CN110526052A - 执行机构控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种执行机构控制系统，控制器正常工作时其脉冲信号输出端输出第一周期脉冲信号，故障时其脉冲信号输出端输出第二周期脉冲信号或者输出低电平；备用控制电路包括备用控制继电器及延时释放继电器；备用控制继电器的线圈、常开触点及延时释放继电器的常开触点串接在控制电源正负端之间；当控制端为高电平时延时释放继电器的触点闭合，当其控制端由高电平变为低电平，延时释放继电器的触点迟延断开；延时释放继电器的控制端接控制器的脉冲信号输出端；备用控制继电器的常开触点并且串联在控制器的主控信号输出端同执行机构的控制端之间。本发明能监控控制器的故障状态，并能在控制器故障时立即切断控制器对执行机构的控制。

Description

执行机构控制系统
技术领域
本发明涉及自动化控制技术，特别涉及一种执行机构控制系统。
背景技术
随着自动化技术的发展，可编程序控制器已广泛应用于工业控制领域。虽然可编程序控制器已具有较高的可行性，但在一些安全要求高的场合，如大型旋转机械设备、运输设备、发电设备等，如果可编程序控制器发生故障，可能使设备失控，导致设备损失甚至造成人身安全事故。
随着电梯使用越来越普及，由于电梯设备故障而导致的安全事故也越来越多，电梯功能安全逐渐受到重视。电梯的安全系统是采用电气安全链来实现安全控制，该安全链是由安全开关和继电器串联在一起而形成的安全回路，任一安全开关动作，安全链都将会断开，从而禁止驱动器和制动器的运行(制动器保持抱闸状态)。上述安全链中的安全开关分布在电梯各个位置，有些在机房，如主机急停开关、控制柜急停开关、厅门门锁、限速器电气开关等；有些在轿厢，如轿门门锁、轿顶急停开关等；有些在井道、底坑等。
随着社会的发展，燃气轮机的应急发电已经广泛的应用到工业的各个领域。控制燃气轮机装置安全运行的系统，通常由敏感元件(或称测量元件)，中间放大器和执行机构等组成。按控制回路是否有反馈封闭回路，可分为开环控制系统和闭环控制系统；按元件工作原理可分为机械式控制系统，机械-液压式控制系统和电气-液压式控制系统。它们都是以燃油作为调节中介，通过改变燃油量来实现对发动机工作状态的控制，使其无论外界大气调节如何变化，发动机总是运行在喘振边界以右，最大T3温度限制线以下，最大转速运行线以左和熄火限制线以上的安全运行区内。整个控制过程都由控制器自动完成。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种执行机构控制系统，能监控控制器的故障状态，并能在控制器故障时立即切断控制器对执行机构的控制。
为解决上述技术问题，本发明提供的执行机构控制系统，其包括控制器9及备用控制电路；
所述控制器9具有脉冲信号输出端及主控信号输出端；
所述控制器9，当其正常工作时，其脉冲信号输出端输出第一周期脉冲信号；当其故障时，其脉冲信号输出端输出第二周期脉冲信号或者输出低电平；
备用控制电路包括备用控制继电器及延时释放继电器3；
备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间；
所述延时释放继电器3，其触点为常开触点，当其控制端为高电平时其触点闭合，当其控制端由高电平变为低电平，迟延设定时间T0后其触点断开；
所述延时释放继电器3的控制端接所述控制器的脉冲信号输出端；
所述第一周期脉冲信号的周期T1小于所述设定时间T0,所述第二周期脉冲信号的周期T2大于所述设定时间T0；
所述备用控制继电器的常开触点12并且串联在控制器9的主控信号输出端同执行机构7的控制端之间。
较佳的，备用控制电路还包括复位按钮2；
所述复位按钮2为常开按钮，并联在备用控制继电器的常开触点12两端。
较佳的，第一周期脉冲信号的周期T1为260ms～340ms，所述设定时间T0为360ms～440ms,所述第二周期脉冲信号的周期T2为500ms以上。
较佳的，所述执行机构为功率开关管或者继电器。
较佳的，所述执行机构接在电梯的安全回路中或者接在电梯的轿厢驱动回路中。
较佳的，所述执行机构7为电磁阀。
较佳的，所述电磁阀接在燃气轮机的燃料供给回路中，用作燃料截止阀。
较佳的，所述备用控制电路还包括本地急停按钮81；
