蒸汽涡轮、控制方法及程序
阅读：541发布：2023-01-21
专利汇可以提供蒸汽涡轮、控制方法及程序专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 蒸汽 涡轮 、控制方法及程序。该蒸汽涡轮具备： 电动机 、多个 控制器 单元、状态保持部及 主控制器 。电动机驱动用于调整供给至涡轮主体的蒸汽所流通的蒸汽流路的开闭的调整 阀 。多个控制器单元控制所述电动机的驱动。状态保持部保持表示蒸汽涡轮的状态的参数。关于主控制器，在控制所述电动机的驱动的所述控制器单元发生异常时，切换成所述控制器单元中未进行电动机的控制的控制器单元，将所述参数改写成在发生所述异常之前所述状态保持部所保持的参数之后，使该控制器单元动作。，下面是蒸汽涡轮、控制方法及程序专利的具体信息内容。
1.一种蒸汽涡轮，其具备：
电动机，驱动用于调整供给至涡轮主体的蒸汽所流通的蒸汽流路的开闭的调整阀；
多个控制器单元，用于控制所述电动机的驱动；
状态保持部，保持表示蒸汽涡轮的状态的参数；及
主控制器，在控制所述电动机的驱动的所述控制器单元发生异常时，切换成所述控制器单元中未进行电动机的控制的控制器单元，将所述参数改写成在发生所述异常之前所述状态保持部所保持的参数之后，使该控制器单元动作。
2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮，其中，
所述状态保持部保持作为所述参数的在所述涡轮主体中已检测出的涡轮转速。
3.根据权利要求1或2所述的蒸汽涡轮，其中，
所述状态保持部保持用于控制作为所述参数的所述调整阀的阀门开度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的蒸汽涡轮，其中，
所述状态保持部保持以所述参数为目标的涡轮转速与已检测出的涡轮转速之间的偏差。
5.一种蒸汽涡轮的控制方法，其中，
多个控制器单元控制驱动用于调整供给至涡轮主体的蒸汽所流通的蒸汽流路的开闭的调整阀的电动机的驱动，
状态保持部保持表示蒸汽涡轮的状态的参数，
主控制器在控制所述电动机的驱动的控制器单元发生异常时，切换成所述控制器单元中未进行电动机的控制的控制器单元，将所述参数改写成在发生所述异常之前所述状态保持部所保持的参数之后，使该控制器单元动作。
6.一种程序，其中，
可使计算机发挥如下功能：
电动机，驱动用于调整供给至涡轮主体的蒸汽所流通的蒸汽流路的开闭的调整阀；
多个控制器单元，用于控制所述电动机的驱动；
状态保持部，保持表示蒸汽涡轮的状态的参数；及
主控制器，在控制所述电动机的驱动的所述控制器单元发生异常时，切换成所述控制器单元中未进行电动机的控制的控制器单元，将所述参数改写成在发生所述异常之前所述状态保持部所保持的参数之后，使该控制器单元动作。
蒸汽涡轮、控制方法及程序
技术领域
[0001] 本发明涉及一种蒸汽涡轮、控制方法及程序。
背景技术
[0003] 存在反馈涡轮转速的实际测量值并与目标涡轮转速进行比较，且根据该偏差控制涡轮转速的蒸汽涡轮。
[0004] 在专利文献1中，作为相关技术记载有设置预备控制器单元且进行持有冗长性的蒸汽涡轮的控制的技术。
[0005] 以往技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1：日本专利公开2013-72349号公报
[0008] 发明的概要
[0009] 发明要解决的技术课题
[0010] 然而，专利文献1中记载的蒸汽涡轮的控制中，对预备控制器单元的切换顺序不明确。并且，从主控制器单元切换成预备控制器单元时，需要检测预备控制器单元以从何种状态进行动作，但专利文献1中记载的蒸汽涡轮的控制中，在主控制器单元发生异常时，不存在检测预备控制器单元的状态的控制器，因此无法检测预备控制器单元的状态。其结果，即使切换成预备控制器单元，也无法进行与异常发生之前相同的控制。并且，专利文献1中记载的蒸汽涡轮的控制中，正从主控制器单元切换成预备控制器单元的时候，也持续在不施加从电动驱动器向控制器单元的反馈的状态下的动作。因此，切换后的控制器单元的动作条件与切换之前的控制器单元的动作条件不同，涡轮转速从目标涡轮转速较大偏离。涡轮转速从目标涡轮转速较大偏离时，控制量过大，因此，其结果，电动机、电动驱动器、涡轮主体等各可动部存在急剧动作的可能性，根据情况还存在破损的可能性。
[0011] 因此，蒸汽涡轮中要求如下技术，即在控制电动机的驱动的控制器单元发生异常的情况下，也能够将涡轮转速控制成作为目标的涡轮转速，在不会导致破损的安全状态下，能够修复控制。
发明内容
[0012] 该发明提供一种能够解决上述课题的蒸汽涡轮、控制方法及程序。
[0013] 用于解决技术课题的机构
[0014] 根据本发明的第1方式，蒸汽涡轮具备：电动机，驱动用于调整供给至涡轮主体的蒸汽所流通的蒸汽流路的开闭的调整阀；多个控制器单元，用于控制所述电动机的驱动；状态保持部，保持表示蒸汽涡轮的状态的参数；及主控制器，在控制所述电动机的驱动的所述控制器单元发生异常时，切换成所述控制器单元中未进行电动机的控制的控制器单元，将所述参数改写成在发生所述异常之前所述状态保持部所保持的参数之后，使该控制器单元动作。
