CN204719427U - 一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，它包括控制系统A和控制系统B，所述控制系统A包括传感器A，传感器A后连接有转换器A，转换器A后连接有控制器A，控制器A后连接有多模选择器，多模选择器后同时连接有显示屏和输出电路；所述控制系统B包括传感器B，传感器B后连接有转换器B，转换器B后连接有控制器B，控制器B与多模选择器和A/B套切换电路相连，A/B套切换电路与多模选择器相连。该装置依托水轮发电机组调速器主配阀芯位置、电感式接近开关及单片机硬件，在此基础上通过电感式接近开关与主配阀芯位置的配合，利用软件来实现主配不在关位探测功能。
Description
技术领域
本实用新型是一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，涉及水轮发电机组调速器主配阀芯位置控制系统领域。
背景技术
对于水电厂而言，水轮机发电机组的过速事故的危害是巨大的。由于过速的时候巨大的离心力会造成机组的震动、摆度急剧增大，甚至有可能会使得机组转动部分与固定部分碰撞，造成生产设施和人员的严重损失。为了防止机组过速事故，水电站机组一般设置了三级过速保护。其中，第一级过速为“机组转速大于115%额定转速且主配不在关位”。即在正常甩负荷情况下，调速器通过动作主配使机组进入空转态。只有在转速大于115%且主配未正常动作的情况下，监控系统通过动作事故配压阀来关闭导叶，实现二类机械事故停机。由于机组在甩负荷的时候转速经常超过115%额定转速，主配压阀位移量小，主配不在关位微动开关或接近开关调整较困难，并且调速器通过PID规律来调节主配压阀，这些因素导致一级过速保护出现误动的可能性较大，严重影响机组安全稳定运行。
为了确保机组甩负荷后一级过速信号可靠动作，为了避传统主配不在关位微动开关或接近开关的上述缺点和劣势，本实用新型提出了一种非交叉热备冗余的主配不在关位探测装置的设计，该装置依托水轮发电机组调速器主配阀芯位置、电感式接近开关及单片机硬件，在此基础上通过电感式接近开关与主配阀芯位置的配合，利用软件来实现主配不在关位探测功能。本专利实用性较广，实施简单，不仅可以提高调速器主配不在关位信号的准确性，防止了因机组甩负荷时误动而引起的机组非停的风险，而且还能在机组运行中自动判断主配压阀阀芯的位置，提高信号的可靠性和方便性。
实用新型内容
本实用新型的目的提供一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，该装置依托水轮发电机组调速器主配阀芯位置、电感式接近开关及单片机硬件，在此基础上通过电感式接近开关与主配阀芯位置的配合，利用软件来实现主配不在关位探测功能。
为了实现上述的技术特征，本实用新型采用的技术方案是：一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，它包括控制系统A和控制系统B，所述控制系统A包括传感器A，传感器A后连接有转换器A，转换器A后连接有控制器A，控制器A后连接有多模选择器，多模选择器后同时连接有显示屏和输出电路；所述控制系统B包括传感器B，传感器B后连接有转换器B，转换器B后连接有控制器B，控制器B与多模选择器和A/B套切换电路相连，A/B套切换电路与多模选择器相连。
所述转换器A同时与控制器B相连，转换器B同时与控制器A相连。
控制器A和控制器B之间相互连接进行信号传输。
控制器A和控制B都采用MCU控制器。
传感器A和传感器B都采用电感式接近开关。
所述转换器A和转换器B能够将电流信号转化为电压信号。
所述显示屏采用Alphanumeric LCD显示屏。
所述显示屏上设置有三个按钮，分别对传感器A和传感器B信号输入的全开、全关和中间位3个位置进行参数整定、通道切换。
本实用新型有如下有益效果：
此主配不在关位探测装置的两个主配阀芯位置传感器A、传感器B、控制器A、控制器B和显示屏等部分是分体式安装，即信号源部分与运算处理、逻辑判断、信号输出部分是分离的，模块高度集成，仅主配阀芯位置传感器A和传感器B与控制模块部分通过一定长度的多股铜芯线相连，该装置只需确定电感式接近开关与主配阀芯适当的安装间距，通过软件检测两组主配位置信号进行综合判断后将主配不在关位信号输出，该装置具有易于安装、操作简单、维护方便，具有较强的抗干扰能力的特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的控制装置结构示意图。
图中：传感器A-1、转换器A-2、传感器B-3、转换器B-4、控制器A-5、控制器B-6、多模选择器-7、A/B套切换电路-8、显示屏-9、输出电路-10。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
如图1所示，一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，它包括控制系统A和控制系统B，所述控制系统A包括传感器A1，传感器A1后连接有转换器A2，转换器A2后连接有控制器A5，控制器A5后连接有多模选择器7，多模选择器7后同时连接有显示屏9和输出电路10；所述控制系统B包括传感器B3，传感器B3后连接有转换器B4，转换器B4后连接有控制器B6，控制器B6与多模选择器7和A/B套切换电路8相连，A/B套切换电路8与多模选择器7相连。
进一步的，传感器A1和传感器B3都采用电感式接近开关。电感式接近开关发出4-20mA的主配阀芯位置信号。
进一步的，所述转换器A2同时与控制器B6相连，转换器B4同时与控制器A5相连。接受到信号后，将电流信号转换为电压信号。
进一步的，控制器A5和控制B6都采用MCU控制器。接受到信号后，将对信号进行运算处理、逻辑判断，主、备用信号的选择，双机通信以及控制信号的输出。