所述本地急停按钮81同备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间。
较佳的，所述本地急停按钮81、延时释放继电器3、复位按钮2、备用控制继电器均安装在本地控制盘上。
较佳的，所述备用控制电路还包括远程急停按钮82；
所述远程急停按钮82同本地急停按钮81、备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间。
较佳的，所述远程急停按钮82安装在远程集控室。
较佳的，所述备用控制电路还包括温度冗余开关83；
所述温度冗余开关83为常闭开关，当指定位置的温度大于设定温度时断开；
所述温度冗余开关83同本地急停按钮81、备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间。
较佳的，所述执行机构接在电梯的轿厢驱动回路中；
所述备用控制电路还包括转速冗余开关84；
所述转速冗余开关84为常闭开关，当电梯轿厢曳引机的转速大于设定转速时断开；
所述转速冗余开关84同本地急停按钮81、备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间。
较佳的，所述执行机构接在燃气轮机的燃料供给回路中；
所述备用控制电路还包括流速冗余开关；
所述流速冗余开关为常闭开关，当燃料供给回路中的燃料流速超出设定范围时断开；
所述流速冗余开关同本地急停按钮81、备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间。；
本发明的执行机构控制系统，控制器9正常工作时，会给延时释放继电器3的控制端发送第一周期脉冲信号，由于第一周期脉冲信号的周期T1小于延时释放继电器3迟延断开设定时间T0，这样在控制器9正常运行时，延时释放继电器3的常开触点会保持吸合状态；控制器9故障时，由于其脉冲信号输出端输出周期大于设定时间T0的第二周期脉冲信号或者输出低电平，延时释放继电器3的常开触点断开，从而达到监测控制器9是否发生故障的目的；由于延时释放继电器3的常开触点断开，备用控制继电器的线圈11会失电而使备用控制继电器的触点断开，从而使控制器9的主控信号输出端同执行机构的控制端断开，可以立即切断控制器9对执行机构7的控制。可见，该执行机构控制系统可以监控控制器9的故障状态，并能在控制器9故障时立即切断控制器9对执行机构7的控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的执行机构控制系统一实施例的电路图；
图2为本发明的执行机构控制系统一实施例的备用控制电路的电路图。
附图标记说明
9控制器；2复位按钮；3延时释放继电器；11备用控制继电器的线圈；12备用控制继电器的常开触点；5控制电源；7执行机构；81本地急停按钮；82远程急停按钮；83温度冗余开关；84转速冗余开关。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1、图2所示，执行机构控制系统包括控制器9及备用控制电路；
所述控制器9具有脉冲信号输出端及主控信号输出端；
所述控制器9，当其正常工作时，其脉冲信号输出端输出第一周期脉冲信号；当其故障时，其脉冲信号输出端输出第二周期脉冲信号或者输出低电平；
备用控制电路包括备用控制继电器及延时释放继电器3；
备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间；
所述延时释放继电器3，其触点为常开触点，当其控制端为高电平时其触点闭合，当其控制端由高电平变为低电平，迟延设定时间T0后其触点断开；
所述延时释放继电器3的控制端接所述控制器的脉冲信号输出端；
所述第一周期脉冲信号的周期T1小于所述设定时间T0,所述第二周期脉冲信号的周期T2大于所述设定时间T0；
所述备用控制继电器的常开触点12并且串联在控制器9的主控信号输出端同执行机构7的控制端之间。
