CN111064274A - 一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法 - Google Patents

一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法，属于自动控制领域，实现该控制方法的装置包括设置第一进线开关、第一进线、第二进线开关、第二进线、母线Ⅰ、母线开关、母线Ⅱ、电压电流采集电路、控制装置和油压检测装置。通过设置了延时处理动作，可以大大的减少了波动信号造成的乱跳闸的情况，同时在延时的时候，当电压过低时，使用波动补电装置进行电压补充，防止因电压过低对电动机转动造成影响，从而保证了在延时的时间段内电动机供电的正常，并且设置了波动信号分类处理过程，对每个的波动电信号进行实时的分析，并标记了相应的处理动作，当下一次出现类似的波动信号时，控制装置直接采用上一次出现类似信号的处理动作。

Description

一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法
技术领域
本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法。
背景技术
目前分解槽搅拌采用硬接线联锁方式控制，油路联锁控制方式为：通过油泵油压开关量来控制搅拌的启停。当油路油压异常或供电回路发生波动时可能导致油路控制信号发生闪断现象，导致分解槽联锁保护跳停。
公开号为CN203466622U公开了一种分解槽搅拌电机双电源双路自动切换装置，两路是独立的控制回路但相互自锁的接触器及热继直接启动的控制方式。电控回路包括：供电传输电路、控制电路和电控箱；其供电传输电路和控制电路均置于电控箱内，电控箱位于分解槽的槽顶；供电传输电路的输入端和控制电路的输入端均连至低压配电室抽屉柜上，供电传输电路的输出端作为电控箱的输出端连接分解槽搅拌电机；所述供电传输电路包括第一抽屉柜供电传输电路和第二抽屉柜供电传输电路，第一供电传输电路的输入端连接低压配电室内第一段低压配电柜的电源输出端，第二供电传输电路的输入端连接低压配电室内第二段低压配电柜的电源输出端；所述电控箱箱门上安装有：第一启动按钮1SF、第一停止按钮1SS、第二启动按钮2SF、第二停止按钮2SS和转换开关SA；所述第一供电传输电路包括第一断路器1QL2、第一接触器1KM和第一热继电器1KH；所述第一断路器1QL2的一端连接低压配电柜，第一断路器1QL2的另一端连接第一接触器1KM的一端，第一接触器1KM的另一端连接第一热继电器1KH的一端，第一热继电器1KH的另一端连接分解槽搅拌电机的三相输入端；所述第二供电传输电路包括第二断路器2QL2、第二接触器2KM和第二热继电器2KH；所述第二断路器2QL2的一端连接低压配电柜。
该装置在电能出现动态波动变化时，常常会跳闸的情况，从而造成误跳闸的情况，从而使得因供配电发生闪断晃电或油压瞬间异常时造成搅拌误保护跳停。需要设计一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法，解决该技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法，解决现有分解槽因供配电发生闪断晃电或油压瞬间异常时造成搅拌误保护跳停的技术问题。
一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法，实现该控制方法的装置包括设置第一进线开关、第一进线、第二进线开关、第二进线、母线Ⅰ、母线开关、母线Ⅱ、电压电流采集电路、控制装置和油压检测装置，所述第一进线开关设置在第一进线上，所述第二进线开关设置在第二进线上，所述第一进线与母线Ⅰ连接，所述第二进线母线Ⅱ连接，所述母线Ⅰ经母线开关与母线Ⅱ连接，所述电压电流采集电路分别采集第一进线、第二进线、母线Ⅰ和母线Ⅱ的电压和电流，电压电流采集电路把检测的电压电流进行标注传给控制装置，所述控制装置分别用于控制第一进线开关、第二进线开关和母线开关的开启和关闭，油压检测装置用于检测油泵的油压并传给控制装置，所述方法包括如下步骤：
