CN103064398B - 气动隔离开关群控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动隔离开关群控制系统。它包括上位机、总压缩空气气源、总控设备、现场输入输出控制柜、阀岛控制箱、气动隔离开关子群，所述阀岛控制箱包括气源干燥净化模块、总进气模块、总线模块、电磁阀模块、气路检测模块、尾气回收模块、输入量模块、保护开关等，通过本发明的使用，有效地避免了电器检测系统中压缩空气气源污染开关操动机构，减少了尾气对现场设备和周围环境的污染，对阀岛控制箱内部绝缘的损伤。气源分支回路的气压既能够在现场进行检测，又能够在上位机直接显示；通过上位机能够便捷地对隔离开关的状态实施监控；由于现场输入输出控制柜将电源模块集成后再将电源送到个阀岛控制箱，所以极大的节约了成本。

Description

气动隔离开关群控制系统

本发明涉及电气检测技术领域，具体的说是气动隔离开关群控制系统。

背景技术

电气检测实验室是一个强电磁干扰环境，试验室内的设备运行在电流电压快速变化的环境下，控制隔离开关群的电磁阀容易受到电磁干扰，造成气动设备的误操作。

阀岛是由多个电控阀构成的控制元器件，它集成了信号输入／输出及信号的控制，阀岛技术和现场总线技术相结合，不仅确保了电控阀的布线容易，而且也大大地简化了复杂系统的调试、性能的检测和诊断及维护工作。

专利（CN202545390U）公开了一种试验站集中分布式阀岛控制系统，包括用于实现线路换接的成套气动装置，所述成套气动装置包括气动装置和控制装置，所述控制装置按照气动装置集中设置为一独立的阀岛。该控制系统将易于受到电磁干扰的控制装置集中形成阀岛，并置于电磁屏蔽箱中，有效地减低了电磁干扰对控制装置的影响。但是该控制系统在实际使用过程中存在以下不足：压缩空气直接进入阀岛屏蔽箱中，压缩空气中的水份会对元器件造成污染，试验后排出的气体未进行回收处理，直接排放到室外，对周围环境造成污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动隔离开关群控制系统，为检测系统提供干燥洁净的压缩空气，对排放的空气进行回收处理，以解决阀岛控制系统中空气污染的问题。

为解决上述问题本发明采取的技术方案为：

一种气动隔离开关群控制系统，它包括上位机、总压缩空气气源，所述上位机的输出端与总控设备相连接，所述总控设备通过电气连接线路与现场输入输出控制柜相连接，所述现场输入输出控制柜与阀岛控制箱相连接，所述现场输入输出控制柜将电源集成后输出至所述阀岛控制箱，所述总压缩空气气源与气源分支回路相连接，所述气源分支回路与所述阀岛控制箱相连接，所述阀岛控制箱通过气源子管路与气动隔离开关子群实现气路连接，所述阀岛控制箱包括气源干燥模块，所述气源干燥模块的输入端与所述气源分支回路相连接，所述气源干燥模块的输出端与总进气模块的输入端相连接，所述总进气模块的输出端与电磁阀模块的输入端相连接，所述电磁阀模块的输出端与尾气回收模块的输入端相连接，所述尾气回收模块的输出端与尾气回收系统相连接，所述电磁阀模块的输出端还通过所述气源子管路与所述气动隔离开关子群相连接。其具体工作过程为：总压缩空气气源将压缩空气输送到气源分支回路，气源分支回路内的压缩空气经过气源干燥模块干燥净化后通过总进气模块输送到电磁阀模块，上位机通过电磁阀模块控制气动隔离开关子群工作；尾气回收模块用来收集电磁阀模块产生的尾气，尾气回收模块控制尾气回收系统将收集后的尾气经过净化处理排出室外。