实施例一的执行机构控制系统，控制器9正常工作时，会给延时释放继电器3的控制端发送第一周期脉冲信号，由于第一周期脉冲信号的周期T1小于延时释放继电器3迟延断开设定时间T0，这样在控制器9正常运行时，延时释放继电器3的常开触点会保持吸合状态；控制器9故障时，由于其脉冲信号输出端输出周期大于设定时间T0的第二周期脉冲信号或者输出低电平，延时释放继电器3的常开触点断开，从而达到监测控制器9是否发生故障的目的；由于延时释放继电器3的常开触点断开，备用控制继电器的线圈11会失电而使备用控制继电器的触点断开，从而使控制器9的主控信号输出端同执行机构的控制端断开，可以立即切断控制器9对执行机构7的控制。可见，该执行机构控制系统可以监控控制器9的故障状态，并能在控制器9故障时立即切断控制器9对执行机构7的控制。
实施例二
基于实施例一的执行机构控制系统，备用控制电路还包括复位按钮2；
所述复位按钮2为常开按钮，并联在备用控制继电器的常开触点12两端。
较佳的，第一周期脉冲信号的周期T1为260ms～340ms，所述设定时间T0为360ms～440ms,所述第二周期脉冲信号的周期T2为500ms以上。
实施例二的执行机构控制系统，控制器9恢复正常工作后，虽然延时释放继电器3的常开触点能吸合，但由于备用控制继电器为常开触点且复位按钮2为常开按钮，备用控制继电器并不能加电，只有按下复位按钮后，备用控制继电器才可能得电使其常开触点12吸合，备用控制继电器实现自锁。
实施例三
基于实施例一的执行机构控制系统，所述执行机构7为功率开关管(例如IGBT、MOSFET等)或者继电器；
较佳的，所述执行机构7接在电梯的安全回路中。
较佳的，所述执行机构7接在电梯的轿厢驱动回路中。
实施例四
基于实施例一的执行机构控制系统，所述执行机构7为电磁阀。
较佳的，所述电磁阀接在燃气轮机的燃料供给回路中，用作燃料截止阀。
实施例四的执行机构控制系统，控制器9对燃料截止阀的控制回路中，串接入备用控制继电器的常开触点12，只有在备用控制继电器线圈11加电使其触点12闭合，燃料截止阀才能接收控制器信号，从而打开。当备用控制继电器线圈11失电时，燃料截止阀也失电关闭。
实施例五
基于实施例一的执行机构控制系统，所述备用控制电路还包括本地急停按钮81；
所述本地急停按钮81同备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间。
较佳的，所述本地急停按钮81、延时释放继电器3、复位按钮2、备用控制继电器均安装在本地控制盘上。
实施例五的执行机构控制系统，当有紧急情况发生，可以通过本地急停按钮81立即切断控制器9对执行机构7的控制。
实施例六
基于实施例一的执行机构控制系统，所述备用控制电路还包括远程急停按钮82；
所述远程急停按钮82同本地急停按钮81、备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间。
较佳的，所述远程急停按钮82安装在远程集控室。
实施例六的执行机构控制系统，当有紧急情况发生，可以通过远程急停按钮82立即切断控制器9对执行机构7的控制。
实施例七
基于实施例五的执行机构控制系统，所述备用控制电路还包括温度冗余开关83；
所述温度冗余开关83为常闭开关，当指定位置的温度大于设定温度时断开；
所述温度冗余开关83同本地急停按钮81、备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间；
实施例八
基于实施例五的执行机构控制系统，所述执行机构接在电梯的轿厢驱动回路中；
所述备用控制电路还包括转速冗余开关84；
所述转速冗余开关84为常闭开关，当电梯轿厢曳引机的转速大于设定转速时断开；
所述转速冗余开关84同本地急停按钮81、备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间。
实施例九
基于实施例五的执行机构控制系统，所述执行机构接在燃气轮机的燃料供给回路中；
所述备用控制电路还包括流速冗余开关；
所述流速冗余开关为常闭开关，当燃料供给回路中的燃料流速超出设定范围时断开；
所述流速冗余开关同本地急停按钮81、备用控制继电器的线圈11、备用控制继电器的常开触点12及延时释放继电器3的触点串接在控制电源5正负端之间。
以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种执行机构控制系统，其特征在于，其包括控制器(9)及备用控制电路；
