CN110195700B - 一种凝结水泵自动程控停止系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凝结水泵的自动程控停止系统，包括依次连接的启动按钮、Step模块以及凝结水泵系统，Step模块连接于启动按钮和凝结水泵系统之间，用于在接收到启动按钮发送的程控停止信号后，控制凝结水泵系统的程控停止，Step模块包括多组端子组，各端子组依次完成如下程控过程：升高第三凝结水泵的变频频率，并将变频器模式由自动模式切换为手动模式；切除第二凝结水泵联锁启动开关；停止第一凝结水泵；投入第二凝结水泵联锁启动开关；开启第一凝结水泵出口电动门；将变频器模式由手动模式切换为自动模式，通过第三凝结水泵变频器自动调节出口压力；结束程控。本发明提高了整个程控系统的自动化程度，避免了人员误操作而损坏设备。

Description

一种凝结水泵自动程控停止系统
技术领域
本发明涉及水泵作业控制技术领域，具体涉及一种凝结水泵自动程控停止系统。
背景技术
大型电厂凝结水泵一般为多台并定期倒运。在设备倒运过程中，操作人员需要逐个操作凝结水泵变频器，解除备用设备联锁，开、关出、入口电动门等一系列操作。图1为现有的程控设计方案的程控过程示意图，如图1所示，现有程控设计方案只有启停凝结水泵，开、关出口电动门等功能，因此只能完成程控过程中开出口电动门、停凝结水泵变频器等简单控制，没有自动调整变频器指令、判断变频器反馈的功能，程控过程中也没有自动解除、投入并行凝结水泵联锁的功能，因此，许多步骤需要人工干预，增加了工作量，且容易发生误操作。所以需要引进一种新的程控启动方案，解决上述问题。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种凝结水泵的自动程控停止系统，包括依次连接的启动按钮、Step模块以及凝结水泵系统，Step模块连接于启动按钮和凝结水泵系统之间，用于在接收到启动按钮发送的程控停止信号后，控制凝结水泵系统的程控停止，其中，Step模块包括多组端子组，各端子组依次完成如下程控过程：
步骤S1：升高第三凝结水泵的变频频率，并将变频器模式由自动模式切换为手动模式；
步骤S2：切除第二凝结水泵联锁启动开关；
步骤S3：停止第一凝结水泵；
步骤S4：投入第二凝结水泵联锁启动开关；
步骤S5：开启第一凝结水泵出口电动门；
步骤S6：将变频器模式由手动模式切换为自动模式，通过第三凝结水泵变频器自动调节出口压力；
步骤S7：结束程控。
其中，所述Step模块中，每组端子组包括一个输出端子和一个接收端子，凝结水泵系统连接于每组端子组的输出端子和接收端子之间，输出端子用于向凝结水泵系统发出并控制凝结水泵系统完成相应程控的指令，接收端子用于接收凝结水泵系统完成相应的程控指令的信号。
其中，所述Step模块中，每组端子组中，上一端子组的接收端子与下一端子组的输出端子连接，用于在当前端子组对应的程控指令完成后，向下一端子组传达，以便程控进程的进行。
其中，所述自动程控停止系统还包括ES/MA模块，连接于Step模块与凝结水泵系统之间，用于在程控步骤S1及步骤S6时，完成变频器自动模式和手动模式之间的切换，并控制第三凝结水泵的变频频率达到合适值。
其中，所述自动程控停止系统还包括HLALm模块，其与ES/MA模块及凝结水泵系统连接，用于接收凝结水泵系统所反馈的第三凝结水泵的变频器频率，并根据反馈值控制ES/MA模块调整变频频率。
其中，所述ES/MA模块与Step模块中，控制步骤S1和步骤S6的端子组均与ES/MA模块连接。
其中，所述自动程控停止系统还包括DSFT模块，用于切除或投入第二凝结水泵联锁启动开关。
其中，所述DSFT模块与Step模块中，控制步骤S2和步骤S4的端子组均与DSFT模块连接。
其中，所述Step模块包括至少六组端子组，分别完成步骤S1至步骤S6的程控过程，其中，第一端子组及第六端子组与第三凝结水泵连接，第二端子组和第四端子组与第二凝结水泵连接，第三端子组和第五端子组与第一凝结水泵连接。
其中，所述DSFT模块包括开关量选择模块、延时模块、运算模块以及输出模块，开关量选择模块和运算模块均与控制步骤S2和步骤S4的端子组连接，运算模块、延时模块以及输出模块顺次连接，并且，输出模块同时与开关量选择模块连接，其中，
