CN111781887A - 一种基于plc的集成保障模块控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于PLC的集成保障模块控制系统，包括进液管道、出液管道、电气控制箱和加油显控箱，进液管道上分别安装DN80手动蝶阀、DN80电动流量调节阀和自动控制稳压阀，进液管道与加液管道连通，加液管道上安装流量计和压力传感器，出液管道与进液管道连接，出液管道上分别安装DN50电动蝶阀、喷射泵、DN80电动蝶阀，喷射泵通过管道与加液管道连通，管道上安装单向阀，本发明具备稳定压力、调节流量的功能；具有设定压力限值及超压保护功能；具备软管冲洗的功能；具备预置量、作业方式等任务参数设定的功能；具备预置量、累积量、压力、流量等信息显示功能；具备阀门开关状态、压力、流量等信息采集功能；具备油料取样的功能；具备污油收集的功能。

Description

一种基于PLC的集成保障模块控制系统

技术领域

本发明涉及船用航煤加油系统技术领域，具体为一种基于PLC的集成保障模块控制系统。

背景技术

随着我国船舶事业的不断发展，对于船舶空间的利用率越来越高，传统飞机加油模块一般集成了供油泵、滤器、消磁装置、控制阀等，体积较大，需要配置专门的空间安装，还需专门的人员进行操作，分布在各个舱室内不易维护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于PLC的集成保障模块控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于PLC的集成保障模块控制系统，包括进液管道、出液管道、电气控制箱和加油显控箱，所述进液管道上分别安装DN80手动蝶阀、DN80电动流量调节阀和自动控制稳压阀，所述进液管道与加液管道连通，所述加液管道上安装流量计和压力传感器，所述出液管道与进液管道连接，所述出液管道上分别安装DN50电动蝶阀、喷射泵、DN80电动蝶阀，所述喷射泵通过管道与加液管道连通，所述管道上安装单向阀，所述管道上还安装快速接头。

优选的，所述出液管道上的排油口处分别安装DN20手动球阀和航空输油接头阀。

优选的，所述电气控制箱电性连接DN80电动流量调节阀、压力传感器、自动控制稳压阀、流量计、压力传感器、DN80电动蝶阀和加油显控箱。

优选的，所述电气控制箱内设有PLC、隔离信号输入模块、A/D转换模块、电源处理模块、指示灯，所述隔离信号输入模块通过A/D转换模块连接PLC，所述电源处理模块、指示灯分别连接PLC，所述PLC分别连接输出模块、模拟量输出模块、通信模块、以太网模块，所述输出模块通过驱动模块连接电动阀，所述模拟量输出模块通过隔离转换模块连接V形球阀，所述加油显控箱内设有交换机和显示器，所述以太网模块连接交换机，所述交换机分别连接触摸屏和集控室监控台。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、操作人员根据工况要求，在显控箱处通过触摸屏输入设定工作模式包含手动模式、串油模式、加油模式、回油模式，加油模式下需输入加油量、选择机型，一键启动进入自动加油模式，当达到加油量或者系统出现故障时自动停止；通过电气控制箱自行向供油保障集成模块中的遥控阀发出控制命令；

B、遥控阀根据命令处于相应的状态，并通过电气控制箱采集供油保障集成模块中压力传感器、流量计实时流量、累计流量；流量调节阀阀位信息、电动球阀到位信号、自动稳压电磁阀起停信号，实时显示在显控箱上；同时将模块工作状态、报警信息等通过以太网发送至监控台进行显示；

