CN102072353A

CN102072353A - 一种智能往复式煤阀门驱动及控制系统

Info

Publication number: CN102072353A
Application number: CN 201010615955
Authority: CN
Inventors: 崔旅星; 王明义; 舒培才; 周佳洁; 季文明; 贾小龙
Original assignee: SHANGHAI XINTUO POWER EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI XINTUO POWER EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2011-05-25

Abstract

本发明提供了一种智能往复式煤阀门驱动及控制系统，包括可编程控制器、继电器、磁性接近开关和电源，其特征在于，还包括就地操作和状态显示面板及磁钢，在可编程控制器上连接有开关量输入和继电器输出模块，开关量输入通过就地操作和状态显示面板、遥控器或分散控制系统来控制，输出模块的输出量通过就地操作和状态显示面板来显示，磁钢位于闸板门齿孔板侧的滚轮上方，在磁钢的侧边设有磁感应开关。本发明的优点是：就地操作、调试和检修方便，并且能够在即使煤粉进入造成阀门门板跑偏时也能精确定位阀门门板位置。

Description

一种智能往复式煤阀门驱动及控制系统

技术领域

本发明涉及一种智能往复式煤阀门驱动及控制系统，应用于火电站给煤机进出口电动阀门装置驱动及控制系统，也适用于其他类型用于切断颗粒状固体介质的阀门，属于电动阀门技术领域。

背景技术

煤阀门主要起到关断原煤或其他颗粒状固体介质的作用，智能往复式煤阀门驱动及控制系统采用实时检测电机电流和往复避让的功能，从而大大改善了了煤阀门关不严和遇大煤块卡涩等长期困扰电厂的问题，但尚存在如下不足：1、缺少就地操作和状态显示面板以及器件卡，就地操作、调试和检修不方便。2、原非接触感应元件（直接感应阀门门板）感应距离太小，当煤粉进入后有一定距离跑偏时无法精确定位。

发明内容

本发明的目的是提供一种就地操作、调试和检修方便且能精确定位阀门门板位置的往复式煤阀门驱动及控制系统。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种智能往复式煤阀门驱动及控制系统，包括可编程控制器、继电器、磁性接近开关和电源，其特征在于，还包括就地操作和状态显示面板及磁钢，在可编程控制器上连接有开关量输入和继电器输出模块，开关量输入通过就地操作和状态显示面板、遥控器或分散控制系统(DCS)来控制，输出模块的输出量通过就地操作和状态显示面板来显示，磁钢位于闸板门齿孔板侧的滚轮上方，在磁钢的侧边设有磁感应开关。

进一步，所述输入开关量包括装在就地操作和状态显示面板上的就地阀门开启开关、就地阀门关闭开关、就地阀门急停开关、遥控选择开关及就地选择开关，其中，就地阀门开启开关为阀门开启动作指令输入，就地阀门关闭开关为阀门关闭动作指令输入，就地阀门急停开关为急停阀门的开启或关闭动作输入或故障停机时复位信号输入，遥控选择开关为选择由分散控制系统（DCS）来控制阀门开启、关闭和停止，就地选择开关为选择由就地操作和状态显示面板或遥控器来控制阀门开启、关闭和停止。

所述输入量开关包括装在遥控器上的阀门开启开关、阀门关闭开关及阀门急停开关。

所述输入量开关还包括安装在阀体上全开侧的第一非接触式磁感应开关及第二非接触式磁感应开关以及来自于过流继电器的表明阀门驱动电机过载的输出触点。

所述输出模块包括全开继电器线圈、全关继电器线圈、过力矩报警继电器线圈、过力矩复位继电器线圈、开动作继电器线圈、关动作继电器线圈、遥控继电器线圈及就地继电器线圈。全开继电器线圈、全关继电器线圈、过力矩报警继电器线圈、过力矩复位继电器线圈、开动作继电器线圈、关动作继电器线圈、遥控继电器线圈及就地继电器线圈的一端分别连接至可编程控制器的输出端，另一端经保险丝后与12VDC电源的输出端相接，其中，全开继电器的常开触点、全关继电器的常开触点、开动作继电器的常开触点、关动作继电器的常开触点、遥控继电器的常开触点及就地继电器的常开触点各自串联一个发光二极管。

