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和利时FM163A智能型汽轮机转速测量及超速保护模块
    发布时间: 2025-09-29 13:21    

和利时 FM163A 是北京和利时自动化驱动技术有限公司(HollySys)推出的一款 智能型汽轮机转速测量及超速保护模块,属于 HOLLiAS-MACS 分布式控制系统(DCS) 的特殊功能组件

和利时FM163A智能型汽轮机转速测量及超速保护模块

一、核心技术参数

参数类别详细指标说明
基本规格

模块类型汽轮机转速测量及超速保护模块DEH 系统专用功能模块
通讯接口ProfiBus-DP 从站支持 9.6Kbps~12Mbps 通讯速率
工作电源24V DC (±10%)功耗≤5W
输入特性

转速输入通道1 路接收汽轮机测速装置信号
转速信号类型差分信号兼容磁电式测速传感器
DI 输入通道1 路油开关跳闸干接点信号
测量范围0~5000r/min覆盖汽轮机额定转速范围
输出特性

DO 输出通道4 路继电器输出2 路 103% 超速信号,2 路 110% 超速信号
触点容量DC 24V/1A (阻性负载)驱动保护电磁阀
模拟量输出1 路 (0~4.88VDC)与转速成正比,可用于监控
保护特性

隔离电压通道间≥500V AC模块与地≥1500V AC抗干扰能力强
保护功能反向保护、通讯线箝压保护防止电源反接和浪涌冲击
自诊断看门狗定时器异常情况下自动复位
物理特性

尺寸114mm×63mm×101mm支持 35mm 导轨安装
工作温度0~45℃湿度 5%~95%(无冷凝)
防护等级IP40防尘设计,适应常规工业环境

二、功能特性与应用场景

1. 核心功能原理

FM163A 模块采用先进的信号处理技术,实现汽轮机转速的精确测量和超速保护功能:
  • 转速测量:接收现场测速装置(如磁阻式传感器)发出的电信号,经滤波、放大、整形后转换为数字信号,计算出汽轮机的实时转速

  • 超速保护:当转速达到设定阈值(103% 或 110% 额定转速)时,模块通过继电器输出驱动超速保护电磁阀和危急遮断电磁阀,实现快速停机保护

  • 信号处理:内置微处理器对采集的信号进行分析处理,提供模拟量输出(0~4.88VDC)供其他系统监测

  • 通信功能:作为 ProfiBus-DP 从站,将测量数据和状态信息上传至主站控制器

2. 应用场景

FM163A 模块主要应用于汽轮机数字电液调节系统(DEH),是实现汽轮机安全保护的关键组件:
  • 电力行业
    • 火电机组中,监测汽轮机转速并提供超速保护,是 DEH 系统的核心 I/O 单元

    • 核电站常规岛中,确保汽轮机在异常工况下的安全停机

  • 化工行业
    • 大型工业拖动汽轮机控制系统中,监测驱动压缩机、泵等设备的汽轮机转速

    • 自备电站中,与 ETS(汽轮机跳闸保护系统)配合使用,提高系统可靠性

  • 冶金行业
    • 高炉鼓风系统中,保护驱动鼓风机的汽轮机安全运行

    • 钢铁厂自备电厂中,确保汽轮发电机组的稳定运行和紧急保护

3. 汽轮机超速保护机制

FM163A 模块在汽轮机超速保护系统中扮演关键角色,实现多级保护:
保护类型动作转速保护方式作用
OPC 超速保护103% 额定转速关闭调节汽门防止转速进一步升高
AST 超速保护110% 额定转速关闭主汽门和调节汽门紧急停机
机械超速保护111~112% 额定转速薄膜阀动作最终保护手段

三、安装与接线指南

1. 硬件连接

FM163A 模块通过端子底座 FM131A 与外部设备连接,安装步骤如下:
  • 模块安装
    1. 将模块沿控制柜导轨滑入,确保导向槽对齐

    2. 通过固定孔将模块固定在导轨上

    3. 安装纸卡,标注测点名称便于维护

  • 端子底座选择
    • 标配 FM131A 端子底座,提供 40 位双排接线端子

    • 支持带电插拔,维护时无需停机

2. 接线规则

FM163A 模块的接线分为转速信号输入、油开关跳闸信号输入、保护信号输出和转速模拟量输出四部分:
  • 转速信号输入
    • 差分输入:FQ1 + 和 FQ1 - 分别接测速传感器输出