C、当处于加油模式下，电动流量调节阀根据流量计反馈数据可实时动作稳定系统输出端流量，达到工况要求；自动控制稳压阀根据工况要求，设定稳压导阀压力，稳定模块出口端压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明工作原理简单，智能化程度高，具备稳定压力、调节流量的功能；具有设定压力限值及超压保护功能；具备软管冲洗的功能；具备预置量、作业方式等任务参数设定的功能；具备预置量、累积量、压力、流量等信息显示功能；具备阀门开关状态、压力、流量等信息采集功能；具备油料取样的功能；具备污油收集的功能；本发明是基于PLC的智能控制系统，实时采集进出口的各个压力信号、流量计信号、阀门开关信号，通过控制流量调节阀和减压阀，控制系统加油流量、保证了系统在稳定压力下能够正常给各种机型供油，并能与上层控制系统进行数据交互，实现无人加油模式。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明电气控制箱、加油显控箱原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、 “下”、 “内”、 “外”“前端”、 “后端”、 “两端”、 “一端”、 “另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、 “连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于PLC的集成保障模块控制系统，包括进液管道、出液管道、电气控制箱1和加油显控箱2，所述进液管道上分别安装DN80手动蝶阀3、DN80电动流量调节阀4和自动控制稳压阀5，所述进液管道与加液管道连通，所述加液管道上安装流量计6和压力传感器7，所述出液管道与进液管道连接，所述出液管道上分别安装DN50电动蝶阀8、喷射泵9、DN80电动蝶阀10，所述喷射泵9通过管道与加液管道连通，所述管道上安装单向阀11，所述管道上还安装快速接头12；出液管道上的排油口处分别安装DN20手动球阀13和航空输油接头阀14；电气控制箱1电性连接DN80电动流量调节阀4、压力传感器7、自动控制稳压阀5、流量计6、DN80电动蝶阀10和加油显控箱2。

本发明中，电气控制箱1内设有PLC15、隔离信号输入模块16、A/D转换模块17、电源处理模块18、指示灯19，所述隔离信号输入模块16通过A/D转换模块17连接PLC15，所述电源处理模块18、指示灯19分别连接PLC15，所述PLC15分别连接输出模块20、模拟量输出模块21、通信模块22、以太网模块23，所述输出模块20通过驱动模块24连接电动阀25，所述模拟量输出模块21通过隔离转换模块26连接V形球阀27，所述加油显控箱2内设有交换机28和显示器29，所述以太网模块23连接交换机28，所述交换机28分别连接显示器29和集控室监控台30。

工作原理：本发明的使用方法包括以下步骤：

A、操作人员根据工况要求，在显控箱处通过触摸屏输入设定工作模式包含手动模式、串油模式、加油模式、回油模式，加油模式下需输入加油量、选择机型，一键启动进入自动加油模式，当达到加油量或者系统出现故障时自动停止；通过电气控制箱自行向供油保障集成模块中的遥控阀发出控制命令；

B、遥控阀根据命令处于相应的状态，并通过电气控制箱采集供油保障集成模块中压力传感器、流量计实时流量、累计流量；流量调节阀阀位信息、电动球阀到位信号、自动稳压电磁阀起停信号，实时显示在显控箱上；同时将模块工作状态、报警信息等通过以太网发送至监控台进行显示；

C、当处于加油模式下，电动流量调节阀根据流量计反馈数据可实时动作稳定系统输出端流量，达到工况要求；自动控制稳压阀根据工况要求，设定稳压导阀压力，稳定模块出口端压力。

用户在手动模式下可以监测所有阀门状态、压力传感器压力值、流量计实时流量和累计流量。可手动操作所有阀门开关。在手动模式下可自由切换至其他模式。

当切换至串油模式时，点击串油启动按钮，系统进入自动模式，电动阀8、10关闭、电动调节阀4全开、减压阀5打开，系统进行串油，当串油结束时点击停止按钮，相应阀门自动关闭。在串油进行时不可自由切换至其他模式需要停止后方可切换。

当切换至抽油模式时，点击抽油启动按钮，系统进入自动模式，电动调节阀4全开、电动阀8、10打开，减压阀5关闭，系统进行抽油，当抽油结束时点击停止按钮，相应阀门自动关闭。在抽油进行时不可自由切换至其他模式需要停止后方可切换。

当切换至加油模式时，用户若需要加油首先应输入加油量和设定加油模式，在确定加油量和加油模式后方可进行加油。点击加油启动按钮系统进入自动加油模式，电动阀8、10关闭、减压阀打开，电动调节阀根据设定所需流量自动进行调节直至稳定。当加油量达到设定值后加油自动停止，相应阀门自动关闭；用户也可随时点击加油停止按钮停止加油。画面设有清零按钮，可清除之前的加油总量。在加油进行时不可自由切换至其他模式需要点击停止按钮或者加油结束后方可切换。