所述控制器(9)具有脉冲信号输出端及主控信号输出端；
所述控制器(9)，当其正常工作时，其脉冲信号输出端输出第一周期脉冲信号；当其故障时，其脉冲信号输出端输出第二周期脉冲信号或者输出低电平；
备用控制电路包括备用控制继电器及延时释放继电器(3)；
备用控制继电器的线圈(11)、备用控制继电器的常开触点(12)及延时释放继电器(3)的触点串接在控制电源(5)正负端之间；
所述延时释放继电器(3)，其触点为常开触点，当其控制端为高电平时其触点闭合，当其控制端由高电平变为低电平，迟延设定时间T0后其触点断开；
所述延时释放继电器(3)的控制端接所述控制器的脉冲信号输出端；
所述第一周期脉冲信号的周期T1小于所述设定时间T0,所述第二周期脉冲信号的周期T2大于所述设定时间T0；
所述备用控制继电器的常开触点(12)并且串联在控制器(9)的主控信号输出端同执行机构(7)的控制端之间。
2.根据权利要求1所述的执行机构控制系统，其特征在于，
备用控制电路还包括复位按钮(2)；
所述复位按钮(2)为常开按钮，并联在备用控制继电器的常开触点(12)两端。
3.根据权利要求1所述的执行机构控制系统，其特征在于，
第一周期脉冲信号的周期T1为260ms～340ms，所述设定时间T0为360ms～440ms,所述第二周期脉冲信号的周期T2为500ms以上。
4.根据权利要求1所述的执行机构控制系统，其特征在于，
所述执行机构为功率开关管或者继电器。
5.根据权利要求4所述的执行机构控制系统，其特征在于，
所述执行机构接在电梯的安全回路中或者接在电梯的轿厢驱动回路中。
6.根据权利要求1所述的执行机构控制系统，其特征在于，
所述执行机构(7)为电磁阀。
7.根据权利要求6所述的执行机构控制系统，其特征在于，
所述电磁阀接在燃气轮机的燃料供给回路中，用作燃料截止阀。
8.根据权利要求1所述的执行机构控制系统，其特征在于，
所述备用控制电路还包括本地急停按钮(81)；
所述本地急停按钮(81)同备用控制继电器的线圈(11)、备用控制继电器的常开触点(12)及延时释放继电器(3)的触点串接在控制电源(5)正负端之间。
9.根据权利要求8所述的执行机构控制系统，其特征在于，
所述本地急停按钮(81)、延时释放继电器(3)、复位按钮(2)、备用控制继电器均安装在本地控制盘上。
10.根据权利要求1所述的执行机构控制系统，其特征在于，
所述备用控制电路还包括远程急停按钮(82)；
所述远程急停按钮(82)同本地急停按钮(81)、备用控制继电器的线圈(11)、备用控制继电器的常开触点(12)及延时释放继电器(3)的触点串接在控制电源(5)正负端之间。
11.根据权利要求10所述的执行机构控制系统，其特征在于，
所述远程急停按钮(82)安装在远程集控室。
12.根据权利要求8所述的执行机构控制系统，其特征在于，
所述备用控制电路还包括温度冗余开关(83)；
所述温度冗余开关(83)为常闭开关，当指定位置的温度大于设定温度时断开；
所述温度冗余开关(83)同本地急停按钮(81)、备用控制继电器的线圈(11)、备用控制继电器的常开触点(12)及延时释放继电器(3)的触点串接在控制电源(5)正负端之间。
13.根据权利要求8所述的执行机构控制系统，其特征在于，
所述执行机构接在电梯的轿厢驱动回路中；
所述备用控制电路还包括转速冗余开关(84)；
所述转速冗余开关(84)为常闭开关，当电梯轿厢曳引机的转速大于设定转速时断开；
所述转速冗余开关(84)同本地急停按钮(81)、备用控制继电器的线圈(11)、备用控制继电器的常开触点(12)及延时释放继电器(3)的触点串接在控制电源(5)正负端之间。
14.根据权利要求8所述的执行机构控制系统，其特征在于，
所述执行机构接在燃气轮机的燃料供给回路中；
所述备用控制电路还包括流速冗余开关；
所述流速冗余开关为常闭开关，当燃料供给回路中的燃料流速超出设定范围时断开；
所述流速冗余开关同本地急停按钮(81)、备用控制继电器的线圈(11)、备用控制继电器的常开触点(12)及延时释放继电器(3)的触点串接在控制电源(5)正负端之间。
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