    • 电源:V + 和 V - 接 24V DC 电源

  • 油开关跳闸信号输入
    • OIL-TRIP + 和 OIL-TRIP - 接油开关辅助触点

    • 干接点信号,无需外部电源

  • 超速保护信号输出
    • 103% 超速信号:NO103A+、NO103A - 和 NO103B+、NO103B-

    • 110% 超速信号:NO110A+、NO110A - 和 NO110B+、NO110B-

    • 通常采用 "三取二" 接线方式提高可靠性

  • 转速模拟量输出
    • SPEED 和 FGND 接至 DCS 模拟量输入模块或其他监测设备

3. 通讯配置

  • 地址设置
    • 通过端子底座上的 8 位拨码开关设置模块地址(1-126)

    • 拨码开关从左到右依次为第 1~8 位,ON 为 0,OFF 为 1

    • 站号计算公式:站号 = 2×K1+2×K2+2×K3+2×K4+2×K5+2×K6+2×K7+2×K8

  • 总线连接
    • ProfiBus-DP 总线采用屏蔽双绞线

    • 终端电阻(120Ω)安装在总线首尾两端

    • 通讯速率建议设置为 500Kbps 以保证实时性

四、与 FM163D/FM163E 的对比及替代型号

1. FM163 系列产品对比

特性FM163AFM163DFM163E
定位汽轮机转速测量及超速保护模块替代 FM163A 的新型号增强型汽轮机超速保护模块
通道配置1 路转速输入,1 路 DI,4 路 DO与 FM163A 兼容与 FM163A 兼容
通讯接口ProfiBus-DP 从站ProfiBus-DP 从站ProfiBus-DP 从站
工作温度0~45℃0~45℃0~45℃
防护等级IP40IP40IP40
特点基础型号替代型号,性能优化增强型,精度更高
应用场景常规汽轮机 DEH 系统替代 FM163A高精度要求的 DEH 系统

2. 替代型号建议

  • 同品牌替代
    • FM163D:推荐替代型号,与 FM163A 引脚兼容,性能更优

    • FM163E:增强型模块,与 FM165 配合使用完成一次调频功能

    • FM163PFR:特殊应用版本,增加了部分保护功能

  • 配套产品
    • FM146A:汽轮机 DEH 伺服单元,与 FM163A 配合使用

    • FM165:汽轮机一次调频模块,与 FM163E 配合使用

五、采购与技术支持

1. 官方资源

  • 技术文档:访问和利时官网(www.hollysys.com)下载 FM163A 产品手册(文档编号:MACS-0101-011)和 DEH 系统组态指南

  • 案例库:参考《FM163A 在某电厂 300MW 机组 DEH 系统中的应用》等技术白皮书,获取实际工程经验

2. 采购渠道

  • 授权代理商:北京和利时系统工程有限公司、上海乾拓贸易有限公司等,提供现货支持与技术培训

  • 电商平台:1688、DirectIndustry 等平台提供模块及配件(如 FM131A 底座),注意辨别真伪

3. 售后服务

  • 质保期限:模块提供 1 年原厂质保,含免费维修与固件升级

  • 技术支持:7×24 小时远程诊断服务,48 小时内现场响应(需签订服务协议)

  • 培训服务:提供 DEH 系统组态与维护培训,包括 FM163A 模块的原理与应用

六、总结

和利时 FM163A 作为汽轮机 DEH 系统的核心 I/O 单元,以其高精度转速测量和可靠的超速保护功能,成为汽轮机组安全运行的重要保障。其智能化设计、带电插拔特性和多重保护机制,使其在电力、化工、冶金等行业的汽轮机控制系统中得到广泛应用。随着技术发展,FM163D 和 FM163E 已成为更优的替代选择,但 FM163A 仍在大量现有系统中稳定运行。在选型与维护时,建议参考官方文档并结合现场实际需求,确保系统安全可靠。
  • FM161-48    

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