CN207257955U - 基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，其包括集中冷却控制台、第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱，所述集中冷却控制台与各现场控制箱之间通过现场总线进行通讯；第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱均与各自区域控制的泵组、阀门、压差变送器、流量计连接；所述集中冷却控制台与数据库服务器连接。本实用新型能根据航行工况自动控制船舶各泵组、阀门工作，并对各泵组、阀门进行监控。

Description

基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统

技术领域

本实用新型属于船舶集中冷却系统泵阀监控领域，具体涉及一种基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，适用于船舶集中冷却控制系统。

背景技术

目前，全船冷却系统普遍采用集中冷却的冷却水供应方式，从而实现优化配置、节约能量、降低噪声。集中冷却系统所涉及设备遍布全船，各泵组、阀门之间的运行控制具有一定的逻辑关系，同时，集中冷却系统系统要求实时监测泵组的运行状态，以决定各台泵组的启停和运行档位。为了便于操作人员实现对于集中冷却系统各相关设备的集中监控，从而达到提高自动化程度、减小艇员工作量的目的，须设置集中冷却控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能自动控制船舶各泵组、阀门工作，对各泵组、阀门进行监控的基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，包括集中冷却控制台、第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱，所述集中冷却控制台与各现场控制箱之间通过现场总线进行通讯；第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱均与各自控制的泵组、阀门、压差变送器、流量计连接；所述集中冷却控制台与数据库服务器连接。各泵组、阀门的监控信号均在现场控制箱转换成总线信息，通过现场总线传输至集中冷却控制台，集中冷却控制台接受各相关信息并向现场控制箱发出控制信号控制各泵组、阀门的工作。

按上述方案， 所述集中冷却控制台包括台体，台体采用铸铝结构，台体内设有可编程控制器、加固显示终端、按钮，所述可编程控制器分别与加固显示终端、按钮连接；所述可编程控制器通过现场总线与第一现场控制箱、第二现场控制箱和第三现场控制箱连接；所述可编程控制器、加固显示终端、按钮采用标准化模块，人机交互性好，可维性、可升级性好，便于推广应用。

按上述方案，所述按钮设在加固显示终端旁，其包括电源开关按钮、报警／消音按钮、报警查询按钮、翻页按钮、返回首页按钮。电源开关按钮：用于控制集中冷却控制台、第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱电源的通断。报警／消音按钮：有报警信号产生时，该按钮点亮，按压该按钮，可使蜂鸣器停止发出声响，但该按钮仍然处于点亮状态，直至报警信号消失。报警查询按钮 ：可直接进入“报警历史查询”界面。翻页按钮：可实现控制界面的切换。返回首页按钮：可直接进入控制首页。

按上述方案，所述台体内还设有蜂鸣器，所述蜂鸣器与可编程控制器连接，用于发出报警声响。

按上述方案，所述集中冷却控制台采用落地式模块化安装，热管冷却方式冷却。安装拆卸方便，占用船舶空间小。

按上述方案，第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱上均设有电源按钮、本地/遥控旋钮、各泵组或阀门控制按钮。电源按钮：控制第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱电源的通断。本地/遥控旋钮：置于“本地”时，只可从现场控制箱上控制泵组、阀门状态，置于“遥控”时，只可从集中冷却控制台上控制泵组、阀门状态。各泵组或阀门控制按钮：为双位按钮，可在本地泵组或控制阀门的状态。

按上述方案， 第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱采用壁挂式模块化安装、风冷冷却方式冷却，安装拆卸方便，占用船舶空间小。

按上述方案，第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱包括箱体，箱体内设有电源模块、控制电路板、驱动电路板，所述电源模块、控制电路板均与驱动电路板连接，所述控制电路板通过现场总线与集中冷却控制台连接。

