应急发电机控制模块DSE7320在FPSO的应用及分析

钱 程

（中海油能源发展股份有限公司湛江采油服务文昌分公司 广东湛江 524057）

应急发电机控制模块DSE7320在FPSO的应用及分析

钱 程

（中海油能源发展股份有限公司湛江采油服务文昌分公司 广东湛江 524057）

根据DSE7320控制器在FPSO普遍使用的情况,对照控制器出厂外文资料及发电机组生产厂家设计资料，对应急发电机组控制系统进行了分析研究。在此基础上，分别对DSE控制器外围接线进行解读，对发电机组控制模式进行了重点分析，并进行了控制器软件简略介绍。通过分析研究，解决应急发电机组常规设计准则，为提高应急发电机组工作可靠性及后期维修方便性提供了依据。

应急发电机组；DSE7320控制器；控制模式分析；应用实践

1 引言

应急发电机组是FPSO几大关键设备之一，应急发电机组工作的可靠性在很大程度上取决于控制器工作的可靠性，控制器被喻为应急发电机组的“心脏”。DSE控制器作为应急发电机组控制的核心部件，要在各种工作条件下工作，控制器通常采取原装进口，给设计及使用带来诸多不便。可见，对控制器分析研究是实现应急发电机组可靠运行的重要课题。

DSE控制器的使用与维护始终伴随着不断、反复的实践，由于产品昂贵，试验条件受限，特别是应急发电机组作为关键设备的限制，FPSO直接使用者也很少对其进行全面的试验，基本采取项目实施过程中参与的原则，在设备安装调试完成后，较少直接进行全面研究。

基于应急发电机组的特殊性，通过发电机组总体控制模式进行研究，分析了各种控制模式的实际实现方式，为机组可靠工作及维护方便提供了依据。

2 DSE7320控制器

DSE7320控制器背面视图及原厂参考CAD设计图如下：

DSE7320端子说明:

3 DSE7320实际外接电路

3.1 应急发电机工作模式分析

生产厂家原理图如后图

P#电缆连接至24V蓄电池正极，经旋钮QC2选择“远程”后，24VDC电源供应至H2端子，H2端子处电源分三路供应控制回路：

其一回路P0直接供往DSE控制器端子3，其为紧急停止供电回路，其回路上可串接多路关停信号，所有关停信号均为常闭点，可由中控系统触发断开，同样可由其它需要操作发电机关停的开关触发（例如安装在直升机甲板处的方便停机旋钮）；该回路电源由外部单独一路接入，在外部接入回路中直接接入工作常闭点，任何一点断开，相当于该回路电源被隔离。一旦被隔离，发电机供油电磁阀停止工作，可靠停机，所以该紧急回路可归入应急安全型。

其二回路与三回路为二选一回路，当旋钮QC4选择“正常”位后，DSE7320将取得工作电源，待其完成自检后，控制器将按其控制逻辑进行工作，可实现自动启动机组、自动合闸、自动监测及各种保护停机等功能。

当旋钮QC4选择“应急”位后，DSE7320将失去工作电源而停止工作，发电机交由应急控制。应急发电机组应急工作功能为应急发电机一种极为重要的功能，其本质是，甩开发电机组所有的保护，包括中控关停控制、低油压、高水温等功能，直至发电机耗尽燃油而自然停机。

应急实现方式为：旋动旋钮QC3至“启动”位置，启动电源旁通DSE7320控制器而直接供电给电子调速板控制继电器K3及启动马达控制继电器K4，从而使发动机启动；当发动机运行到额定转速正常发电后，K8继电器动作切断启动马达控制回路，马达退出；发动机在电子调速板EFC的控制下，带动发电机正常工作直至燃油耗尽；在此工作模式下，发电机组所有的保护，包括中控关停控制、低油压、高水温等功能尽失，如需将应急运行的发电机退出，只能旋动旋钮QC3至“停止”位置或者按动布置在机组上的紧急停止按钮。

3.2 发电机组外围信号接入及控制

当发电机投入为DSE7320控制器控制模式时，控制器外接信号将采集进入控制器，按照预设的控制逻辑对发电机组进行控制。

DSE端子3引入24VDC电源，通过控制器内部控制触点引出至端子4及端子5控制K3、K4继电器，K3触点控制24V电源引入至电子调速板，控制发动机，K4触点控制24V电源接通启动马达控制回路，控制发动机启动。

DSE控制器所有其它引入信号，通过预设的程序运算影响K3、K4内部控制点，从而影响K3、K4的导通或断开，实现机组的运行及停机。

DSE 端子 8、9、10、11 为用户可编逻辑端子，其24VDC电源取自端子2，当端子输出有效时，其连接的继电器动作，继电器触点可用于任何需要的地方。该实例控制模块中，端子8接入K9继电器做发电机组正常运行输出，同时输出给用户监视；端子9接入K2继电器做发电机组故障关停输出，同时输出给用户监视；端子10接入K11继电器做发电机组启动失败告警输出，启动失败输出可在软件逻辑中设定，连续尝试启动次数通常设为6次，同时输出给用户监视；端子11接入K6继电器做发电机组公共报警输出，例如润滑油压力降至机组关停前可设定报警点，冷却水温升高到机组关停前可设定报警值。

DSE 端子 15、16、17、18、19 为发电机组模拟量连接端子，其中端子15为信号公共返回端子；端子16模块已固化定义为润滑油压力传感器输入端子，端子17固化定义为冷却水温度传感器输入端子，端子18固化定义为燃油液位传感器输入端子，端子19可由用户自定义，只要满足传感器型式要求；该实例控制器中接入润滑油压力及冷却水温传感器端子。

DSE端子43、44、45、46接入发电机输出三相及中性点电压信号。

DSE端子51、52、53、54接入发电机输出三相电流信号，其具体连接中需注意，当互感器P1指向发电机、P2指向负荷侧时，互感器二次侧S1需与对应端子（51、52、53）连接，而S2端子全部并接，并与端子54连接。

4 DSE控制器编程软件使用

DSE控制器外围接线简单，控制可靠，然而使用前，必须对控制器进行一定程度的配置。

DSE控制器基于单片机技术，需要专门的通讯及编程界面软件。

提醒：目前界面软件仍不支持64位操作系统。

软件安装过程简单，只需“next”按钮一直往下点击即可完成。

DSE7320控制器具备3种通讯模式，其中使用通用型USB连接线最为方便。

软件打开：在开始菜单中查找“DSE Configuration Suite”并点击，打开界面软件。具体软件使用方法请参阅软件说明书。

上图为输出配置示意图。限于篇幅，具体使用方法不再叙述。建议大家在实际应用时多加理解，尤其在设备调试过程中多加练习。

结语

（1）DSE控制器接线简单，但需结合厂家说明书研读，尤其各种型式电源流向需特别清楚，减少错误接线的发生率。

（2）充分理解应急发电机组的几种控制模式，有利于提高发电机组的使用时效。适当提出应急发电机组控制策略，从根本上改善控制可靠性及维修方便性，为工程及生产进行下一步优化设计与调试工作提供了依据。

（3）熟悉DSE编程界面软件，优化机组保护控制，进一步完善功能，尽量利用控制器资源，为机组维护保养提供依据。

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

[2]DSE7000 Series configuration suite

[3]生产厂家设计图