CN108916016A - 一种用于延长多级真空泵组使用寿命的控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于延长多级真空泵组使用寿命的控制装置，包括跨接入口切换阀，所述跨接入口切换阀的一端通过管道与缓冲罐连通，且该管道内安装所述压力检测装置；跨接入口切换阀的另一端通过管道与后级泵组的一端连通，后级泵组的另一端通过管道与跨接出口切换阀的一端连通，跨接出口切换阀的另一端通过管道与前级泵连通；所述后级泵组由n个后级泵串联组成，n大于等于2；所述跨接入口切换阀通过旁通管与跨接出口切换阀连通。本发明还公开了一种用于延长多级真空泵组使用寿命的控制装置的控制方法。本发明在多级真空泵启动时，降低前级泵的启动负载，延缓了前级泵的使用寿命；缩短了整个真空泵系统的启动时间，延缓了前级泵的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及真空泵技术领域，尤其是一种用于延长多级真空泵组使用寿命的控制装置及方法。
背景技术
目前，多级真空泵都采用单纯的串联方式，先启动前级泵，然后再依次启动后级泵。后级泵在没启动时，增加了真空管道内的阻力，增大前级泵的启动负载，增加了真空系统的启动时间。尤其对于抽吸带有腐蚀性气体的真空系统，启动时管路内腐蚀性浓度较大，对真空系统的后级泵组有较强的腐蚀性。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种降低前级泵启动负载，缩短整个真空系统的启动时间，避免前级泵和高浓度腐蚀性气体发生接触，延缓多级真空泵使用寿命的用于延长多级真空泵组使用寿命的控制装置。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于延长多级真空泵组使用寿命的控制装置，包括压力检测装置、跨接入口切换阀、跨接出口切换阀、PLC控制器、计时器和声光报警器；所述跨接入口切换阀的一端通过管道与缓冲罐连通，且该管道内安装所述压力检测装置；跨接入口切换阀的另一端通过管道与后级泵组的一端连通，后级泵组的另一端通过管道与跨接出口切换阀的一端连通，跨接出口切换阀的另一端通过管道与前级泵连通；所述后级泵组由n个后级泵串联组成，n大于等于2；所述跨接入口切换阀通过旁通管与跨接出口切换阀连通。
所述PLC控制器的第一输出端与计时器相连，所述PLC控制器的第二输出端与声光报警器相连。
本发明还公开了一种用于延长多级真空泵组使用寿命的控制装置的控制方法，该方法包括下列顺序的步骤：
（1）后级泵组启动前，自动打开跨接入口切换阀和跨接出口切换阀，旁通后级泵组，使控制装置所抽气体直接进入前级泵；
（2）前级泵启动后，跨接管道达到设定压力后，关闭跨接入口切换阀和跨接出口切换阀，再逐个启动后级泵组中的后级泵；
（3）前级泵启动后，若在设定的时间内未达到设定的压力，控制装置输出声光报警，预知报警信息。
所述步骤（1）具体是指：控制装置从缓冲罐吸入气体，管内压力通过压力检测装置做实时监测；刚开始启动，通过跨接入口切换阀和跨接出口切换阀，使得后级泵被旁通，启动时的气体从旁通管吸入到前级泵。
所述步骤（2）具体是指：旁通期间，计时器计时，若在设定时间内达到设定的压力值VDO，跨接入口切换阀和跨接出口切换阀同时动作，使得控制装置所抽吸的气体从后级泵组经过，旁通管被断开；随后后级泵组中的后级泵逐个启动，直到一级泵正常启动运转后，整个真空泵启动过程结束。
所述步骤（3）具体是指：旁通期间，若在设定的时间内未达到设定的压力值，声光报警器工作，发出声光报警。
由上述技术方案可知，本发明在多级真空泵启动时，降低前级泵的启动负载，延缓了前级泵的使用寿命；缩短了整个真空泵系统的启动时间，延缓了前级泵的使用寿命；尤其适用于抽吸带有腐蚀性气体的真空系统，大大降低高浓度的与后级泵的接触时间，延缓了后级泵的使用寿命；可提前预知故障信息，如：管道堵塞或者漏气，前级泵性能不佳等。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的逻辑程序图：
