CN207430899U - 一种冷轧机冷却循环控制系统 - Google Patents

Abstract

一种冷轧机冷却循环控制系统，包括冷却循环系统和电机控制系统，冷却循环系统包括主冷液供液管、主冷液回液管、换热器、二次供液管、二次回液管和冷却循环泵，二次回液管上设有压力传感器、补液支路、机柜冷却单元回液支路、冷却循环泵、液流指示器和液体流量计，冷却循环泵经驱动电机驱动，二次供液管上设有热敏传感器；驱动电机经电机控制系统控制，电机控制系统的接触器的线圈经直流电源装置供电，中间继电器的线圈与PLC系统的DO输出端子连接，中间继电器常开触点串联在接触器线圈与直流电源装置连接的回路中，驱动电机经软启动器连接与驱动电源相连接，接触器的触点串联在软启动器、驱动电机和驱动电源形成的回路中。

Description

一种冷轧机冷却循环控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种冷却循环控制系统，尤其涉及一种铝合金冷轧机电机驱动柜的冷却系统。

背景技术

随着铝加工行业中自动化程度以及对设备安全要求的不断提升，冷轧机驱动柜能否安全、稳定运行成为了铝加工行业中不可忽视的问题。目前，acquacontrol的“WCU2”型冷却水控制系统冷却泵电机的接触器吸合线圈控制电源直接引自西门子S7-200PLC的DO输出端子，该种连接方式下，如果PLC/DO输出端子容量不足以提供接触器的动作功率，极易造成接触器吸合不良，从而导致该冷却泵电机停止运行等异常状态。在轧机工作过程中若冷却泵突然停止运行，将造成轧机急停，甚至出现造成废料等严重后果。

因此，需要一个可靠的方案，来消除轧机工作时由于驱动柜冷却泵突然停止运行带来的隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可靠的冷却系统控制方案，该方案能使“WCU2”型冷却水控制系统稳定、可靠地运行。消除因水泵电机接触器吸合不牢而造成的冷却泵突然停止运行等意外情况。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种冷轧机冷却循环控制系统，包括冷却循环系统和电机控制系统，其特征在于：所述的冷却循环系统包括主冷液供液管、主冷液回液管、换热器、二次供液管、二次回液管和冷却循环泵，所述的冷液供液管与换热器的冷液进液口相连通，所述的冷液回液管与换热器的冷液出液管相连通，所述二次回液管与换热器的二次进液口相连通，二次回液管上沿回液方向依次设有压力传感器、补液支路、机柜冷却单元回液支路、冷却循环泵、液流指示器和液体流量计，所述补液支路经控制阀与补液管相连接，补液管上沿补液方向依次设有去矿化剂过滤器和液压过滤器，补液管上还设有液体流量计，补液管的进液端设有防止液体流出的气动单向阀；所述的机柜冷却单元回液支路与机柜冷却单元回液管连通，所述的机柜冷却单元回液管上分别设有回液过滤器；所述的冷却循环泵经驱动电机驱动；所述的二次供液管上设有热敏传感器，二次供液管的一端与换热器的二次出液口连通，二次供液管路的另外一端与各机柜冷却单元的供液支路连通；

所述的驱动电机经电机控制系统控制，所述的电机控制系统包括直流电源装置、中间继电器、接触器、软启动器和PLC系统，所述接触器的线圈经直流电源装置供电，中间继电器的线圈与PLC系统的DO输出端子连接，中间继电器常开触点串联在接触器线圈与直流电源装置连接的回路中，所述的驱动电机经软启动器连接与驱动电源相连接，所述接触器的触点串联在软启动器、驱动电机和驱动电源形成的回路中。