[0015] 根据本发明的第2方式，上述蒸汽涡轮中，所述状态保持部保持作为所述参数的在所述涡轮主体中检测出的涡轮转速。
[0016] 根据本发明的第3方式，上述蒸汽涡轮中，所述状态保持部保持用于控制作为所述参数的所述调整阀的阀门开度。
[0017] 根据本发明的第4方式，上述蒸汽涡轮中，所述状态保持部保持以所述参数为目标的涡轮转速与已检测出的涡轮转速之间的偏差。
[0018] 根据本发明的第5方式，蒸汽涡轮的控制方法中，多个控制器单元控制驱动用于调整供给至涡轮主体的蒸汽所流通的蒸汽流路的开闭的调整阀的电动机的驱动，状态保持部保持表示蒸汽涡轮的状态的参数，主控制器在控制所述电动机的驱动的控制器单元发生异常时，切换成所述控制器单元中未进行电动机的控制的控制器单元，将所述参数改写成在发生所述异常之前所述状态保持部所保持的参数之后，使该控制器单元动作。
[0019] 根据本发明的第6方式，程序中，可使计算机发挥如下功能：电动机，驱动用于调整供给至涡轮主体的蒸汽所流通的蒸汽流路的开闭的调整阀；多个控制器单元，用于控制所述电动机的驱动；状态保持部，保持表示蒸汽涡轮的状态的参数；及主控制器，在控制所述电动机的驱动的所述控制器单元发生异常时，切换成所述控制器单元中未进行电动机的控制的控制器单元，将所述参数改写成在发生所述异常之前保持所述状态保持部的参数之后，使该控制器单元动作。
[0020] 发明效果
[0022] 图1是表示本发明的一实施方式的蒸汽涡轮的结构的一例的图。
[0023] 图2是表示控制本实施方式的蒸汽涡轮中的电动驱动器的控制系统的结构的一例的第1图。
[0024] 图3是表示本实施方式的电动驱动器的内部结构的一例的第1图。
[0025] 图4是表示本实施方式的电动驱动器的内部结构的一例的第2图。
[0027] 图6是表示控制本实施方式的蒸汽涡轮中的电动驱动器的信号的内容的一例的图。
[0028] 图7是表示控制本实施方式的蒸汽涡轮中的电动驱动器的控制系统的结构的一例的第2图。
[0029] 图8是表示本实施方式的控制器发生异常的情况下的蒸汽涡轮中的处理流程的一例的图。
[0030] 图9是表示本实施方式的放大器发生异常的情况下的蒸汽涡轮中的处理流程的一例的图。
具体实施方式
[0031] <实施方式>
[0032] 图1是表示本发明的一实施方式的蒸汽涡轮10的结构的一例的图。
[0033] 如图1所示，本实施方式的蒸汽涡轮10具备涡轮主体11、蒸汽流路12、调整阀13、杠杆部件14、开闭驱动机构15、电子调速器17、控制器单元35、主控制器43及状态保持部49。
[0036] 轴承112能够旋转地支承转子113所具备的旋转轴115。
[0037] 蒸汽流路12对涡轮主体11供给蒸汽。如图1所示，蒸汽流路12具备蒸汽导入口121及蒸汽供给口122。蒸汽流路12从蒸汽导入口121导入蒸汽，并且蒸汽供给口122连接于涡轮主体11。在蒸汽导入口121与蒸汽供给口122之间设置有蒸汽流路12的流路宽度被狭窄地节流的节流孔123。
[0038] 另外，作为本实施方式的“蒸汽流路”，举例说明对涡轮主体11供给的蒸汽所流通的流路，但蒸汽流路12并不限定于此，例如也可为从涡轮主体11抽气的蒸汽所流通的流路。
[0039] 调整阀13调整向涡轮主体11供给的蒸汽的量。如图1所示，调整阀13具备棒状的臂部件131、及大致半圆形状的密封部件132。调整阀13在臂部件131的一端部设置有密封部件132，臂部件131的另一端部固定于杠杆部件14的长度方向中间部。根据调整阀13，臂部件
131沿着蒸汽流路12直线运动，从而密封部件132嵌合或间隔于蒸汽流路12的节流孔123。由此，节流孔123的开口状态发生变化，经由节流孔123供给至涡轮主体11的蒸汽的流量发生变化。
131沿着蒸汽流路12直线运动，从而密封部件132嵌合或间隔于蒸汽流路12的节流孔123。由此，节流孔123的开口状态发生变化，经由节流孔123供给至涡轮主体11的蒸汽的流量发生变化。
[0040] 杠杆部件14将开闭驱动机构15的输出传递至调整阀13。如图1所示，杠杆部件14能够转动地支承长度方向基端部，并且在长度方向基端部固定有杠杆侧杆19的一端部。并且，如前所述，在杠杆部件14的长度方向中间部中，在比构成调整阀13的臂部件131的固定位置更靠前端的一侧，作为强制闭塞调整阀13的強制闭塞机构安装有拉簧20的一端部。拉簧20的另一端部固定为不可移动。图1中，在外力不作用的状态下，拉簧20赋予使杠杆部件14朝向以逆时针旋转的方向的张力。
[0041] 开闭驱动机构15驱动调整阀13。开闭驱动机构15具备一对支架21、保持部件22及电动驱动器23。
[0042] 如图1所示，开闭驱动机构15所具备的一对支架21被固定设置。
[0043] 保持部件22保持电动驱动器23。
[0044] 电动驱动器23发生用于驱动调整阀13的驱动力。
[0045] 连接器32相互连接电动驱动器23侧杆及杠杆侧杆19。