步骤1：控制装置开启，控制第一进线开关闭合，母线开关闭合，第二进线开关分离，第一进线给母线Ⅰ和母线Ⅱ供电，同时电压电流采集电路实时采集第一进线、第二进线、母线Ⅰ和母线Ⅱ的电压和电流传给控制装置，油压检测装置实时检测油泵的油压并传给控制装置；
步骤2：当第一进线出现的电压或电流出现波动时，把采集的电压和电流传给控制装置，控制装置启动2秒的时间倒数定时器，并把波动信号进行存储；
步骤3：如果在时间倒数定时器没有倒数完前，第一进线的电压恢复正常时，检测油泵的油压是否恢复正常，如果油压恢复正常，控制装置对波动的电压和电流信号进行识别处理分类；
步骤4：如果时间倒数定时器倒数完后，第一进线的电压还没有恢复正常时，控制装置控制第二进线开关闭合，同时控制第一进线开关分离，由第二进线给母线Ⅰ和母线Ⅱ供电。
进一步地，实现该控制方法的装置还包括第一波动补电开关、波动补电装置C2、第二波动补电开关和波动补电装置C1，所述波动补电装置C2一端接地，另一端经第一波动补电开关与母线Ⅱ连接，所述波动补电装置C1一端接地，另一端经第二波动补电开关与母线Ⅰ连接。
进一步地，所述步骤1中，母线Ⅰ和母线Ⅱ通电后，控制装置控制分别控制第一波动补电开关和第二波动补电开关闭合，分别给波动补电装置C2和波动补电装置C1充电，充满电后，控制第一波动补电开关和第二波动补电开关分离。
进一步地，所述步骤2中，检测电压或电流出现波动型号的值比预设的标准值小时，控制第一波动补电开关和第二波动补电开关闭合，分别给母线Ⅰ和母线Ⅱ波动补偿，直到电压恢复正常时，波动补电装置C2和波动补电装置C1充电完成后，第一波动补电开关和第二波动补电开关打开。
进一步地，所述步骤3中，对波动的电压和电流信号进行识别处理分类的具体过程为：
对波动信号的进行FFT后得到功率谱，然后利用功率谱极大值的态测度检测信号的主频率点，当M为一个功率谱的极大值，如果存在比其更高的极值点，则极值点M的动态测度等于由M通向同高度所有路径中最小路径动态测度:
Dyn(M)＝(inf(Dyn(P(M,N)))；halt(M)＝halt(N))
其中inf表示下确界；halt表示高度；P(M,N)表示用高度的路径，即功率谱曲线上两点M，N之间的部分，可以将频率点和非主要频率点区分开来；
把频率点和非主要频率点经过把不完全S变换后得到时频模矩阵通过分析时频模矩阵可以得到基频幅值向量，利用差分向量检测扰动起止时间，向量的最大值最小值对应的时间就是扰动的起止时间；
差分向量的设置为：
Diff(k)＝A(k,f1)-A(k-1,f1)；k＝1,2,...,N-1
式中A(k,f1)是基频幅值向量，只有暂态振荡用的是高频幅值向量；
对于电压暂升的幅值，采用基频幅值向量进行检测：
Figure BDA0002347329550000031
式中，Anormal表示标准基频幅值，取1，当检测电压暂降、电压中断的幅值时，将上式的max(A(k,f1))改为min(A(k,f1))；
电能质量扰动信号的主频率点数N：在暂态信号中，该特征主要是判断是否含有暂态振荡扰动或谐波，当主频率点大于1时，该电信号为暂态振荡或谐波，对波动信号分类为电压暂降、电压暂升、电压中断、暂态振荡和暂态脉冲。
进一步地，所述在对波动的信号进行分类后，在后面检测到相同类别的信号时，控制装置选择第二进线供电或者波动补电装置C2和波动补电装置C1补电。
本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
本发明通过设置了延时处理动作，可以大大的减少了波动信号造成的乱跳闸的情况，同时在延时的时候，当电压过低时，使用波动补电装置进行电压补充，防止因电压过低对电动机转动造成影响，从而保证了在延时的时间段内电动机供电的正常，并且设置了波动信号分类处理过程，对每个的波动电信号进行实时的分析，并标记了相应的处理动作，当下一次出现类似的波动信号时，控制装置直接采用上一次出现类似信号的处理动作，可以大大的减少了处理时间，使得切换电源或者补充电压更加的快速。
附图说明
图1是本发明的控制结构示意图。