图3为本发明中压力信号转换成模拟量电信号的对应关系示意图；
图4为压力变送转换及控制示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于延长多级真空泵组使用寿命的控制装置，包括压力检测装置1、跨接入口切换阀2、跨接出口切换阀6、PLC控制器、计时器和声光报警器8；所述跨接入口切换阀2的一端通过管道与缓冲罐连通，且该管道内安装所述压力检测装置1；跨接入口切换阀2的另一端通过管道与后级泵组的一端连通，后级泵组的另一端通过管道与跨接出口切换阀6的一端连通，跨接出口切换阀6的另一端通过管道与前级泵7连通；所述后级泵组由n个后级泵串联组成，n大于等于2；所述跨接入口切换阀2通过旁通管与跨接出口切换阀6连通。所述PLC控制器的第一输出端与计时器相连，所述PLC控制器的第二输出端与声光报警器8相连。
本控制方法包括下列顺序的步骤：
（1）后级泵组启动前，自动打开跨接入口切换阀2和跨接出口切换阀6，旁通后级泵组，使控制装置所抽气体直接进入前级泵7；
（2）前级泵7启动后，跨接管道达到设定压力后，关闭跨接入口切换阀2和跨接出口切换阀6，再逐个启动后级泵组中的后级泵；即n级后级泵5，…，二级后级泵4、一级后级泵3逐个启动，一级后级泵3正常启动运转后，整个真空泵启动过程结束；
（3）前级泵7启动后，若在设定的时间内未达到设定的压力，控制装置输出声光报警，预知报警信息。
所述步骤（1）具体是指：控制装置从缓冲罐吸入气体，管内压力通过压力检测装置1做实时监测；刚开始启动，通过跨接入口切换阀2和跨接出口切换阀6，使得后级泵被旁通，启动时的气体从旁通管吸入到前级泵7。
所述步骤（2）具体是指：旁通期间，计时器计时，若在设定时间内达到设定的压力值VDO，跨接入口切换阀2和跨接出口切换阀6同时动作，使得控制装置所抽吸的气体从后级泵组经过，旁通管被断开；随后后级泵组中的后级泵逐个启动，直到一级泵正常启动运转后，整个真空泵启动过程结束。图2中，设定时间为10s，此时间可以通过程序根据工艺随意调整；图2中，设定压力为3000mbar，此压力可以通过程序根据工艺随意调整。
所述步骤（3）具体是指：旁通期间，若在设定的时间内未达到设定的压力值，声光报警器8工作，发出声光报警。
以下结合图1至4作进一步的说明。
本发明在启动时，前级泵7先启动，所抽气体不经过后级泵。尤其对于有些带有腐蚀性的气体，在刚启动时，腐蚀气体浓度最大，直接通过跨接管道，不经过后级泵，延缓后级泵使用寿命。
启动后，跨接管道内的气体达到设定值时，关闭跨接入口切换阀2和跨接出口切换阀6，使得所抽气体从后级泵经过，再启动后级泵，使得后级泵在低负荷状态下启动，延缓后级泵使用寿命，缩短了真空泵的启动时间，减少前级泵7的启动时间，延缓前级泵7使用寿命。
前级泵7启动后，若在设定的时间内达不到设定的压力，本发明输出声光报警，所述设定的时间和设定的压力，即启动的时间和管内的压力是可以设定的，可以预知系统故障信息。
如图2所示：SM0.0是真空系统作为外在启动触点；Q0.1是后级泵开始启动继电器，并可作为跨接管道关闭的信号；VDO是设定管内实际值；Q0.0作为跨接管道开启继电器；T33是跨接的计时器；Q0.2是声光报警输出继电器。具体工作原理说明如下：
真空系统外在启动触点 SM0.0动作， Q0.1常闭点接通，当管道压力实际值VD0大于等于3000时， Q0.0动作，气体直接从旁路管道经过，前级泵7启动。同时计时器T33开始计时，如果在设定时间10s内管道内压力实际值VD0未达到设定压力3000 mbar，延时接通计时器T33动作，Q0.2动作，开始报警。如果在10s内，管道实际压力VD0小于设定值3000 mbar，声光报警器8Q0.2不动作，Q0.1动作，后级泵依次开始启动。
如图3所示，以选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据，对压力信号进行转换公式推导：其模拟量输入设置为0～20mA电流信号，20mA对应数字量=32000,4mA对应数字量=6400。
