CN203655589U

CN203655589U - 一种trt辅助系统泵组的控制装置

Info

Publication number: CN203655589U
Application number: CN201320842800.9U
Authority: CN
Inventors: 吴靖
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp; Wuhan Iron and Steel Engineering Technologies Group Co Ltd
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2023-12-19

Abstract

本实用新型属于自动控制技术领域，尤其涉及一种TRT辅助系统泵组的控制装置，其中TRT辅助系统泵组的控制装置包括泵组出口压力检测装置、计算机控制模块及外部控制逻辑，其中，泵组出口压力检测装置与计算机控制模块连接，用于输入检测的压力数值；外部控制逻辑分别与计算机控制模块连接，用于接收计算机控制模块的指令信号，并对现场被控设备执行对应所述指令信号的控制动作。本实用新型通过设置具有泵组出口压力检测装置、计算机控制模块及外部控制逻辑的TRT辅助系统泵组的控制装置，具备统一的控制途径，减少了计算机控制模块的I/O用量，提高了程序的移植性，并便于调试与后期的维护。

Description

一种TRT辅助系统泵组的控制装置

技术领域

本实用新型属于自动控制技术领域，特别涉及一种TRT辅助系统泵组的控制装置。

背景技术

高炉煤气余压透平发电装置（Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit，TRT）是利用高炉炉顶煤气所具有的压力能及热能，并将其转化为机械能。从而有效利用高压、高温的高炉煤气，达到节能减排的作用。

目前，在整个TRT系统中具有关键作用的辅助系统为液压油系统、润滑油系统及供水系统。其中，液压油系统用于驱动煤气阀门；润滑油系统用于维持透平机组的正常运转；供水系统用于对系统进行冷却。以上三种辅助系统均带有停机连锁功能，且主泵组一般配置两台泵，并以一用一备的模式运行（可将使用的泵命名为“工作泵”，将预备使用的泵命名为“备用泵”）。

然而，现有的泵组控制系统过于依赖计算机控制系统，即将绝大部分信号输入计算机控制系统并进行程序处理后输出，占用了大量计算机系统的I/O端口，且存在可靠性差的问题；有些泵组控制系统不具有停机连锁功能，进而导致整个控制系统的不完整；另外，在同一台TRT机组中一般具有几套泵组且不同TRT机组件的泵组控制方案不一定相同，又没有对其进行统一控制的控制装置，进而存在对TRT机组进行编程调试较为复杂、程序可移植性差等问题，不利于现场人员对设备的操作与维护，降低了TRT机组的可靠性。

因此，亟需一种TRT辅助系统泵组的控制装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种TRT辅助系统泵组的控制装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种TRT辅助系统泵组的控制装置，包括泵组出口压力检测装置10、计算机控制模块20及外部控制逻辑32，其中，所述泵组出口压力检测装置10与所述计算机控制模块20连接，用于输入检测的压力数值；所述计算机控制模块20，用于接收所述泵组出口压力检测装置10的信号，并向所述外部控制逻辑32发送指令信号；所述外部控制逻辑32分别与所述计算机控制模块20连接，用于接收所述计算机控制模块20的指令信号，并对现场被控设备执行对应所述指令信号的控制动作。

进一步，所述TRT辅助系统泵组的控制装置还包括现场操作按钮31，所述外部控制逻辑32与所述现场操作按钮31连接，用以接收所述现场操作按钮31的指令信号。

进一步，所述计算机控制模块20包括压力信号处理模块21、自动控制逻辑模块22及人机界面模块23，其中所述压力信号处理模块21分别与所述自动控制逻辑模块22及所述TRT辅助系统泵组连接，根据接收的所述TRT辅助系统泵组出口压力设定压力阈值，并为所述自动控制逻辑模块22提供泵组连锁条件；自动控制逻辑模块22分别与所述压力信号处理模块21、所述人机界面模块23及外部控制逻辑32连接，用于发出控制指令；人机界面模块23，分别与压力信号处理模块21、自动控制逻辑模块22及外部控制逻辑32连接，用于提供所述TRT辅助系统泵组的监控信息和操作接口。