附图标号说明：1、第一进线开关；2、第一进线；3、第二进线开关；4、第二进线；5、母线Ⅰ；6、第一波动补电开关；7、波动补电装置C2；8、母线开关；9、第二波动补电开关；10、波动补电装置C1；11、母线Ⅱ；12、电压电流采集电路；13、控制装置；14、油压检测装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
如图1，本发明一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法，实现该控制方法的装置包括设置第一进线开关1、第一进线2、第二进线开关3、第二进线4、母线Ⅰ5、母线开关8、母线Ⅱ11、电压电流采集电路12、控制装置13和油压检测装置14，所述第一进线开关1设置在第一进线2上，所述第二进线开关3设置在第二进线4上，所述第一进线2与母线Ⅰ5连接，所述第二进线4母线Ⅱ11连接，所述母线Ⅰ5经母线开关8与母线Ⅱ11连接，所述电压电流采集电路12分别采集第一进线2、第二进线4、母线Ⅰ5和母线Ⅱ11的电压和电流，电压电流采集电路12把检测的电压电流进行标注传给控制装置13，所述控制装置13分别用于控制第一进线开关1、第二进线开关3和母线开关8的开启和关闭，油压检测装置14用于检测油泵的油压并传给控制装置13。
实现该控制方法的装置还包括第一波动补电开关6、波动补电装置C27、第二波动补电开关9和波动补电装置C110，所述波动补电装置C27一端接地，另一端经第一波动补电开关6与母线Ⅱ11连接，所述波动补电装置C110一端接地，另一端经第二波动补电开关9与母线Ⅰ5连接。母线Ⅰ5和母线Ⅱ(11)通电后，控制装置13控制分别控制第一波动补电开关(6)和第二波动补电开关9闭合，分别给波动补电装置C27和波动补电装置C110充电，充满电后，控制第一波动补电开关6和第二波动补电开关9分离。
所述方法包括如下步骤：
步骤1：控制装置13开启，控制第一进线开关1闭合，母线开关8闭合，第二进线开关3分离，第一进线2给母线Ⅰ5和母线Ⅱ11供电，同时电压电流采集电路12实时采集第一进线2、第二进线4、母线Ⅰ5和母线Ⅱ11的电压和电流传给控制装置13，油压检测装置14实时检测油泵的油压并传给控制装置13。
步骤2：当第一进线2出现的电压或电流出现波动时，把采集的电压和电流传给控制装置13，控制装置13启动2秒的时间倒数定时器，并把波动信号进行存储。检测电压或电流出现波动型号的值比预设的标准值小时，控制第一波动补电开关6和第二波动补电开关9闭合，分别给母线Ⅰ5和母线Ⅱ11波动补偿，直到电压恢复正常时，波动补电装置C27和波动补电装置C110充电完成后，第一波动补电开关6和第二波动补电开关9打开。
步骤3：如果在时间倒数定时器没有倒数完前，第一进线2的电压恢复正常时，检测油泵的油压是否恢复正常，如果油压恢复正常，控制装置13对波动的电压和电流信号进行识别处理分类。
对波动的电压和电流信号进行识别处理分类的具体过程为：
对波动信号的进行FFT后得到功率谱，然后利用功率谱极大值的态测度检测信号的主频率点，当M为一个功率谱的极大值，如果存在比其更高的极值点。则极值点M的动态测度等于由M通向同高度所有路径中最小路径动态测度:
Dyn(M)＝(inf(Dyn(P(M,N)))；halt(M)＝halt(N))
其中inf表示下确界；halt表示高度；P(M,N)表示用高度的路径，即功率谱曲线上两点M，N之间的部分，可以将频率点和非主要频率点区分开来。
把频率点和非主要频率点经过把不完全S变换后得到时频模矩阵通过分析时频模矩阵可以得到基频幅值向量，利用差分向量检测扰动起止时间，向量的最大值最小值对应的时间就是扰动的起止时间。
差分向量的设置为：
Diff(k)＝A(k,f1)-A(k-1,f1)；k＝1,2,...,N-1
式中A(k,f1)是基频幅值向量，只有暂态振荡用的是高频幅值向量；
对于电压暂升的幅值，采用基频幅值向量进行检测：
Figure BDA0002347329550000061
式中，Anormal表示标准基频幅值，取1，当检测电压暂降、电压中断的幅值时，将上式的max(A(k,f1))改为min(A(k,f1))。