作为本发明的进一步改进，为了既能够在现场监测各气源分支回路的气压，又能够在上位机对各气源分支回路的气压进行监控，所述阀岛控制箱还包括保护开关、总线模块、气路检测模块、气压表，所述气源分支回路上设有气压表，所述气压表与所述总进气模块的输入端相连接，所述现场输入输出控制柜输出端的一路与所述总线模块的输入端相连接，所述现场输入输出控制柜输出端的另一路与所述保护开关相连接，所述总线模块与所述保护开关相连接，所述总线模块的输出端的一路与所述电磁阀模块的输入端相连接，所述总线模块输出端的另一路与所述气路检测模块的输入端相连接，所述电磁阀模块的输出端与所述气路检测模块的输入端相连接，所述气路检测模块的输出端与尾气回收模块的输入端相连接。其具体工作过程为：气压表能够监测气源分支回路内的气压状况，气路检测模块负责收集电磁阀模块的气压信息，气路检测模块将收集到的信息传输到总线模块，总线模块再将信号输送到现场输入输出控制柜，现场输入输出控制柜的信号经过电气连接线路输送到总控设备，总控设备再将信号输入至上位机，完成上位机对各分支回路气压的监测。

作为本发明的更进一步改进，为了实现上位机对气动隔离开关子群的开关状态的监测和控制，所述阀岛控制箱还包括输入量模块、开关状态返回接线端子，所述保护开关与所述输入量模块的输入端相连接，所述总线模块的输出端与所述输入量模块的输入端相连接，所述输入量模块的输出端与开关状态返回接线端子相连接，所述开关状态返回接线端子通过电气子线路与气动隔离开关子群相连接。其具体工作过程为：气动隔离开关子群的合分信号通过电气子线路输送至开关状态返回接线端子，开关状态返回接线端子将信号输送至输入量模块，输入量模块再将采集到的信息通过总线模块输送到现场输入输出控制柜，现场输入输出控制柜的信号经过电气连接线路输送到总控设备，总控设备再将信号输入至上位机，实现了上位机对气动隔离开关子群合分状态的监测；上位机将编制好的控制命令通过相同的传输线路逆向传输到气动隔离开关子群，实现对气动隔离开关子群的合分状态的控制。

在本发明中，气动隔离开关子群按照相关功能及位置的不同分为不同的分群，按照每个分群的控制部分、状态返回信号的数量以及功能选用阀岛模块组成一个阀岛，每个阀岛至少设有一个阀岛控制箱，每一个现场输入输出控制柜至少连接有一个阀岛控制箱。每个气动隔离开关群控制系统至少包括2个现场输入输出控制柜，至少包括2个阀岛控制箱。

本发明的有益效果：通过本发明的使用，有效避免了电气监测系统中压缩空气气源污染阀岛内的电磁控制阀等元器件，对系统内部绝缘的破坏，减少了尾气直接排放对现场设备和周围环境的污染。作为本发明的进一步改进，既能在现场实时监测各气源分支回路的气压，又能够在上位机对各气源分支回路的气压进行监控；通过上位机还能够便捷地监控隔离开关的状态；由于现场输入输出控制柜将电源集成后输出值阀岛控制箱中，极大地节约了能耗，降低了成本。

说明书附图

图1  气动隔离开关群控制系统结构示意图；

图2  气动隔离开关群控制系统阀岛控制箱箱内布置图；

图中：1、保护开关，2、总线模块，3、输入量模块，4、总进气模块，5、电磁阀模块，6、气路检测模块，7、尾气回收模块，8、开关状态返回接线端子，9、气源干燥净化模块，10、阀岛控制箱部分气压表，11、气源分支回路，12、现场输入输出控制柜，13、上位机，14、电气连接线路，15、总控制设备，16、尾气回收系统，17、气动隔离开关子群，18、电气子线路，19、气源子管路，20、总压缩空气气源管路，21、阀岛控制箱。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例对本发明的技术方案及有益效果作进一步的说明。

实施例1

如图1、图2所示，一种气动隔离开关群控制系统，它包括上位机13、总压缩空气气源20，上位机13的输出端与总控设备15相连接，总控设备15通过电气连接线路14与现场输入输出控制柜12相连接，现场输入输出控制柜12与阀岛控制箱21相连接，所述场输入输出控制柜12将电源集成后输出至所述阀岛控制箱21，总压缩空气气源20与气源分支回路11相连接，气源分支回路11与阀岛控制箱21相连接，阀岛控制箱21通过气源子管路19与气动隔离开关子群17实现气路连接，阀岛控制箱21包括气源干燥模块9，气源干燥模块9的输入端与气源分支回路11相连接，气源干燥模块9的输出端与总进气模块4的输入端相连接，总进气模块4的输出端与电磁阀模块5的输入端相连接，电磁阀模块5的输出端与尾气回收模块7的输入端相连接，尾气回收模块7的输出端与尾气回收系统16相连接，电磁阀模块5的输出端还通过气源子管路19与气动隔离开关子群17相连接。