进一步，所述自动控制逻辑模块22包括两个并联设置的单泵自动控制逻辑模块构成，用于接收所述泵组出口压力检测装置10的运行信号，并送出指令信号。

进一步，所述两个并联设置的单泵包括“运行泵”和“备用泵”，所述指令信号至少包括“启动”、“停止”及“控制回路故障报警信号”。

进一步，所述外部控制逻辑32还包括切换继电器，所述切换继电器与所述人机界面模块23连接，用于接收所述人机界面模块23发出的切换信号。

进一步的，所述计算机控制模块20为TRT辅助系统泵组的DCS控制系统和/或PLC控制系统。

进一步的，所述“启动”指令信号和所述“停止”指令信号为脉冲信号。

相对于现有技术，本实用新型提供的一种TRT辅助系统泵组的控制装置，通过设置具有泵组出口压力检测装置、计算机控制模块及外部控制逻辑的TRT辅助系统泵组的控制装置，具备统一的控制途径，大大减少了其中的计算机控制模块与现场设备之间的信号交换，进而减少了计算机控制模块的I/O用量，降低了TRT辅助系统泵组的控制装置发生故障的可能性，提高了整个控制装置的可靠性；同时，可通过一套TRT辅助系统泵组的控制装置统一控制多套泵组，进而降低了对TRT机组进行编程调试的复杂度，提高了程序的移植性，便于调试与后期的维护；另外，同时具有两个并联设置并可实现自动切换的单泵自动控制逻辑模块，进一步提高了TRT辅助系统泵组的控制装置的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例一提供的一种TRT辅助系统泵组的控制装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的单泵自动控制逻辑模块的结构示意图。

图中，10、泵组出口压力检测装置；20、计算机控制模块；21、压力信号处理模块；22、自动控制逻辑模块；23、人机界面模块；31、现场操作按钮；32、外部控制逻辑。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1及图2，图1为本实用新型实施例一提供的一种TRT辅助系统泵组的控制装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例一提供的单泵自动控制逻辑模块的结构示意图。本实用新型实施例提供的一种TRT辅助系统泵组的控制装置包括泵组出口压力检测装置10、计算机控制模块20及外部控制逻辑32，其中，泵组出口压力检测装置10与计算机控制模块20连接，用于输入检测的压力数值；计算机控制模块20，用于接收所述泵组出口压力检测装置10的信号，并向外部控制逻辑32发送指令信号；外部控制逻辑32与计算机控制模块20连接，用于接收计算机控制模块20的指令信号，并对现场被控设备执行对应指令信号的控制动作。

具体的，计算机控制模块20包括压力信号处理模块21、自动控制逻辑模块22及人机界面模块23。其中，自动控制逻辑模块22包括两个并联设置的单泵自动控制逻辑模块，可以接收泵组出口压力检测装置10的运行信号，并送出指令信号，在本实施例中，具体为接收油压信号及其他从外部控制逻辑32反馈的泵组运行信号，并发送启动、停止或控制回路故障报警信号等指令信号，还可以发送计算机控制模块20内部的其它接口信号。其中一个单泵自动控制逻辑模块为“运行泵”，为TRT辅助系统泵组的控制装置正常运行时启动的单泵；另一个为“备用泵”，当“运行泵”出现故障或泵组出口压力低于一定值时启动。压力信号处理模块21分别与泵组出口压力检测装置10、单泵自动控制逻辑模块及人机界面模块23连接，泵组出口压力检测装置10检测TRT辅助系统泵组出口处的压力，压力信号处理模块21可以实时接收TRT辅助系统泵组出口处的压力值，并根据该压力值设定阈值（根据工艺要求而定，如17.0MPa），为单泵自动控制逻辑模块提供泵组连锁条件，即为单泵自动控制逻辑模块的PL接口提供低油压信号（当泵组出口压力值小于压力阈值时）。若该压力值低于设定的压力阈值，则按设定的时间T进行延时，并自动启动备用泵。备用泵启动后延时相同的时间T并检测泵组出口压力值，若油压恢复至正常压力值，则使得备用泵替代运行泵运行；若油压未恢复至正常水平，则将运行泵及备用泵同时停止并发出报警。人机界面模块23分别与压力信号处理模块21、自动控制逻辑模块22及外部控制逻辑32连接。人机界面模块23可以将计算机控制模块20与现场操作按钮31之间的切换信号送至两个上述单泵自动控制逻辑模块的同时送至外部控制逻辑32；另外，人机界面模块23分别向两个单泵自动控制逻辑模块发送泵组的启动及停止操作指令。外部控制逻辑32分别与自动控制逻辑模块22、人机界面模块23及现场操作按钮31连接。在本实施例中，外部控制逻辑32包括形式相同且相互独立设置的单泵外部控制逻，分别与并联设置的单泵自动控制逻辑模块连接。分别接收计算机控制模块20或现场操作按钮31的启动或停止指令信号，并对现场被控设备执行对应启动或停止指令信号的控制动作。其中的启动和停止指令均为脉冲信号，并由单泵外部控制逻辑实现自保持；另外，单泵外部控制逻辑还具有保护功能。