如图4所示，该梯形图是对一个压力信号（量程：0-0.1Mpa，输出4-20mA）按照公式，以实数运算编写的转换程序，可作为一个子程序进行调用。将整数真空压力值转化为双整数存入VD40中，再将VD40中双整数转化为实数存入寄存器VD100中，将压力最大值0.1Mpa存入双整数寄存器VD104中，双整数寄存器VD100减去4mA对应数字量6400的结果存入双整数寄存器VD112中；然后双整数寄存器VD104乘以双整数寄存器VD112，结果在重新存入双整数寄存器VD112中，然后双整数寄存器VD112除以25600的结果在VD0中显示出来。
1）将AIW0真空压力值转换为实数值-VD100，将压力最大值0.1-VD104，显示结果-VD0；
2）Q0.0跨接管道开启信号，Q0.1跨接管道关闭信号，Q0.2延时故障报警信号；
3）该梯形图是对一个压力信号（量程：0-0.1Mpa，输出4-20mA）按照公式，以实数运算编写的转换程序，可作为一个子程序进行调用。
综上所述，本发明在多级真空泵启动时，降低前级泵7的启动负载，延缓了前级泵7的使用寿命；缩短了整个真空泵系统的启动时间，延缓了前级泵7的使用寿命；尤其适用于抽吸带有腐蚀性气体的真空系统，大大降低高浓度的与后级泵的接触时间，延缓了后级泵的使用寿命；可提前预知故障信息，如：管道堵塞或者漏气，前级泵7性能不佳等。
Claims (6)
1.一种用于延长多级真空泵组使用寿命的控制装置，其特征在于：包括压力检测装置、跨接入口切换阀、跨接出口切换阀、PLC控制器、计时器和声光报警器；所述跨接入口切换阀的一端通过管道与缓冲罐连通，且该管道内安装所述压力检测装置；跨接入口切换阀的另一端通过管道与后级泵组的一端连通，后级泵组的另一端通过管道与跨接出口切换阀的一端连通，跨接出口切换阀的另一端通过管道与前级泵连通；所述后级泵组由n个后级泵串联组成，n大于等于2；所述跨接入口切换阀通过旁通管与跨接出口切换阀连通。
2.根据权利要求1所述的用于延长多级真空泵组使用寿命的控制装置，其特征在于：所述PLC控制器的第一输出端与计时器相连，所述PLC控制器的第二输出端与声光报警器相连。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的用于延长多级真空泵组使用寿命的控制装置的控制方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：
（1）后级泵组启动前，自动打开跨接入口切换阀和跨接出口切换阀，旁通后级泵组，使控制装置所抽气体直接进入前级泵；
（2）前级泵启动后，跨接管道达到设定压力后，关闭跨接入口切换阀和跨接出口切换阀，再逐个启动后级泵组中的后级泵；
（3）前级泵启动后，若在设定的时间内未达到设定的压力，控制装置输出声光报警，预知报警信息。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述步骤（1）具体是指：控制装置从缓冲罐吸入气体，管内压力通过压力检测装置做实时监测；刚开始启动，通过跨接入口切换阀和跨接出口切换阀，使得后级泵被旁通，启动时的气体从旁通管吸入到前级泵。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述步骤（2）具体是指：旁通期间，计时器计时，若在设定时间内达到设定的压力值VDO，跨接入口切换阀和跨接出口切换阀同时动作，使得控制装置所抽吸的气体从后级泵组经过，旁通管被断开；随后后级泵组中的后级泵逐个启动，直到一级泵正常启动运转后，整个真空泵启动过程结束。
6.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述步骤（3）具体是指：旁通期间，若在设定的时间内未达到设定的压力值，声光报警器工作，发出声光报警。
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