[0046] 如图1所示，电子调速器17输入根据压缩机18中的压力和温度的检测结果进行的工艺控制的结果。并且，电子调速器17输入通过构成涡轮主体11的速度检测传感器114检测出的叶片116的转速(以下为“涡轮转速”)。速度检测传感器114具有脉冲传感器的功能，此时，电子调速器17从速度检测传感器114作为涡轮转速输入与该转速相应的脉冲信号。另外，电子调速器17输入从操作盘34输入的来自用户的指示。已输入的工艺控制的结果，电子调速器17根据涡轮转速及来自用户的指示，生成与控制阀门开度相应的信号。而且，电子调速器17向主控制器43输出表示已生成的控制阀门开度的信号。
[0047] 控制器单元35(主控制器单元35a、预备控制器单元35b)控制开闭驱动机构15的动作。
[0048] 主控制器43根据从电子调速器17输入的控制阀门开度，控制主控制器单元35a(在主控制器单元35a发生异常的情况下为预备控制器单元35b)。更详细而言，主控制器43向控制器单元35输出控制阀门开度，控制器单元35根据控制阀门开度控制电动驱动器23。
[0049] 状态保持部49保持表示蒸汽涡轮的状态的参数。例如，表示蒸汽涡轮的状态的参数为涡轮主体11中速度检测传感器114所检测的涡轮转速、用于控制调整阀13的阀门开度、作为目标的涡轮转速与已检测出的涡轮转速之间的偏差等。状态保持部49以规定的周期采样并存储参数。此时，状态保持部49覆盖于所述存储的数据并进行存储。另外，图1为状态保持部49保持涡轮转速的情况的一例，状态保持部49的连接端并不限定于该图中所示出的例子。状态保持部49的连接端也可按照所保持的参数不同。
[0050] 图2是表示控制本实施方式的蒸汽涡轮10中的电动驱动器23的控制系统的结构的一例的第1图。
[0051] 图2中，图1中示出的蒸汽涡轮10的结构中，示出开闭驱动机构15、电子调速器17、电动驱动器23、主控制器单元35a、预备控制器单元35b及主控制器43。
[0055] 预备控制器单元35b具备控制器351b及伺服驱动器352b。并且，伺服驱动器352b具备异常检测电路29b及放大器3521b。另外，放大器3521b具备电磁接触器(MC)3522b。
[0056] 电子调速器17输入涡轮转速、工艺控制及来自用户的指示。
[0057] 电子调速器17所具备的偏差计数器46从作为涡轮转速的目标的目标涡轮转速减去电子调速器17所输入的涡轮转速计算偏差。偏差计数器46通过开关48将已计算出的偏差输出至PID控制器47。
[0058] 若PID控制器47从偏差计数器46输入偏差，则根据已输入的偏差、电子调速器17所输入的工艺控制及来自用户的指示，生成表示用于进行使涡轮转速接近目标涡轮转速的PID控制的控制阀门开度的信号。PID控制器47将已生成的控制阀门开度输出至主控制器43。
[0059] 开关48设置于偏差计数器46与PID控制器47之间，根据来自主控制器43的开关控制信号，切换通电状态与非通电状态。
[0060] 电动驱动器23发生用于驱动调整阀13的驱动力。电动驱动器23具备编码器25、电动马达26、制动器28及升程传感器36。
[0061] 编码器25通过编码器用开关45将与电动马达26的转速相应的信号发送至伺服驱动器352a所具备的放大器3521a。编码器25将与电动马达26的转速相应的信号发送至伺服驱动器352a，从而控制器351a能够更高精度地控制伺服驱动器352a。
[0063] 异常检测电路29a检测控制器351a或放大器3521a的异常，且在关闭对制动器28的电源供给的情况下，制动器28对电动马达26的旋转施加制动。
[0064] 异常检测电路29a为检测控制器351a或放大器3521a的异常的电路，当检测出异常的情况下，制动器28对电动马达26的旋转施加制动。例如，当从主控制器单元35a输入至电动马达26的电动马达控制信号检测出表示规定的变动量的阈值以上的变动的情况下，异常检测电路29a判定为在控制器351a或放大器3521a发生异常。而且，异常检测电路29a关闭对制动器28的电源供给。
[0065] 并且，异常检测电路29a在检测出异常的情况下，向主控制器43发送报知异常的发生的异常发生信号。
[0066] 主控制器单元35a从主控制器43输入控制阀门开度，根据所输入的控制阀门开度控制电动驱动器23的动作。
[0067] 更详细而言，主控制器单元35a所具备的控制器351a根据所输入的控制阀门开度向放大器3521a输出位置指令。放大器3521a根据从控制器351a输入的位置指令、及与通过编码器用开关45从编码器25输入的电动马达26的转速相应的信号，向电动马达26发送电动马达控制信号。
[0068] 另外，控制器351a及放大器3521a分别具有是否发生异常的自我诊断功能。若控制器351a从主控制器43输入自我诊断的执行指令，则执行自我诊断，并且向放大器3521a输出自我诊断的执行指令。若放大器3521a从控制器351a输入自我诊断的执行指令，则执行自我诊断。放大器3521a将已执行的自我诊断的诊断结果输出至控制器351a。若控制器351a从放大器3521a输入自我诊断结果，则将放大器3521a的自我诊断结果与自放大器的自我诊断结果发送至主控制器43。
[0069] 并且，电磁接触器(MC)3522a设置于放大器3521a与放大器3521(3521a、3521b)的一次电源(未图示)之间，成为通电状态的情况下，将来自放大器3521的一次电源的电力供给至放大器3521a，在成为非通电状态的情况下，切断流向放大器3521a的来自一次电源的电力的供给。