进一步的，控制器A5和控制器B6之间相互连接进行信号传输。
进一步的，所述转换器A2和转换器B4能够将电流信号转化为电压信号。
进一步的，所述显示屏9采用Alphanumeric LCD显示屏。能够接受主配位置相关参数的整定，显示主配阀芯的位置。
进一步的，所述显示屏9上设置有三个按钮，分别对传感器A1和传感器B3信号输入的全开、全关和中间位3个位置进行参数整定、通道切换。
进一步的，所述的A/B套切换电路8当控制系统A故障后，通过故障判断将无扰切换至控制系统B。
进一步的，所述的输出电路10接受到主配不在关位信号后，将有源的开关信号转换为无源的开关信号，从而控制主配阀阀芯的开关位置切换。
本实用新型的现场使用方法如下：
一种交叉热备冗余的主配不在关位探测装置的设计，将调速器主配阀芯位置传感器A1和传感器B3的信号接入主配不在关位探测装置所需的控制系统A和控制系统B，即将两路4~20mA的电流型信号分别转换为0.96V~4.8V电压型信号，再将两路电压信号都输入控制器A5和控制器B6，两套控制器具有交叉热备、两级冗余、双机通讯的功能，然后控制器A5和控制器B6两套MCU控制器输出控制信号与多模选择器7关联，其中多模选择器7通过A/B套切换电路8将切换信号反送给控制器B6，再者多模选择器7与显示屏9关联，显示屏9上配有三个按钮，分别为“ESC”、“Change”、“Enter”，其主要用于对传感器A1和传感器B3的输入信号进行全开、全关、中间位3个位置进行参数整定、通道切换等，最后多模选择器7与输出电路10关联，将一路主配不在关位开关信号无源输出。另外该探测装置需要提供24V直流电源，即提供该装置正常工作电源。
该探测装置具有交叉热备、两级冗余、双机通讯的功能，主要体现在当传感器A1和传感器B3信号都正常时，传感器A1输入信号作为主用，传感器B3输入信号作为备用，仅当位置传感器A1故障时，将会无扰切换至传感器B3作为信号输入，此时即使位置传感器A1信号恢复正常，仍以传感器B3信号作为主用，仅当传感器B3故障后，再才切回传感器A1信号，两路输入信号构成一级冗余，当控制器A5和控制器B6都正常时，控制器A5作为主用，控制器B6作为备用，主控信号通过相应控制器内部运算处理、逻辑判断后将主配不在关位开关信号输出，仅当控制器A5故障时，控制器B6正常时，此时通过A/B套切换电路8将控制器B6作为主用，通过相应控制器内部运算处理、逻辑判断后将主配不在关位开关信号输出，若此时控制器A5恢复正常，将不会切回至控制器A5，仅当控制器B6故障时，才会切回至控制器A5，两套控制器构成第二级冗余、双机热备。
上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，其特征在于：它包括控制系统A和控制系统B，所述控制系统A包括传感器A（1），传感器A（1）后连接有转换器A（2），转换器A（2）后连接有控制器A（5），控制器A（5）后连接有多模选择器（7），多模选择器（7）后同时连接有显示屏（9）和输出电路（10）；所述控制系统B包括传感器B（3），传感器B（3）后连接有转换器B（4），转换器B（4）后连接有控制器B（6），控制器B（6）与多模选择器（7）和A/B套切换电路（8）相连，A/B套切换电路（8）与多模选择器（7）相连。
2.根据权利要求1所述的一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，其特征在于：所述转换器A（2）同时与控制器B（6）相连，转换器B（4）同时与控制器A（5）相连。
3.根据权利要求1所述的一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，其特征在于：控制器A（5）和控制器B（6）之间相互连接进行信号传输。
4.根据权利要求1或3所述的一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，其特征在于：控制器A（5）和控制B（6）都采用MCU控制器。
5.根据权利要求1所述的一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，其特征在于：传感器A（1）和传感器B（3）都采用电感式接近开关。
6.根据权利要求1所述的一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，其特征在于：所述转换器A（2）和转换器B（4）能够将电流信号转化为电压信号。
7.根据权利要求1所述的一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，其特征在于：所述显示屏（9）采用Alphanumeric LCD显示屏。
8.根据权利要求1或7所述的一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置，其特征在于：所述显示屏（9）上设置有三个按钮，分别对传感器A（1）和传感器B（3）信号输入的全开、全关和中间位3个位置进行参数整定、通道切换。
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| CN201520494281.0U CN204719427U (zh) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | 一种交叉热备冗余的主配不在关位探测控制装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN112083646A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种冗余控制方法、装置及控制系统 |
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