本发明首先以就地操作面板上的遥控和就地按键的输入状态决定智能往复式煤阀门的开启、关闭和停止（含复位）输入来至何方，遥控状态时系统由DCS控制，就地状态时系统由键盘或遥控器控制。同时，通过在阀门的门板边沿处加装磁钢提高感应距离，利用磁感应开关的输入提供阀门的位置信号，确定是否开关到位。

因此，本发明的优点是：就地操作、调试和检修方便，并且能够在即使煤粉进入造成阀门门板跑偏时也能精确定位阀门门板位置。

附图说明

图1为可编程控制器输入输出端示意图；

图2为电动机驱动部分示意图；

图3为开阀及闭阀电路连接示意图；

图4为状态指示电路连接示意图；

图5为磁钢安装示意图。

具体实施方式

以下结合实施例来具体说明本发明。

实施例

本发明提供的一种智能往复式煤阀门驱动及控制系统由可编程控制器、开关量输入和输出部分、电动机驱动部分、遥控器、就地操作和状态显示部分组成。

如图1及图2所示，系统的核心部件由可编程控制器组成。由220VAC作为其电源，电源由空气开关CB下端的1L1端口及1L2端口经保险丝B1和保险丝B2至变压器T1提供。

系统的输入端由如下几部分组成：

阀门开启动作指令输入端X0端，由遥控器上阀门开启开关K1或操作面板上就地阀门开启开关KS1作为阀门开启动作指令输入。

阀门关闭动作指令输入端X1端，由遥控器上阀门关闭开关K2或操作面板上就地阀门关闭开关KS2作为阀门关闭动作指令输入。

限位开指令输入X2端，由安装在阀体上全开侧的第一非接触式磁感应开关SAO直接输入，指明当前阀门已处于全开位置。

限位关指令输入X3端，由安装在阀体上全关侧的第二非接触式磁感应开关SAC直接输入，指明当前阀门已处于全关位置。

过流信号输入X4端，结合图2，过流信号来自于过流继电器DJ的输出触点95和96号端子，该触点闭合表明阀门驱动电机过载。可编程控制器收到此信号后通过输出控制电机暂停和反转来达到避让的目的。

急停/复位信号输入X5端，由遥控器上阀门急停开关K3或操作面板上就地阀门急停开关KS3用于急停阀门的开启或关闭动作。也可在故障停机时作为复位信号输入。

DCS开指令输入X6端，由此指令的动作作为阀门远方开启的指令输入。

DCS关指令输入X7端，由此指令的动作作为阀门远方关闭的指令输入。

DCS急停指令输入端X10端，由此指令的动作作为阀门远方急停的指令输入。

遥控指令输入X11端，由操作面板上KS4键选择此指令动作，该指令动作后，说明阀门的开启、关闭和停止（含复位）只受DCS控制。

就地指令输入X12端，由操作面板上KS5键选择此指令动作，该指令动作后，说明阀门的开启、关闭和停止（含复位）只接受就地操作控制。即只受操作面板上按键和遥控器的控制。

输入公共端COM与其它各输入端并联。阀门开启开关K1、阀门关闭开关K2及阀门急停开关K3位于遥控器上，分别为开、关及急停键，遥控器上的锁键用于锁闭开/关键的使用。

系统的输出端由如下几部分组成：

全开继电器线圈F0，全开继电器线圈F0的一端通过接插线引出后接可编程控制器的输出端Y0，另一端经保险丝B3后与12VDC电源的输出端相接。此开关信号表明阀门已全开到位。

全关继电器线圈F1，全关继电器线圈F1的一端通过接插线引出后接可编程控制器的输出端Y1，另一端经保险丝B3后与12VDC电源的输出端相接。此开关信号表明阀门已全关到位。