再看图2，其中，输入接口：TIME接口用于连锁动作的延迟时间设定接口；B_RUN接口为运行泵的运行信号接口；T_RUN接口为备用泵的运行信号接口；PL接口为泵组出口压力低信号接口；RESET接口为确认备用泵作为运行泵时的控制回路故障及人机界面复位指令接口；ENABLE接口为计算机控制模块20、现场按钮控制权及人机界面切换指令信号接口；M_START_B接口为人机界面模块23中运行泵的启动指令接口；M_STOP_B接口为人机界面模块23中运行泵停止指令接口；STOP_T接口为备用泵停止指令信号接口。输出接口：T_FAIL接口为备用泵作为运行泵时控制回路的故障报警信息接口；START_B接口为运行泵启动指令信号接口；STOP_B指令为运行泵停止指令信号接口。以液压油泵组为实施例，进行说明。泵组出口压力检测装置10的输入端与泵组出口管道连接，采集泵组的供油压力值P，并将P值传输给压力信号处理模块21，压力信号处理模块21根据设定压力阈值P1（根据工艺要求定，如17.0MPa），分别为与两台单泵连接的自动控制逻辑模块22的PL接口提供低油压信号（P<P1）；自动控制逻辑模块22由其中的TIME接口设定连锁动作延时时间T（通过调试后确定具体时间，如10秒，下同）；自动控制逻辑模块22的B_RUN和T_RUN接口，分别接收从外部控制逻辑32反馈的两台单泵运行信号；人机界面模块23既可以发送计算机控制模块20及现场按钮控制权切换指令信号，送至两个单泵自动控制逻辑模块22的ENABLE接口，又同时送至两个单泵的外部控制逻辑32；人机界面模块23分别向两个单泵自动控制逻辑模块的M_START_B和M_STOP_B接口发送单泵的启动或停止操作指令；两个单泵自动控制逻辑模块的T_FAIL输出接口向人机界面模块23提供备用泵作为运行泵运转时控制回路故障报警的信息，该控制回路故障报警信息均由人机界面模块23与送至两个单泵自动控制逻辑模块的RESET接口信号进行确认和复位；两个单泵自动控制逻辑模块的STOP_B输出接口分别与对应的STOP_T输出接口相连接；两个单泵自动控制逻辑模块通过START_B和STOP_B输出接口分别向对应的外部控制逻辑32，发出启动或停止控制指令；两个单泵现场启动和停止操作按钮组对应的外部控制逻辑32，发出启动或停止控制指令。人机界面模块23还通过泵组其他的检测装置收集泵组的监控信息（包括报警信息等）。外部控制逻辑32除了接收启动或停止控制指令，还包含有“泵前入口阀开到位”、“主电源回路掉电”、“电机过热继电器动作”等连锁条件或保护功能，以及液压油泵电机接触器的闭合与断开，实现油泵启动与停止等指令。其中，“泵前入口阀开到位”、“主电源回路掉电”及“电机过热”通过位置感应器、温度感应器等感应器进行判断。