其具体工作过程为：总压缩空气气源20将压缩空气输送到气源分支回路11，气源分支回路11内的压缩空气经过气源干燥模块9干燥净化后通过总进气模块4输送到电磁阀模块5，上位机13通过电磁阀模块5控制气动隔离开关子群17工作；尾气回收模块7用来收集电磁阀模块5产生的尾气，尾气回收模块7控制尾气回收系统16将收集后的尾气经过净化处理排出室外。

气源分支回路11上设有气压表10，气压表10与总进气模块4的输入端相连接，阀岛控制箱21还包括保护开关1、总线模块2、气路检测模块6，现场输入输出控制柜12输出端的一路与总线模块2的输入端相连接，现场输入输出控制柜12输出端的另一路与保护开关1相连接，总线模块2与保护开关1相连接，总线模块2的输出端的一路与电磁阀模块5的输入端相连接，总线模块2输出端的另一路与气路检测模块6的输入端相连接，电磁阀模块5的输出端与气路检测模块6的输入端相连接，气路检测模块6的输出端与尾气回收模块的输入端相连接。

其具体工作过程为：气压表10能够监测气源分支回路11内的气压状况，气路检测模块6负责收集电磁阀模块5的气压信息，气路检测模块6将收集到的信息传输到总线模块2，总线模块2再将信号输送到现场输入输出控制柜12，现场输入输出控制柜12的信号经过电气连接线路14输送到总控设备15，总控设备15再将信号输入至上位机13，完成上位机13对各分支回路气压的监测。

阀岛控制箱21还包括输入量模块3，保护开关1与输入量模块3的输入端相连接，总线模块2的输出端与输入量模块3的输入端相连接，输入量模块3的输出端与开关状态返回接线端子8相连接，开关状态返回接线端子8通过电气子线路18与气动隔离开关子群17相连接。

其具体工作过程为：气动隔离开关子群17的合分信号通过电气子线路18输送至开关状态返回接线端子8，开关状态返回接线端子8将信号输送至输入量模块3，输入量模块3再将采集到的信息通过总线模块2输送到现场输入输出控制柜12，现场输入输出控制柜12的信号经过电气连接线路14输送到总控设备15，总控设备15再将信号输入至上位机13，实现了上位机13对气动隔离开关子群17合分状态的监测；上位机13将编制好的控制命令通过相同的传输线路逆向传输到气动隔离开关子群17，实现对气动隔离开关子群17的合分状态的控制。

本实施例所述的气动隔离开关群控制系统中，气动隔离开关子群17按照相关功能及位置的不同分为不同的分群，按照每个分群的控制部分、状态返回信号的数量以及功能选用阀岛模块组成一个阀岛，每个阀岛至少设有一个阀岛控制箱21，每一个现场输入输出控制柜12至少连接有一个阀岛控制箱21。本实施例设有多个阀岛控制箱，多个现场输入输出控制柜。

Claims (5)

