本发明涉及一种基于集散控制系统的同步器自动控制装置,在对调速电机进行增减负荷时,使工作线圈一端通过第四或第一继电器与交流电源火线连接,另一端直接与电源零线连接。对于控制线圈,使其一端通过第二继电器和第一继电器与电源火线连接,另一端通过第三继电器与电源零线连接,实现减负荷;或者,使控制线圈一端通过第六继电器与电源零线连接,另一端通过第五继电器和第四继电器与电源火线连接,实现增负荷。由此使工作线圈仅在增减负荷的操作过程中带电;并且,使所述控制线圈在增减负荷时,火线和零线实现切换,实现了同步器调速电机的自动控制,装置有效可靠,提高了汽动给水泵工作的安全性,也大大节省了操作人工的成本。
1.一种基于集散控制系统的同步器自动控制装置,其特征在于,设置了第一继电器到第六继电器,与汽动给水泵同步器中的调速电机对应连接,根据给泵除氧系统的集散控制系统提供的增减负荷的指令信号,对所述调速电机的工作线圈(Q1)上交流电源的施加,以及控制线圈(Q2)上火线与零线的切换进行控制;xa0在对调速电机进行减负荷的操作时,使所述工作线圈(Q1)第一端的端口(A63),通过闭合的第一继电器与交流电源的火线连接;所述工作线圈(Q1)第二端的端口(N61)与电源零线连接;此时,所述控制线圈(Q2)第一端的端口(A65),通过闭合的第二继电器和第一继电器,与电源火线连接;所述控制线圈(Q2)第二端的端口(A67),通过闭合的第三继电器与电源零线连接,实现减负荷;在对调速电机进行增负荷的操作时,使所述工作线圈(Q1)第一端的端口(A63),通过闭合的第四继电器与交流电源的火线连接;所述工作线圈(Q1)第二端的端口(N61),与交流电源的电源零线连接;此时,所述控制线圈(Q2)第一端的端口(A65),通过闭合的第六继电器与电源零线连接;所述控制线圈(Q2)第二端的端口(A67),通过闭合的第五继电器和第四继电器,与电源火线连接,实现增负荷。
2.如权利要求1所述基于集散控制系统的同步器自动控制装置,其特征在于,所述集散控制系统提供了三副信号(CHDOBY16、CHDOBY17xa0、CHDOBY18)作为一组减负荷指令;所述减负荷指令的三副信号同时启动或关闭,并对应控制所述第一、第二、第三继电器同时闭合或断开。
3.如权利要求2所述基于集散控制系统的同步器自动控制装置,其特征在于,所述集散控制系统提供了另外三副信号(CHDOBY19、CHDOBY20xa0、CHDOBY21)作为一组增负荷指令;所述增负荷指令的三副信号同时启动或关闭,并对应控制所述第四、第五、第六继电器同时闭合或断开。
4.如权利要求3所述基于集散控制系统的同步器自动控制装置,其特征在于,所述减负荷指令的三副信号的启动或关闭,由所述集散控制系统设置的减负荷按钮来控制。
5.如权利要求4所述基于集散控制系统的同步器自动控制装置,其特征在于,所述增负荷指令的三副信号的启动或关闭,由所述集散控制系统设置的增负荷按钮来控制。
6.如权利要求3或5所述基于集散控制系统的同步器自动控制装置,其特征在于,所述减负荷指令与所述增负荷指令互为闭锁。
7.如权利要求6所述基于集散控制系统的同步器自动控制装置,其特征在于,所述减负荷指令和所述增负荷指令的若干信号,是由给泵除氧系统的集散控制系统中备用的继电器开关量输出模块提供的。
8.如权利要求7所述基于集散控制系统的同步器自动控制装置,其特征在于,同步器调速电机中所述工作线圈(Q1)和控制线圈(Q2),其各自通过对应的若干继电器与交流电源的火线及零线连接的接线,是在汽动给水泵现场设置的接线箱中进行的。技术领域
本发明涉及一种同步器自动控制装置,特别涉及一种基于集散控制系统的同步器自动控制装置。
背景技术
目前,对于汽动给水泵同步器缺乏自动调节手段,汽动给水泵无法实现远操控制,同步器的转速控制必须就地执行,这不仅会大大影响了调节效率,还可能造成事故发生。例如,在一次事故中,泵盘内值班员发现汽动给泵转速由3021转/分下降到2940转/分,给水压力伴随下降(转速最低2700左右),轴承油压晃动0.11~0.13MPa的时候,通知外操到现场检查,发现该汽动给泵振动大,自动主汽门关小了原开度的1/3,就地脉冲油压0.33MPa;在启动其他给泵,停止该汽动给泵的过程中,又发现小汽轮机高压轴封发红,立即紧急拍车,该汽动给泵脱扣,惰走3秒钟,同时关闭汽动给泵和汽轮机。检修立即打开靠背轮防护罩进行盘车,汽轮机转子已经盘不动了。解体后发现小汽轮机轴承、汽缸、汽转子均发生不同程度的损坏。经过分析原因,发现上述事故中所述汽动给水泵的进汽流量超限(规程规定最大为30.5T/H,实际运行时表计显示35T/H),致使负荷增加速度过快;而且,发现流量超限时减少负荷时间又过长,是引起这次事故发生的主要因素之一。