开关量选择模块根据端子组输入的投入联锁信号，选择输出相应的信号至输出模块；
运算模块将是否接收到端子组输入的投入联锁或解除联锁的信号，经延时模块传递至输出模块，在端子组输入有投入联锁或解除联锁的信号时，输出模块最终输出的信号以开关量选择模块所输出的信号为准；
并且，运算模块在接收到投入联锁或解除联锁的信号时，延时模块将接收到的相应信号间隔预定时间输出至输出模块；运算模块在未接收到投入联锁或解除联锁的信号时，延时模块将接收到的相应信号直接输出至输出模块。
本发明提供的凝结水泵自动程控停止系统，通过Step模块的设计，配合 ES/MA模块、DSFT模块以及HLALm模块，提高了整个程控系统的自动化程度，避免了人员误操作而损坏设备。
附图说明
图1：现有的程控设计方案的程控过程示意图。
图2：本发明提供的凝结水泵的自动程控停止系统的结构原理图。
图3：本发明的凝结水泵的自动程控停止系统详细的结构示意图。
图4：本发明的凝结水泵的自动程控停止系统的另一结构原理图。
图5：基于本发明所提供的凝结水泵的自动程控停止系统的一个凝结水泵的自动程控工作流程图。
图6：本发明HLALm模块的逻辑原理结构图。
图7：本发明ES/MA模块的逻辑原理结构图。
图8：本发明DSFT模块的逻辑原理结构图。
具体实施方式
为了对本发明的技术方案及有益效果有更进一步的了解，下面结合附图详细说明本发明的技术方案及其产生的有益效果。
图2为本发明提供的凝结水泵的自动程控停止系统的结构原理图，如图2 所示，本发明于启动按钮10和凝结水泵系统20之间，设置有用于实现自动程控停止的Step模块30，以及辅助Step模块30实现自动程控停止程序的HLALm 模块40、ES/MA模块50以及DSFT模块60，凝结水泵系统20包括第一凝结水泵 21、第二凝结水泵22以及第三凝结水泵23，第一凝结水泵21和第二凝结水泵 22在设备工作过程中顺次倒运，第三凝结水泵23用于在第一凝结水泵21和第二凝结水泵22倒运过程中，完成二者的过渡。
图3为本发明的凝结水泵的自动程控停止系统详细的结构示意图，图4为本发明的凝结水泵的自动程控停止系统的另一结构原理图，其显示Step模块30 中各端子组与HLALm模块40、ES/MA模块50以及DSFT模块60的配合方式，以及，与凝结水泵系统20中，各凝结水泵的连接方式，请配合参见图2-图4所示，本发明的凝结水泵的自动程控停止系统，一较佳实施例中，考虑到Step模块30 的工作方式需要，于Step模块30中设置至少六组端子组，每组端子组控制程控过程中的某一步骤(后文详述)，具体的，每组端子组包括一个输出端子和一个接收端子，凝结水泵系统20连接于每组端子组的输出端子和接收端子之间，输出端子用于向凝结水泵系统20发出并控制凝结水泵系统20完成相应程控的指令，接收端子用于接收凝结水泵系统20完成相应的程控指令的信号。并且，每组端子组中，上一端子组的接收端子与下一端子组的输出端子连接，用于在当前端子组对应的程控指令完成后，向下一端子组传达，以便程控进程的进行。
第一组端子组为图3中所示的输出端子Step1及接收端子FB1，输出端子 Step1通过ES/MA模块50与第三凝结水泵23连接，用于升高第三凝结水泵23 的变频频率，并将变频器模式由自动模式切换为手动模式。
第二组端子组为图3中所示的输出端子Step2及接收端子FB2，输出端子 Step2通过DSFT模块60与第二凝结水泵22连接，用于切除第二凝结水泵22联锁启动开关。
第三组端子组为图3中所示的输出端子Step3及接收端子FB3，输出端子 Step3与第一凝结水泵21连接，用于停止第一凝结水泵21。
第四组端子组为图3中所示的输出端子Step4及接收端子FB4，输出端子 Step4通过DSFT模块60与第二凝结水泵22连接，用于投入第二凝结水泵22联锁启动开关。
第五组端子组为图3中所示的输出端子Step5及接收端子FB5，输出端子 Step5与第一凝结水泵21连接，用于开启第一凝结水泵21出口电动门。
第六组端子组为图3中所示的输出端子Step6及接收端子FB6，输出端子 Step6通过ES/MA模块50与第三凝结水泵23连接，用于将变频器模式由手动模式切换为自动模式，通过第三凝结水泵23变频器自动调节出口压力。
