CN209976857U - 离心压缩机组控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种离心压缩机组控制系统，包括系统柜和联锁监测柜；系统柜包括第一系统柜接线端子排、模拟信号输入安全栅、开关信号输入继电器、模拟信号输入处理AI卡、开关信号输入处理DI卡、冗余主处理器、模拟信号输出处理AO卡、开关信号输出处理DO卡、模拟信号输出安全栅、压力开关信号输出继电器、第二系统柜接线端子排。优点为：(1)将联锁保护信号线和控制监视信号进行隔离，可以有效防止由于接线错误导致的误动作，也可以有效防止在对系统柜检修时误碰掉联锁保护信号线，从而保证系统运行的安全性，避免经济损失和人员伤害。(2)由于联锁信号和监控信号分离，可以方便维护人员分析问题，查找原因，定位故障点。

Description

离心压缩机组控制系统

技术领域

本实用新型属于于仪控自动化技术领域，具体涉及一种离心压缩机组控制系统。

背景技术

目前，大型离心压缩机组早已大量应用于化工领域，但随着生产的大型化自动化和长周期安全运行的要求越来越高，原有控制系统已无法满足要求，一些问题凸显。存在的问题为：

联锁保护控制的联锁信号线和监视控制的监控信号线集成到同一个柜体的接线端子排，其中，监视控制的监视点主要包括温度、压力、液位等信号，由于日常检修较为频繁，所以在检修过程中易碰到联锁信号线，或者易接错联锁信号线和监控信号线，例如，接线端子排的A接口用于接入温度监测信号线，而B接口用于接入位移异常的跳车信号线；如果用户将A接口误接入位移异常的跳车信号线，则当位移异常时，不会发生联锁跳车动作，从而带来重大损失和人员安全；同样的，如果用户将B接口误接入温度监测信号线，则由于温度的值远大于位移值，所以，系统运行时非常容易发生由温度导致的误跳车现象，进而影响生产的正常运行，带来经济损失。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种离心压缩机组控制系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种离心压缩机组控制系统，包括系统柜和联锁监测柜；

所述系统柜包括第一系统柜接线端子排、模拟信号输入安全栅、开关信号输入继电器、模拟信号输入处理AI卡、开关信号输入处理DI卡、冗余主处理器、模拟信号输出处理AO卡、开关信号输出处理DO卡、模拟信号输出安全栅、压力开关信号输出继电器、第二系统柜接线端子排；

转速探头、温度测量探头、压力变送器、流量变送器和液位变送器的输出端依次通过所述第一系统柜接线端子排、所述模拟信号输入安全栅和所述模拟信号输入处理AI卡后，连接到所述冗余主处理器的输入端；所述冗余主处理器的输出端一方面连接到操作站进行数据显示，另一方面依次通过所述模拟信号输出处理AO卡、所述模拟信号输出安全栅和所述第二系统柜接线端子排后，分别与用于调节转速的主蒸汽调节阀门、用于调节压力的防喘振调节阀门和用于调节液位的热井液位调节阀连接；

压力开关安装于润滑油输送管道，所述压力开关的输出端依次通过所述第一系统柜接线端子排、所述开关信号输入继电器和所述开关信号输入处理DI卡后，连接到所述冗余主处理器的输入端；所述冗余主处理器的输出端一方面连接到操作站进行数据显示，另一方面依次通过所述开关信号输出处理DO卡、所述压力开关信号输出继电器和所述第二系统柜接线端子排后，连接到备用油泵接触器；

所述联锁监测柜包括控制器、超速保护系统、联锁监测柜输入接线端子排、联锁监测柜开关信号输出继电器和联锁监测柜输出接线端子排；振动探头和位移探头的输出端通过所述联锁监测柜输入接线端子排连接到所述控制器的输入端；所述控制器的输出端接线到所述联锁监测柜开关信号输出继电器的一端；所述联锁监测柜开关信号输出继电器的另一端连接到所述联锁监测柜输出接线端子排的一端；所述联锁监测柜输出接线端子排的另一端连接到所述系统柜的第一系统柜接线端子排；所述第一系统柜接线端子排通过所述系统柜的开关信号输入处理DI卡，接线到所述冗余主处理器的输入端；所述冗余主处理器的输出端通过所述开关信号输出处理DO卡后，接线到联锁跳车单元；所述转速探头的输出端通过所述联锁监测柜输入接线端子排连接到所述超速保护系统的输入端；所述超速保护系统的输出端接线到所述联锁监测柜开关信号输出继电器的一端；所述联锁监测柜开关信号输出继电器的另一端连接到所述联锁监测柜输出接线端子排的一端；所述联锁监测柜输出接线端子排的另一端连接到所述系统柜的第一系统柜接线端子排；所述第一系统柜接线端子排通过所述系统柜的开关信号输入处理DI卡，接线到所述冗余主处理器的输入端；所述冗余主处理器的输出端通过所述开关信号输出处理DO卡后，接线到联锁跳车单元；