过力矩报警继电器线圈F2，过力矩报警继电器线圈F2的一端通过接插线引出后接可编程控制器的输出端Y2，另一端经保险丝B3后与12VDC电源的输出端相接。其开关信号表示在遇到阻力过大而导致过载后，经过N次（N≥3，可设定）往复动作后，仍然遇到过大的阻力。

过力矩复位继电器线圈F3，过力矩复位继电器线圈F3的一端通过接插线引出后接可编程控制器的输出端Y3, 另一端经保险丝B3后与12VDC电源的输出端相接。其输出的全开信号（FK3，COM3）用于过流继电器DJ的复位。

开动作继电器线圈F4，开动作继电器线圈F4的一端通过接插线引出后接可编程控制器的输出端Y4, 另一端经保险丝B3后与12VDC电源的输出端相接。如图3所示，其全开信号FK4一端接开阀继电器J1，开阀继电器J1的两端并接阻容吸收器SUP1，另一端与电源N相接。驱动电机正转。

关动作继电器线圈F5，关动作继电器线圈F5的一端通过接插线引出后接可编程控制器的输出端Y5, 另一端经保险丝B3后与12VDC电源的输出端相接。如图3所示，其全开信号FK5一端接开阀继电器J2，开阀继电器J2的两端并接阻容吸收器SUP2，另一端与电源N相接。驱动电机反转。

遥控继电器线圈F6，遥控继电器线圈F6的一端通过接插线引出后接可编程控制器的输出端Y6, 另一端经保险丝B3后与12VDC电源的输出端相接。其开关信号说明阀门的开启和关闭只受遥控操作方式控制。

就地继电器线圈F7，就地继电器线圈F7的一端通过接插线引出后接可编程控制器的输出端Y7, 另一端经保险丝B3后与12VDC电源的输出端相接。其开关信号说明阀门的开启和关闭只受就地操作方式控制。

输出端的公共端COM0、COM1、COM2、COM3、COM4并连在一起，接至12VDC电源的输出端。12VDC电源由电源转换模块经220VAC转换后获得。

如图2所示，电动机驱动部分由空气开关CB（内含热敏保护和电磁脱扣）、正转继电器J1接触器触点和反转继电器J2接触器触点以及电子过流继电器DJ等部分组成：

380VAC电源经空气开关CB连到并联的正转继电器J1接触器触点和反转继电器J2接触器触点上端，正转继电器J1和反转继电器J2的触点下端连至电机M。其中二根动力线经电子过流继电器DJ的互感线圈，用于实时监测电机M的电流。电子过流继电器DJ经过力矩复位继电器F3的常闭触点FK3与空气开关CB下触点相接。过载电流的大小和过载时间均可设定。

如图4所示，电源的一端（0VDC）与发光二极管LD0至LD5连接，电源另一端（12VDC）经电阻R0至R5、全开继电器触点F0、全关继电器触点F1、开动作继电器触点F4、关动作继电器触点F5、遥控继电器触点F6及就地继电器触点F7与发光二管LD0至LD5另一端相连，用于阀门各动作状态的指示。当按下就地操作面板上的就地键KS5后，就地继电器线圈F7动作，其相应的触点闭合，就地指示灯LD3点亮，此时阀门的操作只受就地操作面板上按键和遥控器的控制，此时当按下就地操作面板上开键KS1后，开动作继电器F4动作，其相应的触点闭合，阀门开启运行，开指示灯LD4闪亮，当阀门运行到全开位置时，全开继电器F0动作，其相应的触点闭合，全开指示灯LD0点亮。若此时按下就地操作面板上关键KS2，关动作继电器F5动作，其相应的触点闭合，阀门关闭运行，关指示灯LD5闪亮，当阀门运行到全关位置时，全关继电器F1动作，其相应的触点闭合，全关指示灯LD1点亮。如果按下就地操作面板上遥控键KS4后，遥控继电器F6动作，其相应的触点闭合，遥控指示灯LD2点亮，此时阀门的操作只受DCS的控制。

