CN207906567U - 一种用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置，所述智能电动执行器包括互相连接的控制单元和执行单元，所述停止保护装置包括与控制单元连接的分散控制系统，所述分散控制系统还通过执行器保护模块与执行单元连接，所述执行单元设置有位置传感器，所述位置传感器输出依次连接控制单元和分散控制系统。本实用新型所提供的用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置，增加DCS为保护逻辑运算的载体，发出保护指令，以执行器的保护装置为核心，停止电动机运转，从而使被控对象如阀门、挡板等调节装置保持位置，避免进入危险区域，由人工手动操控调节装置，避免开足或关煞，给工艺系统造成停运甚至事故损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动执行器保护，特别涉及一种用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置。
背景技术
智能电动执行器由控制单元和执行单元两大部分组成，其中：
控制单元包括：微处理控制器、I/O接口、人机接口、电机驱动器、位置变送器、等等；
执行单元包括：电动机、涡轮减速、手动/电动切换机构、位置传感器、等等；
微处理控制器负责通讯、计算控制、监视、(基于微处理控制器的)保护功能。
保护功能包括：力矩高、过电流、缺相、过压、欠压、超温、断指令信号、断位置传感器信号等等项目。
现有技术中位置传感器本身故障或执行器运行后连续5s未采集到信号，或与开阀、关阀信号相反等，控制单元采取保位或安全方向的开/关动作。现有技术是依赖执行器的控制单元，完成保护项目。但是，一旦控制单元中的电机驱动电路或者保护电路故障导致失灵，在控制单元中的保护功能将起不到作用。在以下情况没有保护，将导致被控制对象超限，引发事故：
1、在控制单元的微处理控制器故障，在没有指令变化的情况下，误发开/关指令给电机驱动器，使电机旋转而输出位置变化。
2、电机驱动器的控制电路故障，在没有指令变化的情况下，打开驱动电路，使电机旋转而输出位置变化。
3、电机驱动器的驱动电力元件多个击穿，在没有指令变化的情况下，使电机旋转而输出位置变化。
例如：望亭发电厂11号机组，作为汽轮机唯一通道的中低压联通管调节蝶阀，在2017年8月20日22:20:07，DCS发出指令由19.7%上升到21.7%，执行器动作中发生控制单元的电机驱动控制电路故障，结果执行器动作关至7%（7%是定位在机械零位处），造成机组负荷急降，中排压力上升，至安全门动作近一个小时。
实用新型内容
本实用新型目的是：提供一种用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置，检测到电动执行器失控，并经过过程参数验证，阻止电动执行器继续动作，防止电动执行器动作到危险境地。
本实用新型的技术方案是：
一种用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置，所述智能电动执行器包括互相连接的控制单元和执行单元，所述停止保护装置包括与控制单元连接的分散控制系统，所述分散控制系统还通过执行器保护模块与执行单元连接，所述执行单元设置有位置传感器，所述位置传感器输出连接控制单元，控制单元再输出给分散控制系统。
优选的，所述分散控制系统为保护逻辑运算的载体，向执行器保护模块发出保护指令，执行器保护模块控制执行单元停止运转。
优选的，所述执行器保护模块嵌入电动执行器，接受分散控制系统发出的指令，断开执行单元电源电路，使执行单元保持保护动作时的位置。
优选的，所述控制单元包括微处理控制器及其连接的I/O接口、人机接口、电机驱动器、位置变送器。
优选的，所述执行单元包括电动机及其连接的涡轮减速、手动/电动切换机构、位置传感器。
优选的，所述停止保护装置的保护功能包括：微处理控制器故障误开的保护；微处理控制器故障误关的保护；驱动电路误开的保护；驱动电路误关的保护；位置传感器某些异常导致误关的保护；位置传感器某些异常导致误开的保护。
本实用新型的优点是：
本实用新型所提供的用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置，增加DCS为保护逻辑运算的载体，发出保护指令，以执行器的保护装置为核心，停止电动机运转，从而使被控对象如阀门、挡板等调节装置保持位置，避免进入危险区域，由人工手动操控调节装置，避免开足或关煞，给工艺系统造成停运甚至事故损失。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置的结构原理图；
图2为实施例的汽轮机组中共排热系统的结构原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所提供的用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置，所述智能电动执行器包括互相连接的控制单元和执行单元，所述停止保护装置包括与控制单元连接的分散控制系统，所述分散控制系统还通过执行器保护模块与执行单元连接，所述执行单元设置有位置传感器，所述位置传感器输出依次连接控制单元和分散控制系统。所述分散控制系统为保护逻辑运算的载体，向执行器保护模块发出保护指令，执行器保护模块控制执行单元停止运转。所述执行器保护模块嵌入电动执行器，接受分散控制系统发出的指令，断开执行单元电源电路，使执行单元保持保护动作时的位置，而不会进一步发展到停机事故状态。
如图2所示，汽轮机组中共排热系统中，包括：低压汽轮机1、中压汽轮机2、高压汽轮机3、中低压连通调节阀4、控制系统5、压力变送器6、快关阀7。中低压连通调节阀采用本实用新型的电动执行器保护装置，位置传感器和压力传感器分别测量位置和压强信息，汽轮机组中压缸排汽供热系统正常运行时压力0.86-0.92MPa，由DCS进行该阀门所在系统的监控，介于电动执行器以外的DCS是判断智能电动执行器失控误动的一种逻辑运算载体，当发生下列任一情况时断开该阀门电动执行器的电动机电源。保护装置动作指令产生的逻辑如下。
1、开驱动电路误动的判断：指令小于阀门位置4%，且中排压力小于0.70MPa;
2、关驱动电路误动的判断：指令大于阀门位置4%，且中排压力大于0.97MPa;
3、微处理控制器故障或位置传感器某些异常导致误关的判断：运行参数超限，自动运行时，中排压力大于1.03MPa，延时1s。
4、微处理控制器故障或位置传感器某些异常导致误开的判断：运行参数超限，自动运行时，中排压力小于0.55MPa，延时1s。
DCS发出保护指令的同时报警，由人工确认阀门、电动执行器的状态，手动操作阀门，维持机组正常运行。待专业人员确定电动执行器正常后，复制DCS保护后，电动执行器投入运行。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置,所述智能电动执行器包括互相连接的控制单元和执行单元，其特征在于：所述停止保护装置包括与控制单元连接的分散控制系统，所述分散控制系统还通过执行器保护模块与执行单元连接，所述执行单元设置有位置传感器，所述位置传感器输出连接控制单元，控制单元再输出给分散控制系统。
2.根据权利要求1所述的用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置, 其特征在于：所述分散控制系统为保护逻辑运算的载体，向执行器保护模块发出保护指令，执行器保护模块控制执行单元停止运转。
3.根据权利要求2所述的用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置, 其特征在于：所述执行器保护模块嵌入电动执行器，接受分散控制系统发出的指令，断开执行单元电源电路，使执行单元保持保护动作时的位置。
4.根据权利要求3所述的用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置, 其特征在于：所述控制单元包括微处理控制器及其连接的I/O接口、人机接口、电机驱动器、位置变送器。
5.根据权利要求4所述的用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置, 其特征在于：所述执行单元包括电动机及其连接的涡轮减速、手动/电动切换机构、位置传感器。
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| CN201721427319.8U CN207906567U (zh) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | 一种用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN108019559A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-05-11 | 上海华电电力发展有限公司 | 一种用于智能电动执行器异常动作时的停止保护装置 |
| CN109505795A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-03-22 | 华电国际电力股份有限公司邹县发电厂 | 风机动调断电保护系统及其方法 |
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2017
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