电能质量扰动信号的主频率点数N：在暂态信号中，该特征主要是判断是否含有暂态振荡扰动或谐波，当主频率点大于1时，该电信号为暂态振荡或谐波，对波动信号分类为电压暂降、电压暂升、电压中断、暂态振荡、暂态脉冲和停电。
步骤4：如果时间倒数定时器倒数完后，第一进线2的电压还没有恢复正常时，控制装置13控制第二进线开关3闭合，同时控制第一进线开关1分离，由第二进线4给母线Ⅰ5和母线Ⅱ11供电。
在对波动的信号进行分类后，在后面检测到相同类别的信号时，控制装置13选择第二进线4供电或者波动补电装置C27和波动补电装置C110补电。当检测的电压信号为电压暂降时，则启动波动补电装置C27和波动补电装置C110补电，当检测的电压信号为停电时，直接启动第二进线4供电，实现了快速的切换，具有记忆的功能，使得后续出现了之前的波动信号时，更好的及西宁反应，不需要再进行等延时的处理等。
对分解槽油路硬联锁回路中增加断电延时时间继电器，将硬联锁保护改为延时(2秒)时间联锁信号动作，即不影响真正油路发生故障时保护动作，又能躲过因供配电发生闪断晃电或油压瞬间异常时造成搅拌误保护跳停，同时新增另一油压变送器远程信号引到DCS作为时时监控信号。二.对于供电性能的稳定性整改(将传统备自投装置通过技改为无扰动快切装置)。因无扰动快切装置是在总结传统备自投装置诸多致命弊端的基础上，广泛调查当今各行各业特别是工业企业对供电可靠性的要求，精心设计的一款产品。
对供电可靠性提高的重要前提首先是要有不少于两个供电电源，其次是在一个电源因故障被保护切除时，要快速且在不损害供、用电设备的前提下投入备用电源，不仅要保证对电力用户电力供应不间断，而且使绝大部分乃至全部负荷不被切除，迅速再受电继续运转。该控制系统不仅仅实现当工作电源被切除时能及时投入另一电源，更重要的是立足于用户的生产流程不被破坏，这应该是备用电源自动投入的终极目的。由于负荷的性质不同，在失电后所表现的物理特征也不同。对于纯阻性负荷，在失去工作电源后负荷母线电压立即下降到零。对于含电感或电容性等储能特征的负荷，在失去工作电源后负荷母线电压并不立即下降到零，而是按相应的时间常数逐渐衰减。有电动机的负荷母线电压衰减速度与电动机数量、容量及其拖动的机械特性有关，且失电后的电动机通过其剩余的动能及转子剩磁转入异步发电状态，使负荷母线上呈现出一个电压幅值和频率逐渐衰减的残压。不难看到，投入备用电源必须针对不同负荷性质采取不同的对策，目的就是实现全部负荷快速重新恢复运行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法，其特征在于：实现该控制方法的装置包括设置第一进线开关(1)、第一进线(2)、第二进线开关(3)、第二进线(4)、母线Ⅰ(5)、母线开关(8)、母线Ⅱ(11)、电压电流采集电路(12)、控制装置(13)和油压检测装置(14)，所述第一进线开关(1)设置在第一进线(2)上，所述第二进线开关(3)设置在第二进线(4)上，所述第一进线(2)与母线Ⅰ(5)连接，所述第二进线(4)母线Ⅱ(11)连接，所述母线Ⅰ(5)经母线开关(8)与母线Ⅱ(11)连接，所述电压电流采集电路(12)分别采集第一进线(2)、第二进线(4)、母线Ⅰ(5)和母线Ⅱ(11)的电压和电流，电压电流采集电路(12)把检测的电压电流进行标注传给控制装置(13)，所述控制装置(13)分别用于控制第一进线开关(1)、第二进线开关(3)和母线开关(8)的开启和关闭，油压检测装置(14)用于检测油泵的油压并传给控制装置(13)，所述方法包括如下步骤：
步骤1：控制装置(13)开启，控制第一进线开关(1)闭合，母线开关(8)闭合，第二进线开关(3)分离，第一进线(2)给母线Ⅰ(5)和母线Ⅱ(11)供电，同时电压电流采集电路(12)实时采集第一进线(2)、第二进线(4)、母线Ⅰ(5)和母线Ⅱ(11)的电压和电流传给控制装置(13)，油压检测装置(14)实时检测油泵的油压并传给控制装置(13)；
步骤2：当第一进线(2)出现的电压或电流出现波动时，把采集的电压和电流传给控制装置(13)，控制装置(13)启动2秒的时间倒数定时器，并把波动信号进行存储；