没有自动调节手段,主要是因为所述汽动给水泵同步器所配的控制电机是交流单相异步电机,此电机有两组线圈,工作线圈Q1和控制线圈Q2;加减负荷时工作线圈Q1都要带电,而控制线圈Q2上加减负荷时却要加不同的电源,交流电源的火线和零线要频繁发生切换,工作线圈Q1单独通电时电机不转,长时间通电又会烧坏,控制起来非常麻烦。对此,给泵除氧系统所采用的和利时控制公司老的DCS控制系统(集散控制系统),无法直接实现此交流电机的控制功能;增加控制系统和卡件,在现有的机柜内又无法进行;如果改成直流电机控制的话,难以找到匹配的电机,而电机改型又因为现场空间问题,无法配连轴器,而且最主要是现场无直流电源,因此很难实现同步器电机的自动控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于集散控制系统的同步器自动控制装置,利用DCS(集散控制系统)输出灵活的特点,将DCS控制系统和传统电机控制原理结合,通过灵活接线,实现同步器中交流调速电机的自动调节。为了达到上述目的,本发明的技术方案是提供一种基于集散控制系统的同步器自动控制装置,其设置了第一继电器到第六继电器,与汽动给水泵同步器中的调速电机对应连接,根据给泵除氧系统的集散控制系统提供的增减负荷的指令信号,对所述调速电机的工作线圈上交流电源的施加,以及控制线圈上火线与零线的切换进行控制;xa0在对调速电机进行减负荷的操作时,使所述工作线圈第一端的端口,通过闭合的第一继电器,与交流电源的火线连接;所述工作线圈第二端的端口,与交流电源的零线连接;此时,所述控制线圈第一端的端口,通过闭合的第二继电器和第一继电器与电源火线连接;所述控制线圈第二端的端口,通过闭合的第三继电器与电源零线连接,实现减负荷;在对调速电机进行增负荷的操作时,使所述工作线圈第一端的端口,通过闭合的第四继电器,与交流电源的火线连接;所述工作线圈第二端的端口,与电源零线连接;此时,所述控制线圈第一端的端口,通过闭合的第六继电器,与电源零线连接;所述控制线圈第二端的端口,通过闭合的第五继电器和第四继电器与电源火线连接,实现增负荷。所述集散控制系统提供了三副信号作为一组减负荷指令;所述减负荷指令的三副信号同时启动或关闭,并对应控制所述第一、第二、第三继电器同时闭合或断开。所述集散控制系统还提供了另外三副信号作为一组增负荷指令;所述增负荷指令的三副信号同时启动或关闭,并对应控制所述第四、第五、第六继电器同时闭合或断开。所述减负荷指令的三副信号的启动或关闭,由所述集散控制系统设置的减负荷按钮来控制。所述增负荷指令的三副信号的启动或关闭,由所述集散控制系统设置的增负荷按钮来控制。所述减负荷指令与所述增负荷指令互为闭锁。所述减负荷指令和所述增负荷指令的若干信号,是由给泵除氧系统的集散控制系统中备用的继电器开关量输出模块提供的。同步器调速电机中所述工作线圈和控制线圈,其各自通过对应的若干继电器与交流电源的火线及零线连接的接线,是在汽动给水泵现场设置的接线箱中进行的。与现有技术相比,本发明所述基于集散控制系统的同步器自动控制装置,其优点在于:本发明利用了给泵除氧系统中现有的DCS控制系统中自带备用的继电器开关量输出模块;在使用增减负荷按钮发出相应的指令信号后,能够使所述同步器调速电机的工作线圈,仅在增减负荷的操作过程中带电;并且,使所述控制线圈在增减负荷时,火线和零线实现切换,因而实现了同步器调速电机的自动控制,装置有效可靠,提高了汽动给水泵工作的安全性,也大大节省了操作人工的成本。
附图说明
图1是本发明基于集散控制系统的同步器自动控制装置的接线原理图。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的具体实施方式。给泵除氧系统的汽动给水泵同步器中,所配的调速电机是交流单相异步电机;本发明所述基于集散控制系统的同步器自动控制装置,对该同步器电机的工作线圈Q1上交流电源施加,以及控制线圈Q2上火线零线切换等进行自动控制。在实现调速功能时,所述同步器自动控制装置中,设置了减负荷按钮及增负荷按钮来对应发出控制指令;其中,所述减负荷按钮启动,可发出三副信号:CHDOBY16、CHDOBY17xa0、CHDOBY18,在按钮属性里设定这三副信号作为一组减负荷指令同时导通;所述增负荷按钮启动,可发出三副信号:CHDOBY19、CHDOBY20、CHDOBY21,设定这三副信号作为一组增负荷指令同时导通。所述增减负荷指令的两组信号之间互为闭锁,即是说,所述增负荷指令的三副信号与所述减负荷指令的三副信号将不会同时启动。利用所述给泵除氧系统中现有的DCS控制系统(集散控制系统)中自带的备用继电器输出模块来实现。例如使用和利时控制公司的DCS控制系统时,可以直接使用其中FM171型号的十六路继电器开关量输出模块,来输出上述两组增减负荷指令的六副信号。