通过上述技术方案，本实用新型设计了一套稳定性能好、运行效果可靠的冷轧机冷却循环控制系统，该系统由冷却循环系统和电机控制系统组成二者相互配合来保证运行的可靠性。首先，本技术方案通过换热器的作用，利用液-液传热的原理使用外部的主冷液供液管和主冷液回液管为整个换热器提供连续不断的冷源；而二次回液管和二次供液管内流动的是为机柜冷却单元提供冷源的冷却液，在机柜冷却单元内完成冷却降温作用的冷却液温度会升高，这部分冷却液经机柜冷却单元回液支路汇流进入二次回液管内，为了保证二次回液管、换热器、二次供液管整个管路内部的通畅，机柜冷却单元回液支路进入二次回液管内的冷却液要先经过过滤器的过滤作用汇流进入二次回液管中，然后经过冷却循环泵的加压循环作用进入换热器中，完成换热降温过程，最终从二次供液管内流出，并进入各个机柜冷却单元的供液支路中为机柜完成冷却散热作用。这一过程中依靠冷却循环泵作用下，保证了冷却液体在二次回路中的连续流动，完成持续的热量交换。为了保证二次回液管、换热器、二次供液管整个管路运行的安全性，本技术方案在二次回液管上增加了压力传感器随时监控管路内的压力情况，在二次供液管上增加了温度传感器保证向机柜冷却单元内供应的冷却液达到降温标准。本技术方案还在二次回液管上增加了补液支路，虽然整个二次回路内的液体是封闭循环的，然而在运行的过程中不可避免的存在冷却液正常损耗、意外泄漏导致压力不足，或冷却液老化需要清洗更换等情况，在这种情况下我们增加了补液回路，可以随时向系统中补充必要的冷却液；同时为了保证冷却液电导率的恒定和其它使用指标的稳定性，本技术方案在补液回路上增加了去矿化剂过滤器和液压过滤器提高液体质量，增加了流量计等流量指示设备监控补液情况，在补液管的进液端设有防止内部冷却液体流出的单向阀防止内部液体外流。由此通过对整个冷却循环系统管路的设计，保证了冷却液在二次回路中流动的通畅和稳定性，同时也增加了整个回路运行的安全性，增强了冷却循环系统本身运行的可靠性，然而本冷却循环系统中的维系冷却循环泵运行的驱动电机还受到电机控制系统的控制，如果控制系统运行不稳定会极大的影响本系统的正常运行。

传统的连接方法直接使用PLC系统的DO输出端子作为控制电源控制接触器吸合或断开,然而PLC系统的DO输出端子容量有时不足以提供接触器的动作功率,极易造成接触器吸合不良,从而导致该冷却泵电机停止运行等异常状态，整个装置运行的稳定性大打折扣。而本技术方案对电机控制系统进行改造，本技术方案直接引+24V电源给接触器供电，再增加一个中间继电器作为该接触器的启动继电器，具体操作是将PLC系统的DO输出端子与中间继电器连接，使中间继电器由PLC系统的DO输出端子控制,而中间继电器的触点则串入接触器的启动回路中。中间继电器的特点是输入一个可很微小的控制量，可以控制很大功率的电路，因此中间继电器的动作功率很小,PLC系统DO输出端子的容量完全满足中间继电器的要求，解决了接触器吸合不良。当按下冷却系统启动按钮时，PLC的系统DO输出端子输出24V电压，使继电器线圈得电，之后其常开触点吸合，使接触器线圈得电，继而使接触器的常开触点闭合，电流经过软启动器，使冷却循环泵的驱动电机启动运行。由此本实用新型通过冷却循环系统和电机控制系统的改造确保了整个冷轧机冷却循环控制系统的稳定可靠运行，消除轧机工作时的隐患。

进一步，本实用新型所述二次回液管上的冷却循环泵设有两组，包括主循环泵和备用循环泵，每组循环泵包括两侧的阀门和用于防止液体回流的单向阀。

通过上述技术方案，本实用新型设置了两组冷却循环泵，一个工作，另一个作为后备，保证意外情况下液体也可以连续地流动在二次回路中。

进一步，本实用新型所述二次回液管的压力传感器设在蓄能回路上，所述的蓄能回路经蓄能管与二次回液管连通，所述的蓄能管上设有蓄能器，蓄能器与压力传感器之间设有压力指示器，蓄能管的末端还设有安全阀。

通过上述技术方案，本实用新型在二次回液管上还设置了蓄能器，蓄能器在管路中可以起到补充泄漏、保持恒压、吸收液压冲击等作用，并且当系统发生故障或停电的情况，蓄能器还可以作为紧急动力源使用，将储存的压力释放出来重新补供给系统。