其中，所述联锁跳车单元包括：速关油控制开关信号输出继电器、速关油电磁阀、防喘振控制开关信号输出继电器、防喘振电磁阀、放空控制开关信号输出继电器和放空电磁阀；所述速关油控制开关信号输出继电器的一端接线到所述开关信号输出处理DO卡，另一端通过所述第二系统柜接线端子排，接线到所述速关油电磁阀；所述防喘振控制开关信号输出继电器的一端接线到所述开关信号输出处理DO卡，另一端通过所述第二系统柜接线端子排，接线到所述防喘振电磁阀；所述放空控制开关信号输出继电器的一端接线到所述开关信号输出处理DO卡，另一端通过所述第二系统柜接线端子排，接线到所述放空电磁阀。

优选的，所述冗余主处理器为MPA冗余主处理器。

本实用新型提供的离心压缩机组控制系统具有以下优点：

(1)将联锁保护信号线和控制监视信号进行隔离，用户不容易接错线，因此，可以有效防止由于接线错误导致的误动作，也可以有效防止在对系统柜检修时误碰掉联锁保护信号线，从而保证系统运行的安全性，避免经济损失和人员伤害。

(2)由于联锁信号和监控信号分离，可以方便维护人员分析问题，查找原因，定位故障点。

附图说明

图1为本实用新型提供的离心压缩机组控制系统的系统柜的监控信号原理图；

图2为本实用新型提供的离心压缩机组控制系统的跳车信号原理图；

图3为本实用新型提供的离心压缩机组控制系统的系统柜的结构图；

图3中，1为电源模块，2为第一系统柜接线端子排，3为冗余供电切换器，4为冗余主处理器，5为模拟信号输入处理AI卡，6为开关信号输入处理DI卡，7为模拟信号输出处理AO卡，8为开关信号输出处理DO卡，7为模拟信号输入安全栅和模拟信号输出安全栅，8为第二系统柜接线端子排。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

本实用新型提供一种离心压缩机组控制系统，将联锁保护信号和控制监视信号进行隔离，即：将控制监视信号直接接入系统柜的第一系统柜接线端子排；而将联锁保护信号接入到联锁监测柜的联锁监测柜输入接线端子排，从而有效防止由于接线错误而引发的误动作，保证系统运行的安全性，避免经济损失和人员伤害。

参考图1和图2，离心压缩机组控制系统包括系统柜和联锁监测柜；

所述系统柜包括第一系统柜接线端子排、模拟信号输入安全栅、开关信号输入继电器、模拟信号输入处理AI卡、开关信号输入处理DI卡、冗余主处理器、模拟信号输出处理AO卡、开关信号输出处理DO卡、模拟信号输出安全栅、压力开关信号输出继电器、第二系统柜接线端子排；其中，所述冗余主处理器为MPA冗余主处理器。

转速探头、温度测量探头、压力变送器、流量变送器和液位变送器的输出端依次通过所述第一系统柜接线端子排、所述模拟信号输入安全栅和所述模拟信号输入处理AI卡后，连接到所述冗余主处理器的输入端；所述冗余主处理器的输出端一方面连接到操作站进行数据显示，另一方面依次通过所述模拟信号输出处理AO卡、所述模拟信号输出安全栅和所述第二系统柜接线端子排后，分别与用于调节转速的主蒸汽调节阀门、用于调节压力的防喘振调节阀门和用于调节液位的热井液位调节阀连接；

压力开关安装于润滑油输送管道，所述压力开关的输出端依次通过所述第一系统柜接线端子排、所述开关信号输入继电器和所述开关信号输入处理DI卡后，连接到所述冗余主处理器的输入端；所述冗余主处理器的输出端一方面连接到操作站进行数据显示，另一方面依次通过所述开关信号输出处理DO卡、所述压力开关信号输出继电器和所述第二系统柜接线端子排后，连接到备用油泵接触器；