本实用新型的安装、调试和操作步骤为：

1）设备起动

检查设备供电情况，即可按下电源按钮；

2）泵组、阀门单机控制

①本地控制：将第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱的本地/遥控按钮置于“本地”，此时操作各现场控制箱的箱体面板上对应的泵组、阀门控制按钮，即可实现对泵组、阀门的控制；②遥控控制：将第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱本地/遥控按钮置于“遥控”，此时操作集中冷却控制台的台体面板上对应的泵组、阀门控制按钮，对泵组、阀门进行遥控操作；

3）泵组、阀门组合控制

第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱的选择按钮置于“遥控”位置；根据需求在集中冷却控制台的加固显示终端选择航行工况，将启动相应泵组、阀门；

4）压差、流量信息监测

自动实时监测各泵进出口压差、流量信号，并在集中冷却控制台对应界面上进行显示；如压差、流量超出正常范围值，将发出报警信号；

5）信息传输

向数据库服务器提供集中冷却系统各泵组、阀门状态信息；

6）设备停止运行

设备停止时，直接断开电源即可。

本实用新型中，各泵组、阀门的控制可以泵组转速、阀门开度为目的，实现泵组输出功率、阀门开度可分档调节，能够自适应的与实际航行工况需求相匹配。本实用新型还可通过传感器测量、状态观测评估等技术手段引入外部变化因素的反馈环节，实现自适应需求变化的智能调速及调功率、调开度，满足多工况点智能节能运行的要求。当各泵采用调速控制降低流量、各阀采用调档控制降低流量，比传统的截流方式降低流量，能够获得明显的节能降噪效果。

本实用新型的有益效果在于：

通过设置集中冷却控制台、第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱，实现了对船舶各泵组和阀门的集中监控，提高了自动化程度、可靠性和安全性，减小了操作人员的工作量；

采用现场总线技术，信号处理均在现场完成，穿舱电缆少，系统配置灵活；

采用现场总线的分布式结构，可以大大的提高系统的灵活性和可维护性，并能最大限度的减少新增电缆数量；

本控制系统具有控制、监测、报警、信息传输、可扩展等特点；

具有良好的可升级性，可以灵活的实现设备以及功能的增减。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统的系统架构图；

图中：1、集中冷却控制台，2、数据库服务器，3、现场总线，4、 第一现场电控箱，5、第二现场电控箱，6、第三现场电控箱， 7、1#阀，8、1#压差变送器，9、1#流量计，10、1#泵，11、2#阀，12、3#阀，13、2#压差变送器，14、2#流量计，15、2#泵，16、3#泵，17、4#阀，18、5#阀，19、4#泵，20、5#泵，21、6#泵，22、3#压差变送器，23、3#流量计。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1，一种基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，包括集中冷却控制台1、第一现场控制箱4、第二现场控制箱5、第三现场控制箱6。集中冷却控制台1与第一现场控制箱4、第二现场控制箱5、第三现场控制箱6之间通过现场总线3进行通讯；集中冷却控制台4通过现场总线向数据库服务器2提供集中冷却系统各泵组、阀门状态信息。第一现场控制箱4控制1#阀7、1#压差变送器8、1#流量计9、1#泵10工作，第二现场控制箱5控制2#阀11、3#阀12、2#压差变送器13、2#流量计14、2#泵15、3#泵16工作，第三现场控制箱6控制4#阀17、5#阀18、4#泵19、5#泵20、6#泵21、3#压差变送器22、3#流量计23工作。各泵组、阀门的监控信号均在现场控制箱转换成总线信息，通过现场总线传输至集中冷却控制台1，集中冷却控制台1接受各相关信息并向现场控制箱发出控制信号控制各泵组、阀门、压差变送器、流量计工作。