本发明的凝结水泵的自动程控停止系统，另外设置有HLALm模块40，其与 ES/MA模块50及第三凝结水泵23连接，用于接收凝结水泵系统20所反馈的第三凝结水泵23的变频器频率，并根据反馈值控制ES/MA模块50调整变频频率。
图5为基于本发明所提供的凝结水泵的自动程控停止系统的一个凝结水泵的自动程控工作流程图，并请继续参阅图3以及上述所述结构，本发明的凝结水泵的自动程控停止系统，一个完整的工作周期如下：
步骤S1：(以停止第一凝结水泵为例)解除变频器自动控制方式并调节至需要值
按压启动按钮10，Step模块30中“Strart”端子接收到启动第一凝结水泵21停止程控指令，自动向“Step1”端子发送程控第一步开始指令。程控第一步如图3，在HLALm模块40以及ES/MA模块50的作用下(HLALm模块40 以及ES/MA模块50的工作方式图分别见图6及图7)，第三凝结水泵23变频指令升高到100％，保证第一凝结水泵21停止时用增大第三凝结水泵23出力的方法能够保持系统压力。同时，将图3中第三凝结水泵23的变频器模式由“AUTO”自动模式切换为手动模式“Manual”。
图3中，Step模块30中的“FB1”端子接收到第三凝结水泵23变频频率达到98％且变频器已由自动模式“AUTO”切换为手动模式“Manual”的信号反馈后，“Step2”端子认为程控第一步完成，自动开始进行程控第二步。
步骤S2：自动解除备用第二凝结水泵22联锁启动开关
在步骤S1自动实施完成后，Step模块30中的“Step2”端子自动发出切除备用第二凝结水泵22联锁开关的指令。在DSFT模块60的作用下(其作用方式见图8)，图3中，第二凝结水泵22联锁启动开关解除，保证在第一凝结水泵21凝结水泵程控停止时，第二凝结水泵22不会由于误判联锁启动。
图3中，“FB2”端子接收到第二凝结水泵22联锁启动开关解除的信号后， Step模块30认为程控第二步完成，自动开始进行程控第三步。
图8显示本发明的DSFT模块60的详细的逻辑原理结构图，其中，各个组成模块的作用及工作逻辑如下：
DSFT功能块：系统中的开关量选择模块。当输入Z等于0时，输出D＝Z2；当Z等于1时，输出D＝Z1。
Time功能块：系统中的延时模块。当使用TD_ON模式时，在输入SET为1 时，输出D经过DT设定的延时时间后才由0变1；当输入SET为0时，输出D 立即变0。
OR功能块：系统中的运算模块。当输入Z1、Z2有任何一个变1时，输出D 为1，否则输出D为0。
D/MA功能块：系统中的按钮模块。模块输出D可根据操作人员操作变为0 或1；或当输入TS为1时，强制输出D跟踪输入TR的值，即当TS为1时，D＝TR。
因此，在步骤S2中，此时OR功能块由于输入Z1为1，OR功能块的D输出也为1。使得TIMER功能块的输入SET为1，经过1秒延时TIMER功能块的输出 D为1。第二凝结水泵22联锁开关D/MA功能块的TS端子接收到1信号，将输出D切换为输入端子TR所接收到的状态，即DSFT模块输出D的状态。此时DSFT 模块的输入Z为0，所以D＝Z2，DSFT模块输出D的状态为0。最终第二凝结水泵22联锁开关D/MA功能块的状态被切换为0，相对应图3中第二凝结水泵22联锁启动开关解除，保证在第一凝结水泵21程控停止时，第二凝结水泵22不会由于误判联锁启动。
步骤S3：第一凝结水泵21凝结水泵顺控停止
在步骤S2自动实施完成后，“Step3”端子自动发出停止第一凝结水泵21 指令。第一凝结水泵21接收到停止指令自动停止。
接着，“FB3”端子接收到第一凝结水泵21停止指令后，Step模块30认为程控第三步完成，自动开始进行程控第四步。
步骤S4：自动投入备用第二凝结水泵22联锁开关
在步骤S3自动实施完成后，第一凝结水泵21已经停止，第二凝结水泵22 误启动的可能性消失，需要自动投入第二凝结水泵22联锁开关。此时，“Step4”端子自动发出投入备用第二凝结水泵22联锁开关的指令。在DSFT模块60的作用下，第二凝结水泵22联锁启动开关自动投入。保证第三凝结水泵23故障停机时，第二凝结水泵22能联锁启动。
此步骤中，OR功能块由于输入Z2为1，OR功能块的D输出也为1。使得TIMER 功能块的输入SET为1，此时TIMER功能块开始1秒延时。同时，DSFT模块的输入Z为1，所以D＝Z1，DSFT模块输出D的状态为1。D/MA功能块TR端子所接收到的状态，即DSFT模块输出D的状态，立即变为1。