进一步，本实用新型所述的二次回液管的进液端和二次供液管的出液端之间连接有电导测试管路，所述电导测试管路上设有控制管路通断的阀门，所述的电导测试管路上设有4-20mA电导率传感器。

通过上述技术方案，本实用新型二次回液管和二次供液管之间连接有电导测试管路，导测试管路上设有4-20mA电导率传感器，管路内的电导率需要定时检测监控，当有检测需要时，打开阀门二次回路内的液体流过电导测试管路，电导率传感器会显示电导率的变化，保持电导率在恒定的控制下，如电导率不达标，则需要及时放液更换新的冷却液，不需要检修时关闭阀门对整个系统的运行不会产生任何不利影响。

进一步，本实用新型所述的二次回液管上设有放液阀门。

通过上述技术方案，本实用新型在二次回液管上设置了放液阀门，可以方便的更换二次回路内的冷却液。

本实用新型的有益效果在于：1. 本实用新型二次回液管上增加了压力传感器、温度传感器、流量计等检测元件保证了系统运行的安全性，为了避免冷却液正常损耗、意外泄漏导致压力不足，或冷却液老化需要清洗更换等情况，本实用新型增加了补液回路，并在补液回路上增加了去矿化剂过滤器和液压过滤器提高液体质量，保证了冷却液在二次回路中流动的通畅和稳定性。2. 本实用新型增加了中间继电器作接触器的启动继电器，中间继电器由PLC系统的DO输出端子控制，中间继电器的触点串入接触器启动回路，因中间继电器的动作功率很小，因此PLC/DO输出端子容量完全满足要求,这样就解决了接触器吸合不良的问题，消除轧机工作时由于驱动柜冷却泵突然停止运行带来的隐患，使冷却系统更加安全可靠地运行。3. 本实用新型设置了两组冷却循环泵，一个工作，另一个作为后备，保证意外情况下液体也可以连续地流动在二次回路中。4. 本实用新型在二次回液管上还设置了蓄能器，蓄能器在管路中可以起到补充泄漏、保持恒压、吸收液压冲击等作用，并且当系统发生故障或停电的情况，蓄能器还可以作为紧急动力源使用，将储存的压力释放出来重新补供给系统。5. 本实用新型二次回液管和二次供液管之间连接有电导测试管路，打开管路阀门即可通过电导率传感器检测电导率的变化，保持电导率在恒定的控制下。

附图说明

图1为本实用新型冷却循环系统的管路分布图。

图2为本实用新型电机控制系统的部分电路控制图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

一种冷轧机冷却循环控制系统，包括冷却循环系统和电机控制系统，所述的冷却循环系统包括主冷液供液管1、主冷液回液管2、换热器3、二次供液管4、二次回液管5和冷却循环泵6a和6b，所述的冷液供液管1与换热器3的冷液进液口相连通，所述的冷液回液管2与换热器3的冷液出液管相连通，所述二次回液管5与换热器3的二次进液口相连通，二次回液管5上沿回液方向依次设有压力传感器7、补液支路、机柜冷却单元回液支路、冷却循环泵6a和6b、液流指示器10和液体流量计11，所述补液支路经控制阀8e与补液管8相连接，补液管8上沿补液方向依次设有去矿化剂过滤器8a和液压过滤器8b，补液管8上还设有液体流量计8c，液体流量计与可调流量阀8f连接，补液管8的进液端设有防止液体流出的气动单向阀8d；所述的机柜冷却单元回液支路与机柜冷却单元回液管9连通，所述的机柜冷却单元回液管9上分别设有回液过滤器9a；本实施例设置了两组冷却循环泵6a和6b，一个工作，另一个作为后备，保证意外情况下液体也可以连续地流动在二次回路中，冷却循环泵6a和6b经驱动电机12驱动，二次回液管5上设有放液阀门15。所述的二次供液管4上设有热敏传感器4a，二次供液管4的一端与换热器3的二次出液口连通，二次供液管4的另外一端与各机柜冷却单元的供液支路连通；本实施例的二次回液管上压力传感器7设在蓄能回路上，所述的蓄能回路经蓄能管13与二次回液管5连通，所述的蓄能管13上设有蓄能器13a，蓄能器13a与压力传感器7之间设有压力指示器13b，蓄能管13的末端还设有安全阀13c。本实施例的二次回液管的进液端和二次供液管的出液端之间连接有电导测试管路14，所述电导测试管路上设有控制管路通断的阀门14b，所述的电导测试管路上设有4-20mA电导率传感器14a。