本实用新型的安装、调试和操作步骤为：

1）设备起动

检查设备供电情况，即可按下电源按钮；

2）泵组、阀门单机控制

①本地控制：将第一现场控制箱4、第二现场控制箱5、第三现场控制箱6的本地/遥控按钮置于“本地”，此时操作第一现场控制箱4、第二现场控制箱5、第三现场控制箱6的箱体面板上对应的泵组、阀门控制按钮，即可实现对泵组、阀门的控制；②遥控控制：将第一现场控制箱4、第二现场控制箱5、第三现场控制箱6本地/遥控按钮置于“遥控”，此时操作集中冷却控制台1的台体面板上对应的泵组、阀门控制按钮，对泵组、阀门进行遥控操作；

3）泵组、阀门组合控制

第一现场控制箱4、第二现场控制箱5、第三现场控制箱6的选择按钮置于“遥控”位置；根据需求在集中冷却控制台1的加固显示终端选择航行工况，将启动相应泵组、阀门；

4）压差、流量信息监测

自动实时监测各泵进出口压差、流量信号，并在集中冷却控制台1对应界面上进行显示；如压差、流量超出正常范围值，将发出报警信号；

5）信息传输

向数据库服务器6提供集中冷却系统各泵组、阀门状态信息；

6）设备停止运行

设备停止时，直接断开电源即可。

本实用新型可具有控制功能、监测功能、报警功能、信息传输功能和可扩展功能。控制功能：根据航行工况的不同，集中控制各冷却泵组的启/停和相关电液球阀的开度，具有各泵组、阀门单机控制和根据航行工况要求进行组合控制两种控制模式。监测功能：实时监测各相关水泵电机的运行信号以及阀门的状态信息，实时监测各冷却水泵和主要冷却水用户的进出口压差信号。报警功能：运行状态报警，将泵组、阀门运行状态与控制指令进行比较，如不一致则发出报警信号；压差、流量信号报警，将监测到的进出口压差、流量信号与正常范围值进行比较，如不一致则发出报警信号；工况异常报警，将泵组、阀门运行状态与设定航行工况的运行要求进行比较，如不符合则发出报警信号。信息传输功能：向数据库服务器提供集中冷却系统各泵组、阀门状态信息。可扩展功能：通过增加该部分设备的接口，可实现对全船重要辅机的集中监测。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，其特征在于：包括集中冷却控制台、第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱，所述集中冷却控制台与各现场控制箱之间通过现场总线进行通讯；第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱均与各自控制的泵组、阀门、压差变送器、流量计连接；所述集中冷却控制台与数据库服务器连接。

2.根据权利要求1所述的基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，其特征在于：所述集中冷却控制台包括台体，台体内设有可编程控制器、加固显示终端、按钮，所述可编程控制器分别与加固显示终端、按钮连接；所述可编程控制器还通过现场总线与第一现场控制箱、第二现场控制箱和第三现场控制箱连接。

3.根据权利要求2所述的基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，其特征在于：所述按钮设在加固显示终端旁，其包括电源开关按钮、报警／消音按钮、报警查询按钮、翻页按钮、返回首页按钮。

4.根据权利要求2或3所述的基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，其特征在于：所述台体内还设有蜂鸣器，所述蜂鸣器与可编程控制器连接。

5.根据权利要求2所述的基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，其特征在于：所述集中冷却控制台采用落地式模块化安装。

6.根据权利要求1所述的基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，其特征在于： 第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱上均设有电源按钮、本地/遥控旋钮、各泵组或阀门控制按钮。

7.根据权利要求1所述的基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，其特征在于： 第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱采用壁挂式模块化安装。

8.根据权利要求1所述的基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，其特征在于：第一现场控制箱、第二现场控制箱、第三现场控制箱包括箱体，箱体内设有电源模块、控制电路板、驱动电路板，所述电源模块、控制电路板均与驱动电路板连接，所述控制电路板通过现场总线与集中冷却控制台连接。

9.根据权利要求1所述的基于变频泵和调节阀的低噪节能型集中冷却控制系统，其特征在于：泵组输出功率、阀门开度通过自适应实际航行工况的冷却需求分档调节。