上述信号在输出后按图1所设计的原理图接线。如图1所示,本发明所述同步器自动控制装置中装设了第一、第二、第三继电器,分别接收所述一组减负荷指令的三副信号CHDOBY16、CHDOBY17xa0、CHDOBY18的控制;还设置了第四、第五、第六继电器,分别接收所述一组增负荷指令的三副信号CHDOBY19、CHDOBY20、CHDOBY21的控制。在减负荷操作的过程中,控制所述三副信号CHDOBY16、CHDOBY17xa0、CHDOBY18同时导通,使第一、第二、第三继电器闭合。此时,同步器调速电机的工作线圈Q1一端的端口A63,经由闭合的第一继电器、断路器QF与220V交流电源的火线220V(A)连接;工作线圈Q1另一端的端口N61,通过断路器QF与电源零线220V(N)连接。同步器调速电机的控制线圈Q2一端的端口A65,经由闭合的第二继电器和第一继电器、断路器QF,与220V交流电源的火线220V(A)连接;控制线圈Q2另一端的端口A67,经由闭合的第三继电器、断路器QF,与电源零线220V(N)连接。在增负荷操作的过程中,控制所述三副信号CHDOBY19、CHDOBY20xa0、CHDOBY21同时导通,使第四、第五、第六继电器闭合。此时,同步器调速电机的工作线圈Q1的端口A63,经由闭合的第四继电器与220V交流电源的火线220V(A)连接;工作线圈Q1的端口N61与电源零线220V(N)连接。控制线圈Q2的端口A65,经由闭合的第六继电器与电源零线220V(N)连接;控制线圈Q2的端口A67,经由闭合的第五继电器和第四继电器,与220V交流电源的火线220V(A)连接。即是说,在调速过程中,不需要工作线圈Q1长时间通电,只有在进行增负荷或减负荷的操作时,才控制工作线圈Q1带电,使其端口A63接电源火线220V(A),端口N61接电源零线220V(N)。当控制线圈Q2的端口A65接电源火线220V(A),端口A67接电源零线220V(N)时,实现减负荷;当控制线圈Q2的端口A67接电源火线220V(A),端口A65接电源零线220V(N)时,实现增负荷。而且,由于增减负荷的两组指令信号之间设定了互为闭锁,第一、第二、第三继电器与第四、第五、第六继电器就不会同时吸合,因而能够避免交流电源火线、零线碰头,防止爆熔丝和跳电现象发生。配合参见图1的接线原理图,为了便于接线和以后查找故障,上述若干继电器与交流电源和同步器调速电机的接线,具体是在汽动给水泵现场设置的一个接线箱中进行,接线情况如表1所示。与图1相对应,表1中标号I1、I2的端口,直接与电源柜中电源火线220V(A)和电源零线220V(N)对应连接。ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="417"/>表1标号I4~I15的端口,是第一到第六继电器上对应设置的第一端口和第二端口,其对应接受所述增减负荷指令的共六副信号控制:即,第一继电器有第一端口I4和第二端口I5,其对应接受所述给泵除氧系统的DCS控制柜中信号CHDOBY16-1、-2的控制;第二继电器有第一端口I6和第二端口I7,其对应接受所述给泵除氧系统的DCS控制柜中信号CHDOBY17-1、-2的控制;其他端口与控制信号的对应关系可以此类推。另外,标号I5、I7、I8、I9的端口,直接与同步器调速电机的工作线圈Q1或控制线圈Q2的相应端口连接。标号I4、I6、I10~I15的端口,或者是各自通过对接所述I5、I7、I8或I9的端口,与所述工作线圈Q1或控制线圈Q2连接;或者是各自通过对接所述端口I1或I2,与电源火线220V(A)和电源零线220V(N)连接。所述工作线圈Q1的端口N61,也通过对接端口I2与电源零线220V(N)连接。表1的同一行中,第二列所示的若干端口,通过对接线与第三列中的同一个端口对接:例如,第一继电器的第二端口I5,分别与工作线圈Q1的端口A63,第二继电器的第一端口I6,第四继电器的第二端口I11,第五继电器的第一端口I12对应连接。表1中所示端口对接的情况,在图1中均相互对应,此处不再赘述。其他设置的端口I3、I16~I20备用。综上所述,本发明所述同步器自动控制装置,利用了给泵除氧系统中现有的DCS控制系统中自带备用的继电器开关量输出模块;在使用增减负荷按钮发出相应的指令信号后,能够使所述同步器调速电机的工作线圈Q1,仅在增减负荷的操作过程中带电;并且,使所述控制线圈Q2在增减负荷时,火线和零线实现切换,因而实现了同步器调速电机的自动控制,装置有效可靠,提高了汽动给水泵工作的安全性,也大大节省了操作人工的成本。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。