1.一种气动隔离开关群控制系统，它包括上位机（13）、总压缩空气气源（20）、数个阀岛控制箱（21），其特征在于：所述上位机（13）的输出端与总控设备（15）相连接，所述总控设备（15）通过电气连接线路（14）与现场输入输出控制柜（12）相连接，所述现场输入输出控制柜（12）与阀岛控制箱（21）相连接，所述现场输入输出控制柜（12）将电源集成后输出至所述阀岛控制箱（21），所述总压缩空气气源（20）与气源分支回路（11）相连接，所述气源分支回路（11）与所述阀岛控制箱（21）相连接，所述阀岛控制箱（21）通过气源子管路（19）与气动隔离开关子群（17）实现气路连接；所述阀岛控制箱（21）包括输入量模块（3）、总进气模块（4）、电磁阀模块（5）、尾气回收模块（7）、气源干燥净化模块（9），所述气源干燥模块（9）与所述气源分支回路（11）的输出端相连接，所述气源干燥模块（9）的输出端与总进气模块（4）的输入端相连接，所述总进气模块（4）的输出端与电磁阀模块（5）的输入端相连接，所述电磁阀模块（5）的输出端与尾气回收模块（7）的输入端相连接，所述尾气回收模块（7）的输出端与尾气回收系统（16）相连接，所述电磁阀模块（5）的输出端还通过所述气源子管路（19）与所述气动隔离开关子群（17）相连接；其具体工作过程为：总压缩空气气源（20）将压缩空气输送到气源分支回路（11），气源分支回路（11）内的压缩空气经过气源干燥模块（9）干燥净化后通过总进气模块（4）输送到电磁阀模块（5），上位机（13）通过电磁阀模块（5）控制气动隔离开关子群（17）工作；尾气回收模块（7）用来收集电磁阀模块（5）产生的尾气，尾气回收模块（7）控制尾气回收系统（16）将收集后的尾气经过净化处理排出室外。

2.根据权利要求1所述的气动隔离开关群控制系统，其特征在于：所述阀岛控制箱（21）还包括保护开关（1）、总线模块（2）、气路检测模块（6）、气压表（10），所述气源分支回路（11）上设有气压表（10），所述气压表（10）与所述总进气模块（4）的输入端相连接，所述现场输入输出控制柜（12）输出端的一路与所述总线模块（2）的输入端相连接，所述现场输入输出控制柜（12）输出端的另一路与所述保护开关（1）相连接，所述总线模块（2）与所述保护开关（1）相连接，所述总线模块（2）的输出端的一路与所述电磁阀模块（5）的输入端相连接，所述总线模块（2）输出端的另一路与所述气路检测模块（6）的输入端相连接，所述电磁阀模块（5）的输出端与所述气路检测模块（6）的输入端相连接，所述气路检测模块（6）的输出端与尾气回收模块（7）的输入端相连接；其具体工作过程为：气压表（10）能够监测气源分支回路（11）内的气压状况，气路检测模块（6）负责收集电磁阀模块（5）的气压信息，气路检测模块（6）将收集到的信息传输到总线模块（2），总线模块（2）再将信号输送到现场输入输出控制柜（12），现场输入输出控制柜（12）的信号经过电气连接线路（14）输送到总控设备（15），总控设备（15）再将信号输入至上位机（13），完成上位机（13）对各分支回路气压的监测。

3.根据权利要求1或2所述的气动隔离开关群控制系统，其特征在于：所述阀岛控制箱（21）还包括输入量模块（3）、开关状态返回接线端子（8），所述保护开关（1）与所述输入量模块（3）的输入端相连接，所述总线模块（2）的输出端与所述输入量模块（3）的输入端相连接，所述输入量模块（3）的输出端与开关状态返回接线端子（8）相连接，所述开关状态返回接线端子（8）通过电气子线路（18）与气动隔离开关子群（17）相连接；其具体工作过程为：气动隔离开关子群（17）的合分信号通过电气子线路（18）输送至开关状态返回接线端子（8），开关状态返回接线端子（8）将信号输送至输入量模块（3），输入量模块（3）再将采集到的信息通过总线模块（2）输送到现场输入输出控制柜（12），现场输入输出控制柜（12）的信号经过电气连接线路（14）输送到总控设备（15），总控设备（15）再将信号输入至上位机（13），实现了上位机（13）对气动隔离开关子群（17）合分状态的监测；上位机（13）将编制好的控制命令通过相同的传输线路逆向传输到气动隔离开关子群（17），实现对气动隔离开关子群（17）的合分状态的控制。

4.根据权利要求3所述的气动隔离开关群控制系统，其特征在于：所述现场输入输出控制柜（12）至少为2个。

5.根据权利要求4所述的气动隔离开关群控制系统，其特征在于：所述阀岛控制箱（21）至少为2个。