[0070] 主控制器43将从电子调速器17输入的控制阀门开度输出至主控制器单元35a。
[0071] 另外，若主控制器43从异常检测电路29a接收异常发生信号，则向控制器351a发送自我诊断的执行指令。而且，主控制器43从控制器351a接收放大器3521a的自我诊断结果及控制器351a的自我诊断结果。只要在所接收的放大器3521a的自我诊断结果及控制器351a的自我诊断结果中的一个为表示异常的自我诊断结果的情况下，主控制器43将磁铁开关44与编码器用开关45各自的连接从主控制器单元35a侧切换成预备控制器单元35b侧。并且，主控制器43向电子调速器17发送表示蒸汽涡轮10发生异常的异常报知信号。
[0072] 如上所述，本实施方式的蒸汽涡轮10中，根据电子调速器17的控制，主控制器43控制控制器单元35，控制器单元35控制电动驱动器23的动作。根据对于该电动驱动器23的动作的控制，使调整阀13动作，并调整供给于涡轮主体11的蒸汽的量。
[0073] 并且，在主控制器单元35a发生异常的情况下，主控制器43通过切换磁铁开关44与编码器用开关45的连接端，从主控制器单元35a向预备控制器单元35b切换连接。
[0074] 另外，预备控制器单元35b的结构与主控制器单元35a的结构相同，因此省略详细说明。
[0075] 图3及图4是表示电动驱动器23的内部结构的一例的图。
[0076] 如图3所示，电动马达26设置于电动驱动器23的基端部，且内部容纳于密闭的马达容纳部。
[0080] 螺母311螺合于电动驱动器23的内周面被切割为内螺纹的滚珠丝杠30。
[0081] 活塞杆312为筒状形状，固定于螺母311的一端面而覆盖滚珠丝杠30的外侧。
[0082] 杆端连接件313嵌合并装设于活塞杆312的前端部。
[0083] 驱动器侧杆314的长度方向一端部固定于杆端连接件313。
[0084] 由此，活塞单元31中，若滚珠丝杠30绕轴线旋转，则如图4所示，螺合于滚珠丝杠30的螺母311沿轴线移动。而且，固定于伴随该移动的螺母311的活塞杆312、杆端连接件313及驱动器侧杆314也与螺母311一同沿滚珠丝杠30的轴线移动。
[0085] 制动器28为利用通过向线圈通电而发生的电磁力进行机械的连结/切开/制动/保持的无励磁动作型电磁制动。如图3所示，制动器28夹着电动马达26设置在滚珠丝杠30的相反一侧的位置。制动器28通过如图1所示的电子调速器17控制动作。更详细而言，当滚珠丝杠30的圆周速度超过阈值而变得较大的情况下，电子调速器17控制成使制动器28动作，从而对电动马达26的旋转施加制动。并且，通过停电等而对电动马达26的电力的供给被停止的情况下，电子调速器17被控制成从电力的供给的停止到使致动器28动作只需一定的时间，从而对电动马达26的旋转施加制动。
[0086] 图5是表示控制本实施方式的蒸汽涡轮10中的电动驱动器23的信号的收发的一例的图。
[0087] 并且，图6是表示控制本实施方式的蒸汽涡轮10中的电动驱动器23的信号的内容的一例的图。
[0088] 图6中的信号的内容为对图5中示出的本实施方式的蒸汽涡轮10的信号的内容的一例。
[0089] 图5中，各箭头中示出的1～9的数字示出图6中示出的“数据NO.”。并且，各箭头的起始点表示发送号码所示出的信号的功能部，各箭头的终点表示接收号码所示出的信号的功能部。
[0090] 例如，图5中，号码1所示出的信号为表示涡轮转速的信号。电子调速器17从速度检测传感器114获取表示涡轮转速的信号。
[0091] 号码2所示出的信号为表示控制阀门开度的信号。电子调速器17根据涡轮转速生成表示控制阀门开度的信号，发送至主控制器43。
[0092] 号码3所示出的信号为表示控制器351a、控制器351b、放大器3521a、放大器3521b等的异常的异常信号(异常报知信号)。从控制器351(351a、351b)接收表示放大器3521或控制器351的异常的自我诊断结果的情况下，主控制器43向电子调速器17发送异常信号(异常报知信号)。
[0093] 号码5所示出的信号为表示控制器/放大器的异常的异常信号(表示异常的自我诊断结果)或与控制器/放大器的电动马达26的连接/切断结束信号。主控制器43向控制器351发送自我诊断的执行指令，在放大器3521或控制器351发生异常的情况下，获取异常信号(表示异常的自我诊断结果)。并且，主控制器43从主控制器单元35a切换至预备控制器单元35b时，获取连接/切断结束信号。主控制器43从控制器351a获取的号码5所示出的信号为表示控制器351a/放大器3521a的异常的异常信号或控制器351a的切断结束信号。并且，主控制器43从控制器351b获取的号码5所示出的信号为表示控制器351b/放大器3521b的异常的异常信号或控制器351b的连接结束信号。
[0094] 号码6所示出的信号为表示控制阀门开度的信号。主控制器43向控制器351发送表示控制阀门开度的信号。控制器351a及放大器3521a为正常的情况下，主控制器43向控制器351a发送表示控制阀门开度的信号。在控制器351a或放大器3521a发生异常的情况下，主控制器43改变从控制器351a至控制器351b的连接，向控制器351b发送表示控制阀门开度的信号。
