很大的運用。相信隨著以后技術(shù)的改進和社會發(fā)展需求的提高，燃氣輪機自動化技術(shù)會得到更廣泛的推廣。

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[2]劉 尚 明 .從 Mark 到Mark至 后Mark-兼談燃氣輪機控制技術(shù)發(fā)展[J].燃氣輪機技術(shù)，2001（14）.

[3]張仁興.艦船燃氣輪機電子控制柜設(shè)計特點的分析[J].熱能動力工程，2001（16）.