Automatic Status Logger for a Gas Turbine
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
LITH-ITN-EX--07/033--SE Automatic Status Logger for a Gas Turbine Edith Garcia Ugarte 2007-12-20 Department of Science and Technology Institutionen för teknik och naturvetenskap Linköping University Linköpings Universitet SE-601 74 Norrköping, Sweden 601 74 Norrköping LITH-ITN-EX--07/033--SE Automatic Status Logger for a Gas Turbine Examensarbete utfört i Reglerteknik vid Tekniska Högskolan vid Linköpings unversitet Edith Garcia Ugarte Handledare Peter Alm Examinator Måns Östring Norrköping 2007-12-20 Upphovsrätt Detta dokument hålls tillgängligt på Internet – eller dess framtida ersättare – under en längre tid från publiceringsdatum under förutsättning att inga extra- ordinära omständigheter uppstår. Tillgång till dokumentet innebär tillstånd för var och en att läsa, ladda ner, skriva ut enstaka kopior för enskilt bruk och att använda det oförändrat för ickekommersiell forskning och för undervisning. Överföring av upphovsrätten vid en senare tidpunkt kan inte upphäva detta tillstånd. All annan användning av dokumentet kräver upphovsmannens medgivande. För att garantera äktheten, säkerheten och tillgängligheten finns det lösningar av teknisk och administrativ art. Upphovsmannens ideella rätt innefattar rätt att bli nämnd som upphovsman i den omfattning som god sed kräver vid användning av dokumentet på ovan beskrivna sätt samt skydd mot att dokumentet ändras eller presenteras i sådan form eller i sådant sammanhang som är kränkande för upphovsmannens litterära eller konstnärliga anseende eller egenart. För ytterligare information om Linköping University Electronic Press se förlagets hemsida http://www.ep.liu.se/ Copyright The publishers will keep this document online on the Internet - or its possible replacement - for a considerable time from the date of publication barring exceptional circumstances. The online availability of the document implies a permanent permission for anyone to read, to download, to print out single copies for your own use and to use it unchanged for any non-commercial research and educational purpose. Subsequent transfers of copyright cannot revoke this permission. All other uses of the document are conditional on the consent of the copyright owner. The publisher has taken technical and administrative measures to assure authenticity, security and accessibility. According to intellectual property law the author has the right to be mentioned when his/her work is accessed as described above and to be protected against infringement. For additional information about the Linköping University Electronic Press and its procedures for publication and for assurance of document integrity, please refer to its WWW home page: http://www.ep.liu.se/ © Edith Garcia Ugarte Preface This thesis was written at the department of Service Electricity and Control Engineering at Siemens Industrial Turbomachinery AB in Finspong during the spring and autumn 2007. It is the result of two diploma works at Linköping University to complete studies for Bachelor of Science in Electrical Systems Engineering and Bachelor of Science in Media and Communication Engineering. To prepare this thesis has been very instructive and we want to thank Måns Östring, our examiner at the university and everyone at Siemens that helped us in this work: Peter Alm, instructor at Siemens, Thomas Schuh, technical assistance in Germany for invaluable help, Mikael Andrén, Erik Hägg and Erik Wiklund. Sammanfattning Företaget Siemens Industrial Turbomachinery AB producerar och driftsätter bland annat gasturbiner, ångturbiner och kompressorer, samt utför service för komponenter till värme- och kraftproduktion. Siemens bedriver också forskning, utvecklingsarbete, marknadsföring, försäljning och installationer av turbiner och kompletta kraftverk samt inspektioner och maskinunderhåll. Vårt examensarbete har varit att ta fram en automatiserad statuslogg som ska användas som ett hjälpverktyg för att kontrollera status före och efter en serviceåtgärd på en gasturbin. Driftstörningar ska registreras på ett strukturerat sätt för att få en bra möjlighet för uppföljning av tillförlitligheten på anläggningen. En automatisk loggningsfunktion har utvecklats, som aktiveras vid start, stopp och tripp av kontrollsystemet. Loggfiler med namn av händelse, datum och tid skapas automatiskt. De uppgifter som loggas är händelsedatum och tid, signalnamn, mätvärden och mätenheter på de signaler som ska analyseras av supportpersonalen. Med hjälp av loggfilerna kan de göra en bedömning av felorsaken. Abstract The Company Siemens Industrial Turbo Machinery AB manufactures and launches in operation among other things gas turbines, steam turbines, compressors, turn-key power plants and carries out service for components for heat and power production. Siemens also performs research and development, marketing, sales and installations of turbines and completes power plants, service and refurbish. Our thesis for the engineering degree is to develop an automatic status log which will be used as a tool to control how the status of the machine is before and after technical service at gas turbines. Operational disturbances will be registered in a structured way in order to get a good possibility to follow up the reliability of the application. An automatic log function has been developed and will be activated at start, stop and shutdown of the turbine system. Log files are created automatically and get a name with the event type, the date and the time. The files contain data as timestamp, name, measured values and units of the signals which are going to be analyzed by the support engineers. They can evaluate the cause of the problem using the log files. Table of Contents 1 Introduction.......................................................................................................................1 1.1 Aim ..............................................................................................................................1 1.2 Method .........................................................................................................................1 1.3 Background ..................................................................................................................2 1.4 Problems to be Solved...................................................................................................2 1.5 Scope............................................................................................................................3 1.6 The Structure of the Thesis ...........................................................................................3 2 Gas Turbine Theory ..........................................................................................................4 2.1 Siemens Gas Turbine SGT-600.....................................................................................4 2.2 Overview ......................................................................................................................4 2.3 The Compressor............................................................................................................5 2.4 The Combustor .............................................................................................................5 2.5 The Turbine ..................................................................................................................5 2.6 Function of the System .................................................................................................5 3 The Control System ...........................................................................................................6 3.1 Siemens SIMATIC PCS 7.............................................................................................6 3.2 The Hardware Configuration of PCS 7..........................................................................7 3.3 The software of the PCS 7 project.................................................................................8 3.4 The hardware of the SIMATIC PCS 7 Controllers ........................................................9 3.5 The Network Communication .....................................................................................11 3.6 Configuration Steps to create a project........................................................................13 3.7 SIMATIC WinCC Application....................................................................................18 3.8 Archiving the Project in a Dump.................................................................................20 4 Creating and Managing Folder and Log Files................................................................21 4.1 Scripting in WinCC ....................................................................................................21 4.2 Windows Script Host ..................................................................................................26 4.3 The Csv File Format ...................................................................................................27 4.4 Structured Query Language.........................................................................................28 4.5 Security in Microsoft Windows XP Professional.........................................................29 5 The Automatic Status Log Setup ....................................................................................31 5.1 Overview ....................................................................................................................31 5.2 Tag Logging Setup......................................................................................................31