本系统还向DCS提供全开FK0、全关FK1、过力矩报警FK2、遥控FK6这四个开关量输出信号，以及DCS开、DCS关和DCS急停/复位这三个开关量输入信号。

如图5所示，本发明在闸板门齿孔板2侧的滚轮3上方安装了一磁钢1，在磁钢1的侧边设有磁感应开关4，磁感应开关4通过磁感应开关座5固定在闸门壳体6上，在磁感应开关座5上盖有磁感应开关座盖7。

本发明的优点在于：集中了就地操作面板控制、状态显示、无线遥控、DCS控制、磁感应定位，过载检测和自动避让这几大优点于一身。使煤阀门驱动及控制系统的方便性和可靠性有显著提高，更加适合于环境恶劣的火电站给煤机进出口现场使用，也适用于其他类型切断颗粒状固体介质的电动阀门。

Claims

1.一种智能往复式煤阀门驱动及控制系统，包括可编程控制器、继电器、磁性接近开关和电源，其特征在于，还包括就地操作和状态显示面板及磁钢，在可编程控制器上连接有开关量输入和继电器输出模块，开关量输入通过就地操作和状态显示面板、遥控器或分散控制系统来控制，输出模块的输出量通过就地操作和状态显示面板来显示，磁钢（1）位于闸板门齿孔板（2）侧的滚轮（3）上方，在磁钢（1）的侧边设有磁感应开关（4），磁钢位于闸板门齿孔板侧的滚轮上方，在磁钢的侧边设有磁感应开关。

2.如权利要求1所述的一种智能往复式煤阀门驱动及控制系统，其特征在于，所述输入量开关包括装在就地操作和状态显示面板上的就地阀门开启开关（KS1）、就地阀门关闭开关（KS2）、就地阀门急停开关（KS3）、遥控选择开关（KS4）及就地选择开关（KS5），其中，就地阀门开启开关（KS1）为阀门开启动作指令输入，就地阀门关闭开关（KS2）为阀门关闭动作指令输入，就地阀门急停开关（KS3）为急停阀门的开启或关闭动作输入或故障停机时复位信号输入，遥控选择开关（KS4）为选择由分散控制系统来控制阀门开启、关闭和停止的指令输入，就地选择开关（KS5）为选择由就地操作和状态显示面板或遥控器控制的指令输入。

3.如权利要求1所述的一种智能往复式煤阀门驱动及控制系统，其特征在于，所述输入量开关包括装在遥控器上的阀门开启开关（K1）、阀门关闭开关（K2）及阀门急停开关（K3）。

4.如权利要求1所述的一种智能往复式煤阀门驱动及控制系统，其特征在于，所述输入量开关包括安装在阀体上全开侧的第一非接触式磁感应开关（SAO）及第二非接触式磁感应开关（SAC）以及自于过流继电器（DJ）的表明阀门驱动电机过载的输出触点。

5.如权利要求1所述的一种智能往复式煤阀门驱动及控制系统，其特征在于，所述输出模块包括全开继电器线圈（F0）、全关继电器线圈（F1）、过力矩报警继电器线圈（F2）、过力矩复位继电器线圈（F3）、开动作继电器线圈（F4）、关动作继电器线圈（F5）、遥控继电器线圈（F6）及就地继电器线圈（F7），全开继电器线圈（F0）、全关继电器线圈（F1）、过力矩报警继电器线圈（F2）、过力矩复位继电器线圈（F3）、开动作继电器线圈（F4）、关动作继电器线圈（F5）、遥控继电器线圈（F6）及就地继电器线圈（F7）的一端分别连接至可编程控制器的输出端，另一端经保险丝（B3）后与12VDC电源的输出端相接，其中，全开继电器触点F0、全关继电器触点F1、开动作继电器触点F4、关动作继电器触点F5、遥控继电器触点F6及就地继电器触点F7各自串联一个发光二极管。