所述的驱动电机经电机控制系统控制，所述的电机控制系统包括直流电源装置、中间继电器A、接触器B、软启动器和PLC系统，所述接触器B的线圈直接与24V直流电源装置连接供电，中间继电器A的线圈a1与PLC系统的DO输出端子连接，中间继电器A常开触点a2串联在接触器线圈与直流电源装置连接的回路中，冷却循环泵的驱动电机经软启动器连接与驱动电源相连接，所述接触器的常开触点串联在软启动器、驱动电机和驱动电源形成的回路中。

本实施方式将原S7-200PLC的DO输出端子所接接触器由一小型24V中间继电器代替。而原接触器线圈的电源直接引自柜内24V直流电源，其得电与否由所加24V继电器的常开触点控制。当按下冷却系统启动按钮时，PLC系统的DO输出端子输出24V电压，使中间继电器A的线圈得电，之后中间继电器A的常开触点a2吸合，使接触器B线圈得电，继而接触器B的常开触点闭合，电流经过软启动器，使冷却循环泵的驱动电机启动运行，该项改进能够确保冷却泵电机稳定可靠运行。

Claims (5)

1.一种冷轧机冷却循环控制系统，包括冷却循环系统和电机控制系统，其特征在于：所述的冷却循环系统包括主冷液供液管、主冷液回液管、换热器、二次供液管、二次回液管和冷却循环泵，所述的冷液供液管与换热器的冷液进液口相连通，所述的冷液回液管与换热器的冷液出液管相连通，所述二次回液管与换热器的二次进液口相连通，二次回液管上沿回液方向依次设有压力传感器、补液支路、机柜冷却单元回液支路、冷却循环泵、液流指示器和液体流量计，所述补液支路经控制阀与补液管相连接，补液管上沿补液方向依次设有去矿化剂过滤器和液压过滤器，补液管上还设有液体流量计，补液管的进液端设有防止液体流出的气动单向阀；所述的机柜冷却单元回液支路与机柜冷却单元回液管连通，所述的机柜冷却单元回液管上分别设有回液过滤器；所述的冷却循环泵经驱动电机驱动；所述的二次供液管上设有热敏传感器，二次供液管的一端与换热器的二次出液口连通，二次供液管的另外一端与各机柜冷却单元的供液支路连通；

所述的驱动电机经电机控制系统控制，所述的电机控制系统包括直流电源装置、中间继电器、接触器、软启动器和PLC系统，所述接触器的线圈经直流电源装置供电，中间继电器的线圈与PLC系统的DO输出端子连接，中间继电器常开触点串联在接触器线圈与直流电源装置连接的回路中，所述的驱动电机经软启动器连接与驱动电源相连接，所述接触器的触点串联在软启动器、驱动电机和驱动电源形成的回路中。

2.根据权利要求1所述的一种冷轧机冷却循环控制系统，其特征在于：所述二次回液管上的冷却循环泵设有两组，包括主循环泵和备用循环泵，每组循环泵包括两侧的阀门和用于防止液体回流的单向阀。

3.根据权利要求1所述的一种冷轧机冷却循环控制系统，其特征在于：所述二次回液管的压力传感器设在蓄能回路上，所述的蓄能回路经蓄能管与二次回液管连通，所述的蓄能管上设有蓄能器，蓄能器与压力传感器之间设有压力指示器，蓄能管的末端还设有安全阀。

4.根据权利要求1所述的一种冷轧机冷却循环控制系统，其特征在于：所述的二次回液管的进液端和二次供液管的出液端之间连接有电导测试管路，

所述电导测试管路上设有控制管路通断的阀门，所述的电导测试管路上设有4-20mA电导率传感器。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的一种冷轧机冷却循环控制系统，其特征在于：所述的二次回液管上设有放液阀门。