TIMER经过1秒延时，输出D为1。第二凝结水泵22联锁开关D/MA功能块的TS端子接收到1信号，将输出D切换为输入端子TR所接收到的状态，即D/MA 功能块的输出D＝TR＝1。最终第二凝结水泵22联锁开关D/MA功能块的状态被切换为1。相对应图3中第二凝结水泵22联锁启动开关投入，保证在第一凝结水泵21、第三凝结水泵23故障时，第二凝结水泵22能够联锁启动维持水压。
“FB4”端子接收到第二凝结水泵22联锁启动开关投入反馈后，Step模块 30认为程控第四步完成，自动开始进行程控第五步。
步骤S5：自动第一凝结水泵21凝结水泵出口电动门。
在步骤S4自动实施完成后，第二凝结水泵22联锁开关已投入。“Step5”端子自动发送开启第一凝结水泵21出口电动门指令，保证因为第一凝结水泵21 停止而联锁关闭的第一凝结水泵21出口电动门呈打开状态，方便第一凝结水泵 21随时手动启动。
“FB5”端子接收到第一凝结水泵21出口电动门已开的反馈后，Step模块 30认为程控第五步完成，自动开始进行程控第六步。
步骤S6：自动投入第三凝结水泵23变频自动。
在步骤S5自动实施完成后，第一凝结水泵21凝结水泵出口电动门已开。“Step6”端子自动发送投入第三凝结水泵23凝结水泵变频自动指令，在HLALm 模块40以及ES/MA模块50的作用下，将第三凝结水泵23的变频器模式由手动模式“Manual”切换为“AUTO”自动模式，保证第三凝结水泵23变频器可以按照操作人员指令自动调节出口压力。
“FB6”端子接收到第三凝结水泵23变频自动已投入反馈后，Step模块30 认为程控第六步完成，程控过程结束。
程控进行时有任何步骤动作超时都会停止程控操作。直到复位后方可重新开始。
本发明中，所谓的“联锁”，是指当某一参数达到规定值或某个设备启、停 (开、关)时，联动或闭锁另一个设备的控制。
本发明中，所谓的“程控系统“，是指按照规定时间或逻辑顺序，对(某一工艺系统或辅机)多个终端控制元件进行一系列操作的控制系统。
本发明中，所谓的“Step模块”，是指可以按照规定时间和逻辑顺序提供组级顺控和子组级顺控逻辑模块的功能模块，其可使用于多种设备控制中，例如但不限于XDPS400系统。
本发明中，所谓的“ES/MA模块”选自任何已有的ES/MA模块，其用于凝结水泵变频器模式在手动模式和自动模式之间切换，并用于调节凝结水泵的变频器频率。
本发明中，所谓的“DSFT模块”，其用于凝结水泵联锁自动开关的投入或切除。
本发明中，所谓的“HLALm模块”选自任何已有的HLALm模块。
本发明中，所谓的“第一凝结水泵”，指的是在进行程控停止程序之前，处于使用中的凝结水泵，所谓的“第二凝结水泵”，指的是在程控停止程序执行之后，投入使用中的凝结水泵，所谓的“第三凝结水泵”，指的是在凝结水泵倒运过程中，帮助第一凝结水泵和第二凝结水泵实现顺利倒运的凝结水泵，所谓的“第一”、“第二”、“第三”只是为了从功能和工作方式上对上述各凝结水泵进行区分。
本发明中，所谓的“第一凝结水泵”、“第二凝结水泵”以及“第三凝结水泵”，并不特指一个凝结水泵，在实际使用过程中，“第一凝结水泵”、“第二凝结水泵”以及“第三凝结水泵”均可包括一个或一个以上的凝结水泵。例如，在大型发电厂中，两台凝结水泵倒运通常也不能满足设备运转要求，假设此时需要四台凝结水泵倒运，编号1、2、3、4，编号1及编号2的为第一凝结水泵，编号3及编号4的为第二凝结水泵，在实际使用阶段，自动的程控停止过程可以实现编号1及编号2中任一台与编号3及编号4中任一台之间的倒运。
也即，本发明所保护的是上述倒运过程自动控制所依赖的自动程控停止系统，而自动控制过程中针对的凝结水泵的数量以及各凝结水泵在倒运过程中的工作顺序等，本发明不做限制，因此，任何采用本发明的动程控停止系统实现任意两台凝结水泵之间倒运的技术方案，均属于本发明的保护范围。
本发明通过Step模块的设计，配合ES/MA模块、DSFT模块以及HLALm模块，提高了整个程控系统的自动化程度，避免了人员误操作而损坏设备。