步骤3：如果在时间倒数定时器没有倒数完前，第一进线(2)的电压恢复正常时，检测油泵的油压是否恢复正常，如果油压恢复正常，控制装置(13)对波动的电压和电流信号进行识别处理分类；
步骤4：如果时间倒数定时器倒数完后，第一进线(2)的电压还没有恢复正常时，控制装置(13)控制第二进线开关(3)闭合，同时控制第一进线开关(1)分离，由第二进线(4)给母线Ⅰ(5)和母线Ⅱ(11)供电。
2.根据权利要求1所述的一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法，其特征在于：实现该控制方法的装置还包括第一波动补电开关(6)、波动补电装置C2(7)、第二波动补电开关(9)和波动补电装置C1(10)，所述波动补电装置C2(7)一端接地，另一端经第一波动补电开关(6)与母线Ⅱ(11)连接，所述波动补电装置C1(10)一端接地，另一端经第二波动补电开关(9)与母线Ⅰ(5)连接。
3.根据权利要求2所述的一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法，其特征在于：所述步骤1中，母线Ⅰ(5)和母线Ⅱ(11)通电后，控制装置(13)控制分别控制第一波动补电开关(6)和第二波动补电开关(9)闭合，分别给波动补电装置C2(7)和波动补电装置C1(10)充电，充满电后，控制第一波动补电开关(6)和第二波动补电开关(9)分离。
4.根据权利要求3所述的一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法，其特征在于：所述步骤2中，检测电压或电流出现波动型号的值比预设的标准值小时，控制第一波动补电开关(6)和第二波动补电开关(9)闭合，分别给母线Ⅰ(5)和母线Ⅱ(11)波动补偿，直到电压恢复正常时，波动补电装置C2(7)和波动补电装置C1(10)充电完成后，第一波动补电开关(6)和第二波动补电开关(9)打开。
5.根据权利要求4所述的一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法，其特征在于：所述步骤3中，对波动的电压和电流信号进行识别处理分类的具体过程为：
对波动信号的进行FFT后得到功率谱，然后利用功率谱极大值的态测度检测信号的主频率点，当M为一个功率谱的极大值，如果存在比其更高的极值点，则极值点M的动态测度等于由M通向同高度所有路径中最小路径动态测度:
Dyn(M)＝(inf(Dyn(P(M,N)))；halt(M)＝halt(N))
其中inf表示下确界；halt表示高度；P(M,N)表示用高度的路径，即功率谱曲线上两点M，N之间的部分，可以将频率点和非主要频率点区分开来；
把频率点和非主要频率点经过把不完全S变换后得到时频模矩阵通过分析时频模矩阵可以得到基频幅值向量，利用差分向量检测扰动起止时间，向量的最大值最小值对应的时间就是扰动的起止时间；
差分向量的设置为：
Diff(k)＝A(k,f1)-A(k-1,f1)；k＝1,2,...,N-1
式中A(k,f1)是基频幅值向量，只有暂态振荡用的是高频幅值向量；
对于电压暂升的幅值，采用基频幅值向量进行检测：
Figure FDA0002347329540000031
式中，Anormal表示标准基频幅值，取1，当检测电压暂降、电压中断的幅值时，将上式的max(A(k,f1))改为min(A(k,f1))；
电能质量扰动信号的主频率点数N：在暂态信号中，该特征主要是判断是否含有暂态振荡扰动或谐波，当主频率点大于1时，该电信号为暂态振荡或谐波，对波动信号分类为电压暂降、电压暂升、电压中断、暂态振荡、暂态脉冲和停电。
6.根据权利要求5所述的一种分解槽搅拌油泵硬联锁控制方法，其特征在于：所述在对波动的信号进行分类后，在后面检测到相同类别的信号时，控制装置(13)选择第二进线(4)供电或者波动补电装置C2(7)和波动补电装置C1(10)补电。
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