西门子E、F、H级燃机控制系统及保护系统组成

西门子E、F、H级燃气轮机控制系统（turbine control system,TCS）使用西门子SPPA-T3000控制系统。

T-3000控制系统的体系结构

T-3000 系统分上下两层网络：

应用数据高速公路(Application Highway)，即上位机网络，用于连接工程师站和操作员站及服务器的应用网络接口；

自动数据高速公路(Automation Highway)，即下位机网络，用于连接过程控制器、主时钟、其他外部系统的通讯控制器CM以及服务器的自动网络接口；

应用服务器介于两层网络之间：主机控制系统服务器采用Stratus公司的 ftServer系列服务器，有ftServer4500、6300等；辅机控制系统服务器一般采用马拉松式服务器结构，硬件采用两片富士通的RX100服务器等。

下位机控制器及I/O：

SPPA T-3000控制系统有两个系列的硬件

AS 3000过程控制器、3000系列I/O卡件、3000系列通讯模块（燃气轮机控制中没有选用此系列硬件，这里就不做介绍，感兴趣的朋友可以去北极星热控论坛搜索相关内容）

S7-400系列CPU 及S7-300系列I/O

配置案例，仅供说明，不保证与您使用的控制系统配置相同。

图中黑色背板上，两组黑色控制器，两组控制器背板并无物理连接，各自独立，每组背板9个槽位，每组控制器有三个模件，自左至右分别是 ：

电源模件PS405（也可能是PS407等），占两个槽位；

过程控制器模件S7-414H PG(西门子工业自动化集团专门为T-3000订制的CPU，此系列还有417等)，主要用于燃气轮机启动和停止等过程的顺序控制、辅助系统的控制。左右两组CPU之间通过光纤(体重橙色细线)进行冗余通讯，CPU与同组电源模块通过背板进行电能传递，与同组CP443-1也是通过背板进行通讯，CPU占用两个槽位。

通讯模件CP443-1(工业以太网模件)，实现下位机与Automation Highway网络的通讯(图中绿色网线)，占用一个槽位。

I/O模块采用S7-300系列I/O模块，通过冗余配置的ET200M(即IM153-2)与CPU进行通讯。I/O模块与ET200M通过插接的背板进行通讯，ET200M通过PROFIBUS-DP总线(紫色粗线)与CPU通讯。

在燃机控制系统中，还增加专用的控制器和I/O卡件，例如：

FM458-1 DP控制器：用于高速闭环控制调节，其外形宽度与CP443-1一样，必须与S7-400系列CPU配合使用，相当于S7-400 CPU的应用扩展模块。FM458一般布置在背板上与CP443-1间隔一个插槽。其响应速度快，主要用于燃气轮机的转速控制、负荷控制、排气温度控制，阀位控制等。FM458还可以通过EXM 438-1扩展模块进行 I/O扩展，用EXM 448-2扩展模块进行通讯扩展。

ADDFERM高速I/O模块：上图中右侧白钢壳体的模块，每一个ADDFERM 都具备AI、AO、DI、DO信号通道，燃气轮机的阀门控制就是通过此种I/O模块实现，还可以输入脉冲量，实现转速信号的采集；机组中重要的I/O信号都通过这类卡件输入输出。ADDFERM高速I/O模块自带PROFIBUS接口，通过PROFIBUS总线与CPU通讯。

硬件保护装置

西门子E、F、H级燃气轮机的保护分为两种形式：

一是通过硬件保护装置（SCHLOSSER）直接作用于燃料阀（ESV阀）的跳闸保护。

点火过燃料信号，喘振压力开关信号，可燃气体泄漏信号，火检保护信号，手动急停信号，挡板门保护信号，锅炉大联锁信号，发电机大联锁信号和超速信号等，均以硬接线方式直接输入保护装置（SCHLOSSER），输出跳闸信号。还有一些信号如轴瓦振动，轴瓦温度，排气温度保护等通过TCS系统的内部逻辑判断后，以硬接线输出至硬件保护装置（SCHLOSSER），这些保护称为T3000保护。

FM458控制器内的一些关于燃料阀和闭环回路的保护逻辑信号，也通过硬接线输出至硬件保护装置（SCHLOSSER），这些保护称为FM458保护。

主要包括：7031型三取二逻辑模件，7033四通道选择模件，7038故障安全输出模件，7041故障安全型或门模件，7063故障安全延时模件。

另一种是触发停机顺控程序（SGC）的软停机保护（SHUT DOWN），一些停机条件通过逻辑判断，形成“保护停”信号，触发燃气轮机的停机程序,停机顺序进行中，如果停机条件消失，“保护停”信号消失，可重新启动燃气轮机运行顺控程序，恢复到之前的运行状态。

（后续会有更详尽的介绍）

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