控制系统采用负反馈闭环控制，在加油过程中将质量流量计的实时流量信号作为反馈信号，并与设定值进行比较，其差值通过电动调节阀调节阀门开度，以达到控制系统流量的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制，系统采用P I 控制。由于外部供油压力不断变化，减压阀为了稳定输出压力都会造成流量的不断变化，所以单纯的PI控制无法满足系统流量的实时变化，本控制系统采用分段处理程序，在不同的设定流量下采用单独处理程序，在可控范围内进行PI调节，这样保证系统能快速达到设定流量，当外部供油压力发生变化时也能自动调节流量调节阀以达到目标值。

在加油模式时，为了快速达到设定的流速从而实现系统加油的稳性，在程序中设定一定的初始值（根据自整定后的参数得到），而实际加油过程中由于外部供油压力的不确定，稳压阀在控制压力时的不断调整，流量调节阀会根据实时流量信号调整输出值改变调节阀，控制精度能达到±5%。

本发明工作原理简单，智能化程度高，具备稳定压力、调节流量的功能；具有设定压力限值及超压保护功能；具备软管冲洗的功能；具备预置量、作业方式等任务参数设定的功能；具备预置量、累积量、压力、流量等信息显示功能；具备阀门开关状态、压力、流量等信息采集功能；具备油料取样的功能；具备污油收集的功能；本发明是基于PLC的智能控制系统，实时采集进出口的各个压力信号、流量计信号、阀门开关信号，通过控制流量调节阀和减压阀，改变系统加油模式、保证了系统压力能够正常给飞机供油，并能与上层控制系统进行数据交互，实现无人加油模式。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种基于PLC的集成保障模块控制系统，其特征在于：包括进液管道、出液管道、电气控制箱（1）和加油显控箱（2），所述进液管道上分别安装DN80手动蝶阀（3）、DN80电动流量调节阀（4）和自动控制稳压阀（5），所述进液管道与加液管道连通，所述加液管道上安装流量计（6）和压力传感器（7），所述出液管道与进液管道连接，所述出液管道上分别安装DN50电动蝶阀（8）、喷射泵（9）、DN80电动蝶阀（10），所述喷射泵（9）通过管道与加液管道连通，所述管道上安装单向阀（11），所述管道上还安装快速接头（12）。

2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的集成保障模块控制系统，其特征在于：所述出液管道上的排油口处分别安装DN20手动球阀（13）和航空输油接头阀（14）。

3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的集成保障模块控制系统，其特征在于：所述电气控制箱（1）电性连接DN80电动流量调节阀（4）、压力传感器（7）、自动控制稳压阀（5）、流量计（6）、DN80电动蝶阀（10）和加油显控箱（2）。

4.根据权利要求1所述的一种基于PLC的集成保障模块控制系统，其特征在于：所述电气控制箱（1）内设有PLC（15）、隔离信号输入模块（16）、A/D转换模块（17）、电源处理模块（18）、指示灯（19），所述隔离信号输入模块（16）通过A/D转换模块（17）连接PLC（15），所述电源处理模块（18）、指示灯（19）分别连接PLC（15），所述PLC（15）分别连接输出模块（20）、模拟量输出模块（21）、通信模块（22）、以太网模块（23），所述输出模块（20）通过驱动模块（24）连接电动阀（25），所述模拟量输出模块（21）通过隔离转换模块（26）连接V形球阀（27），所述加油显控箱（2）内设有交换机（28）和显示器（29），所述以太网模块（23）连接交换机（28），所述交换机（28）分别连接显示器（29）和集控室监控台（30）。

5.实现权利要求1所述的一种基于PLC的集成保障模块控制系统的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

A、操作人员根据工况要求，在显控箱处通过触摸屏输入设定工作模式包含手动模式、串油模式、加油模式、回油模式，加油模式下需输入加油量、选择机型，一键启动进入自动加油模式，当达到加油量或者系统出现故障时自动停止；通过电气控制箱自行向供油保障集成模块中的遥控阀发出控制命令；

B、遥控阀根据命令处于相应的状态，并通过电气控制箱采集供油保障集成模块中压力传感器、流量计实时流量、累计流量；流量调节阀阀位信息、电动球阀到位信号、自动稳压电磁阀起停信号，实时显示在显控箱上；同时将模块工作状态、报警信息等通过以太网发送至监控台进行显示；

C、当处于加油模式下，电动流量调节阀根据流量计反馈数据可实时动作稳定系统输出端流量，达到工况要求；自动控制稳压阀根据工况要求，设定稳压导阀压力，稳定模块出口端压力。

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