CN117552965A - 一种泵阀联动控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵阀联动控制系统及控制方法，主站PLC下达断路器合闸信号，主站PLC将会判别该需要合闸的出水阀门机组为工频机组；当出水阀门的机组为工频机组时：主站PLC下达断路器合闸信号；i o从站接收到断路器合闸信号后，向发出水阀门开度30％的信号；i o从站时时检测断路器合闸和阀门反馈信号。通过电气控制回路进行互锁、互联，在PLC内嵌入相关逻辑程序，加强水泵机组与出水阀门之间的配合，实现一键开停机。且在一键开停机过程中出现异常，能立即停止逻辑，进一步保障原水管和设备运行稳定性。可广泛用于水厂原水泵房、供水泵房等，减少值班人员夜间疲劳下的工作量，在降低误操作率，提升供水运行保障。

Description

一种泵阀联动控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及泵阀控制技术领域，具体涉及一种泵阀联动控制系统及控制方法。

背景技术

开停机开关阀过快，特别是出现突发故障停机或外电源失电时造成阀门无法正常关闭，引起泵和管道内水流流速急剧变化，形成水锤效应，破坏水泵、管道、阀门、甚至引起水泵反转、管网压力降低的情况，因此，预防和解决水锤效应变得尤为重要。

发明内容

本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种泵阀联动控制系统及控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种泵阀联动控制系统，包括中控系统、主站PLC和io从站；

所述中控系统与所述主站PLC电性连接，所述主站PLC与多个所述io从站电性连接，所述io从站与对应的机组电性连接，所述主站PLC分别与现场的变频器、排水泵手操器、流量计仪表和阀连接；

主站PLC用于接收触摸屏和/或中控室下达的指令，并对其指令信息进行处理；

io从站用于与主站PLC进行通信，并根据指令执行输入和输出操作，对对应的机组下达指令。

一种泵阀联动控制方法,其特征在于，主站PLC下达断路器合闸信号，主站PLC将会判别该需要合闸的出水阀门机组为工频机组和/或变频机组。

作为本发明进一步的方案：工频机组的出水阀门合闸包括以下步骤：

S1、主站PLC下达断路器合闸信号；

S2、io从站接收到断路器合闸信号后，向发出水阀门开度30％的信号；

S3、io从站时时检测断路器合闸和阀门反馈信号；

S4、当阀门反馈开度＜33％后30秒，主站PLC再继续向io从站下达出水阀门开度20％的信号；

S5、当阀门反馈开度＜23％后20秒，主站PLC再继续向io从站下达出水阀门开度0％；

S6、当出水阀门反馈开度＜3％阀门反馈关阀到位，io从站发出断路器分闸信号；

S7、io从站向主站PLC发送断路器分闸完成的信号。

作为本发明进一步的方案：变频机组的出水阀门合闸包括以下步骤：

S1、主站PLC下达断路器合闸信号；

S2、io从站接收到断路器合闸信号后，io从站发送变频器频率给定40HZ的信号；

S3、变频器频率＜41％后保持10秒，再向发出水阀门开度30％的信号；

S4、io从站时时检测断路器合闸和阀门反馈信号；

S5、当阀门反馈开度＜33％后30秒，主站PLC再继续向io从站下达出水阀门开度20％的信号；

S6、当阀门反馈开度＜23％后20秒，主站PLC再继续向io从站下达出水阀门开度0％；

S7、当出水阀门反馈开度＜3％阀门反馈关阀到位，io从站发出断路器分闸信号；

S8、io从站向主站PLC发送断路器分闸完成的信号。

作为本发明进一步的方案：启动过程中若断路器合闸信号丢失或收到水泵故障、变频器故障信号，则终止流程发出的出水阀门开度0％的信号，报警并弹出对应的确认窗口。

作为本发明进一步的方案：启动过程中若出水阀门故障报警，则报警并弹出窗口，给予选择是否停机处理；

选择停机处理后将会发出出水阀门0％的信号，收到出水阀门关闭信号后发出断路器分闸信号；

选择不停机处理后则终止一键开机程序，转为手动控制开机。

本发明的有益效果：通过电气控制回路进行互锁、互联，在PLC内嵌入相关逻辑程序，加强水泵机组与出水阀门之间的配合，实现一键开停机。且在一键开停机过程中出现异常，能立即停止逻辑，进一步保障原水管和设备运行稳定性。可广泛用于水厂原水泵房、供水泵房等，减少值班人员夜间疲劳下的工作量，在降低误操作率，提升供水运行保障。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一键开阀的流程示意图；

图2是本发明一键关阀的流程示意图；

图3是本发明系统流程示意图；

图4是本发明PLC联动控制程序图；

图5是本发明PLC联动控制程序图。

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作出创造性劳动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。