虽然本发明已利用上述较佳实施例进行说明，然其并非用以限定本发明的保护范围，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种变动与修改仍属本发明所保护的范围，因此本发明的保护范围以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种凝结水泵的自动程控停止系统，其特征在于：包括依次连接的启动按钮、Step模块以及凝结水泵系统，Step模块连接于启动按钮和凝结水泵系统之间，用于在接收到启动按钮发送的程控停止信号后，控制凝结水泵系统的程控停止，其中，Step模块包括多组端子组，各端子组依次完成如下程控过程：
步骤S1：升高第三凝结水泵的变频频率，并将变频器模式由自动模式切换为手动模式；
步骤S2：切除第二凝结水泵联锁启动开关；
步骤S3：停止第一凝结水泵；
步骤S4：投入第二凝结水泵联锁启动开关；
步骤S5：开启第一凝结水泵出口电动门；
步骤S6：将变频器模式由手动模式切换为自动模式，通过第三凝结水泵变频器自动调节出口压力；
步骤S7：结束程控。
2.如权利要求1所述的凝结水泵的自动程控停止系统，其特征在于：所述Step模块中，每组端子组包括一个输出端子和一个接收端子，凝结水泵系统连接于每组端子组的输出端子和接收端子之间，输出端子用于向凝结水泵系统发出并控制凝结水泵系统完成相应程控的指令，接收端子用于接收凝结水泵系统完成相应的程控指令的信号。
3.如权利要求2所述的凝结水泵的自动程控停止系统，其特征在于：所述Step模块中，每组端子组中，上一端子组的接收端子与下一端子组的输出端子连接，用于在当前端子组对应的程控指令完成后，向下一端子组传达，以便程控进程的进行。
4.如权利要求1所述的凝结水泵的自动程控停止系统，其特征在于：所述自动程控停止系统还包括ES/MA模块，连接于Step模块与凝结水泵系统之间，用于在程控步骤S1及步骤S6时，完成变频器自动模式和手动模式之间的切换，并控制第三凝结水泵的变频频率达到合适值。
5.如权利要求4所述的凝结水泵的自动程控停止系统，其特征在于：所述自动程控停止系统还包括HLALm模块，其与ES/MA模块及凝结水泵系统连接，用于接收凝结水泵系统所反馈的第三凝结水泵的变频器频率，并根据反馈值控制ES/MA模块调整变频频率。
6.如权利要求4所述的凝结水泵的自动程控停止系统，其特征在于：所述ES/MA模块与Step模块中，控制步骤S1和步骤S6的端子组均与ES/MA模块连接。
7.如权利要求1所述的凝结水泵的自动程控停止系统，其特征在于：所述自动程控停止系统还包括DSFT模块，用于切除或投入第二凝结水泵联锁启动开关。
8.如权利要求7所述的凝结水泵的自动程控停止系统，其特征在于：所述DSFT模块与Step模块中，控制步骤S2和步骤S4的端子组均与DSFT模块连接。
9.如权利要求7所述的凝结水泵的自动程控停止系统，其特征在于：所述DSFT模块包括开关量选择模块、延时模块、运算模块以及输出模块，开关量选择模块和运算模块均与控制步骤S2和步骤S4的端子组连接，运算模块、延时模块以及输出模块顺次连接，并且，输出模块同时与开关量选择模块连接，其中，
开关量选择模块根据端子组输入的投入联锁信号，选择输出相应的信号至输出模块；
运算模块将是否接收到端子组输入的投入联锁或解除联锁的信号，经延时模块传递至输出模块，在端子组输入有投入联锁或解除联锁的信号时，输出模块最终输出的信号以开关量选择模块所输出的信号为准；
并且，运算模块在接收到投入联锁或解除联锁的信号时，延时模块将接收到的相应信号间隔预定时间输出至输出模块；运算模块在未接收到投入联锁或解除联锁的信号时，延时模块将接收到的相应信号直接输出至输出模块。
10.如权利要求1所述的凝结水泵的自动程控停止系统，其特征在于：所述Step模块包括至少六组端子组，分别完成步骤S1至步骤S6的程控过程，其中，第一端子组及第六端子组与第三凝结水泵连接，第二端子组和第四端子组与第二凝结水泵连接，第三端子组和第五端子组与第一凝结水泵连接。
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变频技术在定州电厂二期工程凝结水泵控制中的应用;王斌;《电气技术》;20160630(第6期);第41-43,54页 *

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