[0095] 号码7所示出的信号为表示放大器3521的异常的异常信号。控制器351从主控制器43接收自我诊断的实施指令时，向放大器3521输出自我诊断的实施指令，向放大器3521发生异常时获取放大器3521的异常信号(自我诊断结果)。控制器351a获取放大器3521a的异常信号，控制器351b获取放大器3521b的异常信号。
[0096] 号码8所示出的信号是在电动驱动器23中用于使可动部向目的位置移动的旋转位置指令。控制器351向放大器3521发送位置指令。控制器351a向放大器3521a发送旋转位置指令，控制器351b向放大器3521b发送旋转位置指令。
[0097] 号码9所示出的信号是用于在切换控制器单元35时，将设置在放大器3521与放大器3521的一次电源之间的电磁接触器(图5中为“MC”)3522(3522a、3522b)设为非导通状态且切断流向放大器3521的电力的放大器一次电源切断信号。主控制器43获取异常信号时，向电磁接触器3522发送放大器一次电源切断信号。主控制器43获取控制器351a或放大器3521a的异常信号时向电磁接触器3522a发送放大器一次电源切断信号。并且，主控制器43获取控制器351b或放大器3521b的异常信号时向电磁接触器3522b发送放大器一次电源切断信号。
[0098] 图7是表示控制本实施方式的蒸汽涡轮10中的电动驱动器23的控制系统的结构的一例的第2图。
[0099] 在此，示出电子调速器17具备偏差计数器46及PID控制器47的例子。
[0100] 电子调速器17输入涡轮转速、工艺控制及来自用户的指示。
[0101] 偏差计数器46输入目标涡轮转速、及速度检测传感器114所检测出的涡轮转速，从目标涡轮转速减去涡轮转速。偏差计数器46通过开关48将从目标涡轮转速减去涡轮转速的偏差输出至PID控制器47。
[0102] PID控制器47根据所输入的偏差、电子调速器17所输入的工艺控制及来自用户指示，生成表示用于进行使涡轮转速接近目标涡轮转速的PID控制的控制阀门开度的信号。PID控制器47将表示控制阀门开度的信号输出至主控制器43。
[0103] 主控制器43从PID控制器47输入表示控制阀门开度的信号。而且，主控制器43将控制阀门开度输出至主控制器单元35a(在主控制器单元35a发生异常时为预备控制器单元35b)。
[0104] 主控制器单元35a从主控制器43输入控制阀门开度。主控制器单元35a根据所输入的控制阀门开度，控制构成电动驱动器23的电动马达26的动作。
[0105] 电动驱动器23根据主控制器单元35a(主控制器单元35a发生异常时为预备控制器单元35b)的控制开闭弁，调整对涡轮主体11的蒸汽量。
[0106] 涡轮主体11所具备的叶片116通过蒸汽进行旋转。
[0107] 速度检测传感器114检测出涡轮转速，并将涡轮转速作为脉冲信号反馈给偏差计数器46。
[0108] 接着，对在主控制器单元35a所具备的控制器351a发生异常、在主控制器单元35a所具备的放大器3521a发生异常中的任一个时的蒸汽涡轮10中的控制进行说明。
[0109] 图8是表示控制器351a发生异常的情况下的蒸汽涡轮10中的处理流程的一例的图。
[0110] 首先，对在主控制器单元35a所具备的控制器351a发生异常的情况下的蒸汽涡轮10中的控制进行说明。
[0111] 另外，其中，主要沿着图7中示出的控制块进行说明，但还使用图7中未示出的上述功能部来对控制的处理进行说明。
[0112] 在主控制器单元35a控制电动驱动器23的状态下，在主控制器单元35a所具备的控制器351a发生了异常。
[0113] 若伺服驱动器352a所具备的异常检测电路29a检测出控制器351a的异常，则关闭对制动器28的電源供给。于是，制动器28根据关闭電源供给而施加电磁制动(步骤S1)。例如，异常检测电路29a检测出从主控制器单元35a输入至电动马达26的电动马达控制信号表示规定的变动量的阈值以上的变动时，判断为在控制器351a或放大器3521a发生了异常。
[0114] 异常检测电路29a检测出异常时，发送报知在主控制器43发生异常的异常发生信号。
[0115] 若主控制器43从异常检测电路29a接收异常发生信号，则向控制器351a发送自我诊断的执行指令。
[0116] 若控制器351a从主控制器43输入自我诊断的执行指令，则执行自我诊断，并且向放大器3521a输出自我诊断的执行指令。若放大器3521a从控制器351a输入自我诊断的执行指令，则执行自我诊断。放大器3521a将已执行的自我诊断的诊断结果输出至控制器351a。若控制器351a从放大器3521a输入自我诊断结果，则将放大器3521a的自我诊断结果及自放大器的自我诊断结果发送至主控制器43。在此，主控制器43通过获取表示异常的自我诊断结果检测控制器351a的异常(步骤S2)。
[0117] 若主控制器43检测控制器351a的异常，则判断预备控制器单元35b与编码器25是否正常(步骤S3)。例如，若主控制器43检测控制器351a的异常，则执行判断功能是否为正常的自我诊断程序，将回应其诊断结果的指令分别输出至预备控制器单元35b及编码器25。