请参阅图3所示，本发明为一种泵阀联动控制系统，包括中控系统、主站PLC和io从站；

所述中控系统与所述主站PLC电性连接，所述主站PLC与多个所述io从站电性连接，所述io从站与对应的机组电性连接，所述主站PLC分别与现场的变频器、排水泵手操器、流量计仪表和阀连接；

主站PLC用于接收触摸屏和/或中控室下达的指令，并对其指令信息进行处理；

io从站用于与主站PLC进行通信，并根据指令执行输入和输出操作，对对应的机组下达指令。

请参阅图2所示，一种泵阀联动控制方法,其特征在于，主站PLC下达断路器合闸信号，主站PLC将会判别该需要合闸的出水阀门机组为工频机组和/或变频机组。

另一实施例中，请参阅图2所示，一种泵阀联动控制方法，主站PLC下达断路器合闸信号，主站PLC将会判别该需要合闸的出水阀门机组为工频机组；

当出水阀门的机组为工频机组时：

S1、主站PLC下达断路器合闸信号；

S2、io从站接收到断路器合闸信号后，向发出水阀门开度30％的信号；

S3、io从站时时检测断路器合闸和阀门反馈信号；

S4、当阀门反馈开度＜33％后30秒，主站PLC再继续向io从站下达出水阀门开度20％的信号；

S5、当阀门反馈开度＜23％后20秒，主站PLC再继续向io从站下达出水阀门开度0％；

S6、当出水阀门反馈开度＜3％阀门反馈关阀到位，io从站发出断路器分闸信号；

S7、io从站向主站PLC发送断路器分闸完成的信号。

另一实施例中，请参阅图2所示，一种泵阀联动控制方法，主站PLC下达断路器合闸信号，主站PLC将会判别该需要合闸的出水阀门机组为工频机组；

当出水阀门的机组为变频机组时：

S1、主站PLC下达断路器合闸信号；

S2、io从站接收到断路器合闸信号后，io从站发送变频器频率给定40HZ的信号；

S3、变频器频率＜41％后保持10秒，再向发出水阀门开度30％的信号；

S4、io从站时时检测断路器合闸和阀门反馈信号；

S5、当阀门反馈开度＜33％后30秒，主站PLC再继续向io从站下达出水阀门开度20％的信号；

S6、当阀门反馈开度＜23％后20秒，主站PLC再继续向io从站下达出水阀门开度0％；

S7、当出水阀门反馈开度＜3％阀门反馈关阀到位，io从站发出断路器分闸信号；

S8、io从站向主站PLC发送断路器分闸完成的信号。

在以上的实施例中，还需要补充的是：启动过程中若断路器合闸信号丢失或收到水泵故障、变频器故障信号，则终止流程发出的出水阀门开度0％的信号，报警并弹出对应的确认窗口。

启动过程中若出水阀门故障报警，则报警并弹出窗口，给予选择是否停机处理；

选择停机处理后将会发出出水阀门0％的信号，收到出水阀门关闭信号后发出断路器分闸信号；

选择不停机处理后则终止一键开机程序，转为手动控制开机。

请参阅图1所示，本发明中当需要开启出水阀门步骤如下：

主站PLC下达合阀信号，主站PLC将会判别该需要合闸的出水阀门机组为工频机组；

当需要合闸的水阀门为工频机组时：

S1、主站PLC下达断路器合闸信号；

S2、合闸信号由io从站发送至对应的机组中，机组启动电机，机组出口压力＞0.5mpa保持5秒后再打开出水阀门，出水阀门开度30％；

S3、阀门反馈开度＞27％时保持60秒，随后出水阀门开度70％；

S4、阀门反馈开度＞67％时保持60秒，随后出水阀门开度为100％；

S5、当阀门反馈开度＞97％时，开机完成。

当需要合闸的水阀门为变频机组时：

S1、主站PLC下达断路器合闸信号；

S2、变频器就绪信号保持5秒，后给定变频器频率45Hz；

S3、机组出口压力＞0.5mpa保持5秒后向出水阀门下达指令，出水阀门开度30％；

S4、阀门反馈开度＞27％时保持60秒后出水阀门开度70％；

S5、阀门反馈开度＞67％保持60秒后出水阀门开度100％；

S6、当阀门反馈开度＞97％后，提示开机完成。

还值得补充的是：

泵阀联动系统还具备有中控、屏控、手动三种不同的操作模式，以满足不同情况下的需求。在预进行中控、屏控操作时，需将机旁柜上操作方式旋钮打到远程。在进行手动操作时，需将机旁柜上操作方式旋钮打到就地。

1、中控

中控即为中央控制系统。泛指对声、光、电等各种设备进行集中管理和控制的设备。这里的中控指的是在泵房值班室的中控电脑上，将页面打到中控操作界面，在一键开停机的操作区域内，点击屏控/中控处，选择“中控”，此时，即可在中控电脑上远程操作十台机组，完成一键开停机的流程。