本实用新型的一种TRT辅助系统泵组的控制装置，通过设置具有集泵组出口压力信号处理、信号接收与指令的发送于一体的的计算机控制模块，可对TRT辅助系统泵组进行统一的控制，大大减少了计算机控制模块与现场设备之间的信号交换，进而减少了计算机控制模块的I/O用量，降低了TRT辅助系统泵组的控制装置发生故障的可能性，提高了整个控制装置的可靠性；同时，可通过一套TRT辅助系统泵组的控制装置统一控制多套泵组，进而降低了对TRT机组进行编程调试的复杂度，提高了程序的移植性，便于调试与后期的维护；另外，同时具有两个并联设置并可实现自动切换的单泵自动控制逻辑模块，进一步提高了系统的稳定性。具体来说，具有并联设置的运行泵及备用泵，可以根据运行状况自行进行切换并报警，在人机界面模块23中，泵组所有指令信号均有记录；现场启动某台油泵后将控制权切换至计算机控制模块20，油泵可以维持运转不停止，且在计算机控制模块20启动后将控制权切换至现场，油泵也能维持运转不停止；泵组运行过程中，一旦计算机控制模块20发生故障或清扫维护时，泵组控制权将自动切换至现场，且仍保持正常运转；泵组运行过程中，控制权属计算机控制模块20时，工作泵对外提供满足工艺要求的油压，当出口油压低于设定的压力阈值P1，按设定的时间T延时，并将备用泵自动启动，备用泵启动后再延时相同时间T，若油压恢复正常时的运转压力，则原工作泵自动停止（报警提示原工作泵故障），原备用泵转为工作泵继续工作；若油压仍未恢复正常，则两台泵都停止，发出报警，以便提示操作人员检查设备；当控制权属计算机控制模块20时，工作泵因“主电源回路掉电”、“控制回路电源掉电”、“泵前入口阀开到位消失”或“电机过热继电器动作”等因素，作用在外部控制逻辑32上，导致其停止运转，则备用泵自动启动并报警，以便提示原工作泵控制回路故障；控制权属计算机控制模块20时，还可在人机界面模块23上直接进行两台单泵的启动和停止操作。为方便工作泵和备用泵的倒换，当工作泵正常运转时，操作人员通过人机界面模块23启动备用泵后，延时时间T，原工作泵自动停止，原备用泵遂转为工作泵，原工作泵备用。也避免了因误操作而出现长期两台泵同时运行的可能性。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种TRT辅助系统泵组的控制装置，其特征在于，包括泵组出口压力检测装置（10）、计算机控制模块（20）及外部控制逻辑（32），

其中，所述泵组出口压力检测装置（10）与所述计算机控制模块（20）连接，用于输入检测的压力数值；

所述计算机控制模块（20），用于接收所述泵组出口压力检测装置（10）的信号，并向所述外部控制逻辑（32）发送指令信号；

所述外部控制逻辑（32）与所述计算机控制模块（20）连接，用于接收所述计算机控制模块（20）的指令信号，并对现场被控设备执行对应所述指令信号的控制动作。

2.如权利要求1所述的TRT辅助系统泵组的控制装置，其特征在于，所述TRT辅助系统泵组的控制装置还包括现场操作按钮（31），所述外部控制逻辑（32）与所述现场操作按钮（31）连接，用以接收所述现场操作按钮（31）的指令信号。

3.如权利要求1或2任一项所述的TRT辅助系统泵组的控制装置，其特征在于，所述计算机控制模块（20）包括压力信号处理模块（21）、自动控制逻辑模块（22）及人机界面模块（23），

其中所述压力信号处理模块（21）分别与所述自动控制逻辑模块（22）及所述TRT辅助系统泵组连接，根据接收的所述TRT辅助系统泵组出口压力设定压力阈值，并为所述自动控制逻辑模块（22）提供泵组连锁条件；

自动控制逻辑模块（22）分别与所述压力信号处理模块（21）、所述人机界面模块（23）及外部控制逻辑（32）连接，用于发出控制指令；

人机界面模块（23），分别与压力信号处理模块（21）、自动控制逻辑模块（22）及外部控制逻辑（32）连接，用于提供所述TRT辅助系统泵组的监控信息和操作接口。

4.如权利要求3所述的TRT辅助系统泵组的控制装置，其特征在于，所述自动控制逻辑模块（22）包括两个并联设置的单泵自动控制逻辑模块构成，用于接收所述泵组出口压力检测装置（10）的运行信号，并送出指令信号。

5.如权利要求4所述的TRT辅助系统泵组的控制装置，其特征在于，所述两个并联设置的单泵包括“运行泵”和“备用泵”，所述指令信号至少包括“启动”、“停止”及“控制回路故障报警信号”。

6.如权利要求3所述的TRT辅助系统泵组的控制装置，其特征在于，所述外部控制逻辑（32）还包括切换继电器，所述切换继电器与所述人机界面模块（23）连接，用于接收所述人机界面模块（23）发出的切换信号。

7.如权利要求1所述的TRT辅助系统泵组的控制装置，其特征在于，所述计算机控制模块（20）为TRT辅助系统泵组的DCS控制系统和/或PLC控制系统。

8.如权利要求5所述的TRT辅助系统泵组的控制装置，其特征在于，所述“启动”指令信号和所述“停止”指令信号为脉冲信号。