[0118] 而且，主控制器43从预备控制器单元35b及编码器25这两者接收表示正常的诊断结果时，判定为预备控制器单元35b与编码器25正常(步骤S3、是)。
[0119] 并且，主控制器43从预备控制器单元35b及编码器25中的至少一个接收表示异常的诊断结果时，判定为预备控制器单元35b及编码器25中的至少一个为不正常(步骤S3、否)。
[0120] 主控制器43在步骤S3的处理中判定为预备控制器单元35b及编码器25中的至少一个为不正常(步骤S3、否)时，停止蒸汽涡轮10的动作，并结束处理。
[0121] 并且，主控制器43在步骤S3的处理中判定为预备控制器单元35b及编码器25为正常(步骤S3、是)时，向主控制器单元35a所具备的电磁接触器3522a发送用于切断流向放大器3521a的电力的放大器一次电源切断信号。
[0122] 若电磁接触器3522a从主控制器43接收放大器一次电源切断信号，则自身成为非导通状态。而且，电磁接触器3522a切断流向放大器3521a的电力(步骤S4)。此时，状态保持部49向偏差计数器46输出在主控制器43即将检测出控制器351a的异常之前的涡轮转速(步骤S5)。例如，状态保持部49具备存储部及缓冲电路。状态保持部49连接于偏差计数器46的负输入端子，并以规定的周期存储涡轮转速。而且，主控制器43检测出控制器351a的异常时，状态保持部49根据来自主控制器43的指令，将即将检测出控制器351a的异常之前所存储的涡轮转速输出至偏差计数器46的负输入端子。
[0123] 主控制器43向主控制器单元35a所具备的电磁接触器3522a发送放大器3521a的放大器一次电源切断信号之后，分别向磁铁开关44及编码器用开关45发送将电动驱动器23的连接端从主控制器单元35a切换为预备控制器单元35b的开关控制信号。
[0124] 若磁铁开关44与编码器用开关45分别从主控制器43接收其开关控制信号，则将电动驱动器23的连接端从主控制器单元35a切换为预备控制器单元35b(步骤S6)。
[0125] 预备控制器单元35b通过步骤S6的处理来连接于电动驱动器23。若预备控制器单元35b连接于电动驱动器23，则预备控制器单元35b所具备的控制器351b向主控制器43发送报知连接结束的连接结束信号(步骤S7)。
[0126] 若从控制器351b接收连接结束信号，则主控制器43向电磁接触器3522b发送用于向放大器3521b供给电力的放大器一次电源供给信号。
[0127] 若电磁接触器3522b从主控制器43接收放大器一次电源供给信号，则自身成为导通状态。而且，电磁接触器3522b向放大器3521b供给来自一次电源的电力(步骤S8)。放大器3521b向制动器28供给电力，并解除电磁制动(步骤S9)。此时，向偏差计数器46输入从状态保持部49即将检测出主控制器43异常之前的涡轮转速。其结果，对电动驱动器23的连接从主控制器单元35a切换至预备控制器单元35b时，输入到预备控制器单元35b的信号与主控制器43即将检测出异常之前输入到主控制器单元35a的信号相同。即，表示蒸汽涡轮10中的状态的参数返回到主控制器43即将检测出异常之前的状态的参数。
[0128] 在此，停止从状态保持部49向偏差计数器46输入涡轮转速的处理(步骤S10)。
[0129] 主控制器43向控制器351b发送用于确定作为电动马达26的旋转位置的基准的原点的原点设定指令。
[0130] 若控制器351b从主控制器43接收原点设定指令，则根据所输入的原点设定指令确定原点(步骤S11)。例如，控制器351b从主控制器43接收表示作为原点设定指令的当前的行程长度的信号，即作为表示从成为电动马达26的旋转位置的基准的原点偏离的信号的升程传感器信号。控制器351b根据从所接收的升程传感器信号所示出的原点的偏离，确定为电动马达26的原点。
[0131] 如此，蒸汽涡轮10中的控制使用预备控制器单元35b进行修复。
[0132] 以上，对在主控制器单元35a所具备的控制器351a发生异常时的蒸汽涡轮10中的控制进行说明。
[0133] 状态保持部49存储主控制器43即将检测出控制器351a的异常之前的涡轮转速。状态保持部49将已存储的涡轮转速输入到偏差计数器46。在该状态下将主控制器单元35a切换成预备控制器单元35b。而且，状态保持部49停止输入在偏差计数器46即将检测出异常之前的涡轮转速的处理。
[0134] 由此，能够从主控制器43即将检测出异常之前的状态重新进行蒸汽涡轮10中的控制。而且，主控制器43能够保持即将检测出控制器351a的异常之前偏差，PID控制器47的增益也能够从即将检测出异常之前的增益重新进行控制。其结果，即使控制电动机的驱动的控制器单元发生异常，也能够将蒸汽涡轮10的涡轮转速控制成作为目标的涡轮转速，且在不会导致破损的安全状态下修复控制。
[0135] 图9是表示放大器3521a发生异常的情况下的蒸汽涡轮10中的处理流程的一例的图。
[0136] 接着，对在主控制器单元35a所具备的放大器3521a发生异常时的蒸汽涡轮10中的控制进行了说明。
[0137] 在主控制器单元35a控制电动驱动器23的状态下，在主控制器单元35a所具备的放大器3521a发生异常。