2、屏控

屏控又称LED显示屏脱机控制系统或脱机卡。泛指主要用来显示各种文字、符号和图形或动画为主。画面显示信息由计算机编辑，经RS232/485串行口预先置入LED显示屏的帧存储器，然后逐屏显示播放，循环往复，显示方式丰富多彩，变化多样。这里的屏控指的是在泵房值班室的中控电脑上，将页面打到屏控操作界面，在一键开停机的操作区域内，点击屏控/中控处，选择“屏控”，此时，即可在泵房机旁柜屏幕操作十台机组，完成一键开停机的流程。

3、手动

这里的手动指的是在进行手动操作时，需将机旁柜上操作方式旋钮打到就地。工作人员通过机组控制柜上的实体按钮，人为的进行手动开停机。

需要补充的是资料有：

工频机组：工频机组是指以固定频率(通常为50Hz或60Hz)运行的发电机组。工频机组主要适用于传统的电力系统，其输出的电能频率与电网一致。这种机组通常由内燃机或蒸汽轮机驱动，并通过发电机将机械能转换为电能。工频机组的主要特点是稳定可靠，适用于对频率要求较高的场合。

变频机组：变频机组是指通过变频器控制发电机的转速和输出频率的发电机组。它通常由柴油发动机、气体发动机或风力发电机等驱动，并通过变频器调整发电机的输出频率。变频机组可以根据需要调整输出频率，在一定范围内灵活变化，常见输出频率包括50Hz、60Hz等。

主站PLC是指在工控系统中，用于控制整个系统及与其连接的分站PLC的控制器。主站PLC一般具有更高的计算能力和存储容量，可以控制较多的分站PLC，并且负责整个系统的调度、数据采集、信息处理等功能。

io从站(I/O Slave)是指在工业控制系统中，作为分站PLC或其他设备的输入/输出模块。它负责与主站PLC或控制系统进行通信，并根据指令执行输入和输出操作。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的权利要求涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种泵阀联动控制系统，其特征在于，包括中控系统、主站PLC和io从站；

所述中控系统与所述主站PLC电性连接，所述主站PLC与多个所述i o从站电性连接，所述i o从站与对应的机组电性连接，所述主站PLC分别与现场的变频器、排水泵手操器、流量计仪表和阀连接；

主站PLC用于接收触摸屏和/或中控室下达的指令，并对其指令信息进行处理；

i o从站用于与主站PLC进行通信，并根据指令执行输入和输出操作，对对应的机组下达指令。

2.一种泵阀联动控制方法,其特征在于，主站PLC下达断路器合闸信号，主站PLC将会判别该需要合闸的出水阀门机组为工频机组和/或变频机组。

3.根据权利要求2所述的一种泵阀联动控制方法,其特征在于，工频机组的出水阀门合闸包括以下步骤：

S1、主站PLC下达断路器合闸信号；

S2、i o从站接收到断路器合闸信号后，向发出水阀门开度30％的信号；

S3、i o从站时时检测断路器合闸和阀门反馈信号；

S4、当阀门反馈开度＜33％后30秒，主站PLC再继续向i o从站下达出水阀门开度20％的信号；

S5、当阀门反馈开度＜23％后20秒，主站PLC再继续向i o从站下达出水阀门开度0％；

S6、当出水阀门反馈开度＜3％阀门反馈关阀到位，i o从站发出断路器分闸信号；

S7、i o从站向主站PLC发送断路器分闸完成的信号。

4.根据权利要求2所述的一种泵阀联动控制方法,其特征在于，变频机组的出水阀门合闸包括以下步骤：

S1、主站PLC下达断路器合闸信号；

S2、i o从站接收到断路器合闸信号后，i o从站发送变频器频率给定40HZ的信号；

S3、变频器频率＜41％后保持10秒，再向发出水阀门开度30％的信号；

S4、i o从站时时检测断路器合闸和阀门反馈信号；

S5、当阀门反馈开度＜33％后30秒，主站PLC再继续向i o从站下达出水阀门开度20％的信号；

S6、当阀门反馈开度＜23％后20秒，主站PLC再继续向i o从站下达出水阀门开度0％；

S7、当出水阀门反馈开度＜3％阀门反馈关阀到位，i o从站发出断路器分闸信号；

S8、i o从站向主站PLC发送断路器分闸完成的信号。

5.根据权利要求2至4任意一项所述的一种泵阀联动控制方法,其特征在于，启动过程中若断路器合闸信号丢失或收到水泵故障、变频器故障信号，则终止流程发出的出水阀门开度0％的信号，报警并弹出对应的确认窗口。

6.根据权利要求5所述的一种泵阀联动控制方法,其特征在于，启动过程中若出水阀门故障报警，则报警并弹出窗口，给予选择是否停机处理；

选择停机处理后将会发出出水阀门0％的信号，收到出水阀门关闭信号后发出断路器分闸信号；

选择不停机处理后则终止一键开机程序，转为手动控制开机。