[0138] 若伺服驱动器352a所具备的异常检测电路29a检测出放大器3521a的异常，则关闭对制动器28的电源供给。于是，制动器28根据電源供给被关闭而施加电磁制动(步骤S1a)。
[0139] 异常检测电路29a在检测出异常的情况下，向主控制器43发送报知异常的发生的异常发生信号。
[0140] 若主控制器43从异常检测电路29a接收异常发生信号，则向控制器351a发送自我诊断的执行指令。
[0141] 若控制器351a从主控制器43输入自我诊断的执行指令，则执行自我诊断，并且向放大器3521a输出自我诊断的执行指令。若放大器3521a从控制器351a输入自我诊断的执行指令，则执行自我诊断。放大器3521a向控制器351a输出已执行的自我诊断的诊断结果。若控制器351a从放大器3521a输入自我诊断结果，则向主控制器43发送放大器3521a的自我诊断结果及自放大器的自我诊断结果。在此，主控制器43通过获取表示异常的自我诊断结果检测出放大器3521a的异常(步骤S2a)。
[0142] 若主控制器43检测出放大器3521a的异常，则判定预备控制器单元35b及编码器25是否正常(步骤S3)。例如，若主控制器43检测出放大器3521a的异常，则执行判定功能是否正常的自我诊断程序，且将回应其诊断结果的指令分别输出至预备控制器单元35b及编码器25。
[0143] 而且，主控制器43从预备控制器单元35b及编码器25这两者接收表示正常的诊断结果时，判定为预备控制器单元35b及编码器25正常(步骤S3、是)。
[0144] 并且，主控制器43从预备控制器单元35b及编码器25中的至少一个接收表示异常的诊断结果时，判定为预备控制器单元35b及编码器25中的至少一个为不正常(步骤S3、否)。
[0145] 主控制器43在步骤S3的处理中判定为预备控制器单元35b及编码器25中的至少一个为不爪常(步骤S3、否)时，停止蒸汽涡轮10的动作，且结束处理。
[0146] 并且，主控制器43在步骤S3的处理中判定为预备控制器单元35b及编码器25正常(步骤S3、是)时，向主控制器单元35a所具备的电磁接触器3522a发送用于切断流向放大器3521a的电力的放大器一次电源切断信号。
[0147] 若电磁接触器3522a从主控制器43接收放大器一次电源切断信号，则自身成为非导通状态。而且，电磁接触器3522a切断流向放大器3521a的电力(步骤S4)。此时，状态保持部49向偏差计数器46输出主控制器43即将检测出放大器3521a的异常之前的涡轮转速(步骤S5a)。例如，状态保持部49具备存储部及缓冲电路。状态保持部49连接于偏差计数器46的负输入端子，且以规定的周期存储涡轮转速。而且，主控制器43检测出放大器3521a的异常时，状态保持部49根据来自主控制器43的指令将即将检测出放大器3521a的异常之前存储的涡轮转速输出至偏差计数器46的负输入端子。
[0148] 主控制器43向主控制器单元35a所具备的电磁接触器3522a发送放大器3521a的放大器一次电源切断信号之后，分别向磁铁开关44及编码器用开关45发送将电动驱动器23的连接端从主控制器单元35a切换成预备控制器单元35b的开关控制信号。
[0149] 若磁铁开关44及编码器用开关45分别从主控制器43接收其开关控制信号，则使电动驱动器23的连接端从主控制器单元35a切换成预备控制器单元35b(步骤S6)。
[0150] 预备控制器单元35b通过步骤S6的处理连接于电动驱动器23。并且，若主控制器单元35a从电动驱动器23切断，则主控制器单元35a所具备的控制器351a将报知切断结束的切断结束信号发送到主控制器43(步骤S7a)。
[0151] 若主控制器43从控制器351a接收切断结束信号，则向电磁接触器3522b发送用于供给流向放大器3521b的电力的放大器一次电源供给信号。
[0152] 若电磁接触器3522b从主控制器43接收放大器一次电源供给信号，则自身成为导通状态。而且，电磁接触器3522b向放大器3521b供给来自一次电源的电力(步骤S8a)。放大器3521b向制动器28供给电力，并解除电磁制动(步骤S9)。此时，在偏差计数器46上由状态保持部49输入主控制器43即将要检测出异常之前的涡轮转速。其结果，对电动驱动器23的连接从主控制器单元35a切换成预备控制器单元35b时，输入至预备控制器单元35b的信号与主控制器43即将要检测出异常之前输入到主控制器单元35a的信号相同。即，表示蒸汽涡轮10中的状态的参数返回到表示主控制器43即将检测出异常之前的状态的参数。
[0153] 在此，停止从状态保持部49向偏差计数器46输入涡轮转速的处理(步骤S10)。
[0154] 主控制器43向控制器351b发送用于确定成为电动马达26的旋转位置的基准的原点的原点设定指令。
[0155] 若控制器351b从主控制器43接收原点设定指令，则根据所输入的原点设定指令确定原点(步骤S11)。例如，若控制器351b从主控制器43接收原点设定指令，则将当前的电动马达26的旋转位置设为原点。
[0156] 如此，蒸汽涡轮10中的控制利用预备控制器单元35b来进行修复。
[0157] 以上，对在主控制器单元35a所具备的放大器3521a发生异常时的蒸汽涡轮10中的控制进行说明。
[0158] 状态保持部49存储主控制器43即将检测出放大器3521a的异常的涡轮转速。状态保持部49将所存储的涡轮转速输入到偏差计数器46。在该状态下，将主控制器单元35a切换至预备控制器单元35b。而且，状态保持部49停止向偏差计数器46输入即将检测出异常之前的涡轮转速的处理。
[0159] 由此，能够从主控制器43即将检测出异常之前的状态重新进行蒸汽涡轮10中的控制。而且，主控制器43能够保持即将检测出控制器351a的异常之前的偏差，PID控制器47的增益也能够由即将检测出异常之前的增益重新进行控制。其结果，蒸汽涡轮10即使在控制电动机的驱动的控制器单元发生异常，也能够将涡轮转速控制成作为目标的涡轮转速，能够在不会导致破损的安全的状态下修复控制。
[0160] 另外，上述实施方式中，在经由伺服驱动器352输入至控制器351的电动马达26中，作为已检测的物理量，以转速及旋转位置为例子而示出，但并不限定于此。例如，输入到控制器351中的电动马达26中，已检测出的物理量可为电动马达26中流动的电流，也可为各处的温度。此时，控制器351根据电流和各处的温度确定阀门开度。
[0161] 并且，上述实施方式中，控制器单元35以主控制器单元35a及预备控制器单元35b这2个为例子而示出，但并不限定于此。控制器单元35也可为3个以上的多个控制器单元。
[0162] 并且，上述实施方式中，作为表示状态保持部49所保持的蒸汽涡轮中的状态的参数的例子，示出了涡轮主体11中速度检测传感器114所检测出的涡轮转速、用于控制调整阀13的阀门开度、作为目标的涡轮转速与已检测出的涡轮转速的偏差，但并不限定于此。表示状态保持部49所保持的蒸汽涡轮中的状态的参数也可为表示可获得本实施方式的効果的蒸汽涡轮中的状态的参数。
[0163] 以上，对本实施方式中的蒸汽涡轮10进行了说明。上述蒸汽涡轮10中，具备驱动用于调整供给于涡轮主体11的蒸汽所流通的蒸汽流路12的开闭的调整阀13的电动马达26。并且，具备用于控制电动马达26的驱动的主控制器单元35a及预备控制器单元35b。并且，具备表示蒸汽涡轮中的状态的、保持涡轮主体11中速度检测传感器114所检测出的涡轮转速、用于控制调整阀13的阀门开度、作为目标的涡轮转速与已检测出的涡轮转速的偏差等参数的状态保持部49。并且，具备在控制电动马达26的驱动的主控制器单元35a发生异常的情况下，切换成未进行电动机的控制的预备控制器单元35b，在异常发生之前，将参数改写成状态保持部49所保持的参数之后，使预备控制器单元35b动作的主控制器43。
[0164] 如此，蒸汽涡轮中，即使在控制电动机的驱动的控制器单元发生异常的情况下，也能够将涡轮转速控制成作为目标的涡轮转速，在不会导致破损的安全状态下，修复控制。
[0165] 另外，对本发明的实施方式进行了说明，但上述蒸汽涡轮10在内部具有计算机系统。而且，如上所述的处理的过程存储于可以程序的形式读取计算机的记录介质，通过计算机读取并执行该程序来进行上述处理。在此，可读取计算的记录介质是指磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。并且，通过通信线路将该计算机程序信息传送到计算机，接受该发送的信心的计算机也可以执行该程序。
[0166] 并且，上述程序也可用于实现前述功能的一部分。另外，也能够与将前述功能已记录在计算机系统的程序组合而实现，也可为所谓的差分文件(差分程序)。
[0167] 对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不限定发明的范围。并且，在不脱离发明的主旨的范围内，可进行各种省略、置换及变更。
[0168] 产业上的可利用性
[0169] 根据上述蒸汽涡轮、控制方法及程序，即使在控制电动机的驱动的控制器单元发生异常时，也能够将涡轮转速控制成作为目标的涡轮转速，在不会导致破损的安全状态下，能够修复控制。
[0170] 符号说明
[0171] 10-蒸汽涡轮，11-涡轮主体，12-蒸汽流路，13-调整阀，14-杠杆部件，15-开闭驱动机构，16-闭锁机构，17-电子调速器，18-压缩机，19-杠杆侧杆，20-拉簧，21-支架，22-保持部件，23-电动驱动器，25-编码器，26-电动马达，27-转换机构，28-制动器，29a、29b-异常检测电路，30-滚珠丝杠，31-活塞单元，32-连接器，34-操作盘，35a-主控制器单元，35b-预备控制器单元，36-升程传感器，43-主控制器，44-磁铁开关，45-编码器用开关，46-偏差计数器，47-PID控制器，48-开关，49-状态保持部，111-外壳，112-轴承，113-转子，114-速度检测传感器，115-旋转轴，116-叶片，121-蒸汽导入口，122-蒸汽供给口，123-节流孔，131-臂部件，132-密封部件，313-杆端连接件，314-驱动器侧杆，351a、351b-控制器，352a、352b-伺服驱动器，3521a、3521b-伺服放大器，3522a、3522b-电磁接触器(MC)。
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