所述联锁监测柜包括控制器、超速保护系统、联锁监测柜输入接线端子排、联锁监测柜开关信号输出继电器和联锁监测柜输出接线端子排；振动探头和位移探头的输出端通过所述联锁监测柜输入接线端子排连接到所述控制器的输入端；所述控制器的输出端接线到所述联锁监测柜开关信号输出继电器的一端；所述联锁监测柜开关信号输出继电器的另一端连接到所述联锁监测柜输出接线端子排的一端；所述联锁监测柜输出接线端子排的另一端连接到所述系统柜的第一系统柜接线端子排；所述第一系统柜接线端子排通过所述系统柜的开关信号输入处理DI卡，接线到所述冗余主处理器的输入端；所述冗余主处理器的输出端通过所述开关信号输出处理DO卡后，接线到联锁跳车单元；所述转速探头的输出端通过所述联锁监测柜输入接线端子排连接到所述超速保护系统的输入端；所述超速保护系统的输出端接线到所述联锁监测柜开关信号输出继电器的一端；所述联锁监测柜开关信号输出继电器的另一端连接到所述联锁监测柜输出接线端子排的一端；所述联锁监测柜输出接线端子排的另一端连接到所述系统柜的第一系统柜接线端子排；所述第一系统柜接线端子排通过所述系统柜的开关信号输入处理DI卡，接线到所述冗余主处理器的输入端；所述冗余主处理器的输出端通过所述开关信号输出处理DO卡后，接线到联锁跳车单元；

其中，所述联锁跳车单元包括：速关油控制开关信号输出继电器、速关油电磁阀、防喘振控制开关信号输出继电器、防喘振电磁阀、放空控制开关信号输出继电器和放空电磁阀；所述速关油控制开关信号输出继电器的一端接线到所述开关信号输出处理DO卡，另一端通过所述第二系统柜接线端子排，接线到所述速关油电磁阀；所述防喘振控制开关信号输出继电器的一端接线到所述开关信号输出处理DO卡，另一端通过所述第二系统柜接线端子排，接线到所述防喘振电磁阀；所述放空控制开关信号输出继电器的一端接线到所述开关信号输出处理DO卡，另一端通过所述第二系统柜接线端子排，接线到所述放空电磁阀。

本实用新型提供一种离心压缩机组控制系统，其工作原理为：

(一)正常监控及阀门调控原理

系统柜中，温度测量探头监测的温度(轴瓦温度、齿轮箱温度)、压力变送器监测到的压力(进汽压力、排汽压力、润滑油压力)、流量变送器监测到的流量(蒸汽流量、空气流量)、液位变送器监测到的液位(热井液位)、转速探头监测到的转速(汽轮机2个转速)等监控信号，通过系统柜中的第一系统柜接线端子排后，接入到模拟信号输入安全栅进行信号隔离并转换为标准模拟量信号，再通过仪表线路进入相应的模拟信号输入处理AI卡，再通过控制电缆进入冗余主处理器(MPA)，冗余主处理器进行信号处理后，传输到操作站进行监控数据显示；因此，实现操作站显示温度、压力、流量、液位、转速信号的功能。

另外，对于监测到的汽轮机2个转速信号(二取二)，即两个转速信号显示均需要调节主蒸汽调节阀门的开度时，则冗余主处理器发出转速调节信号，转速调节信号通过模拟信号输出处理AO卡后，再经过模拟信号输出安全栅进行信号隔离，再通过第二系统柜接线端子排后，输出到用于调节转速的主蒸汽调节阀门，进而对主蒸汽调节阀门的开度进行调节，使转速在稳定区间运行；

同样的，当进汽压力和排汽压力过高时，冗余主处理器加大防喘振调节阀门的开度，从而实现防喘振功能；同样的，当热井液位过高时，冗余主处理器对热井液位调节阀的开度进行调节，使热井液位维持在正常范围内。

另外，压力开关(润滑油压力)通过仪表线路进入相应的第一系统柜接线端子排，再通过开关信号输入继电器和所述开关信号输入处理DI卡后，连接到所述冗余主处理器的输入端；在油压正常时，压力开关为断开状态；当油压低时，压力开关吸合，从而使压力开关信号输出继电器吸合导通，控制备用油泵接触器吸合，启动备用油泵。

(二)联锁停车保护功能

联锁监测柜中，来自机组的振动探头信号(汽轮机振动信号、增压机振动信号、空压机振动信号)，位移探头信号(汽轮机、增压机、空压机转子位移量信号)接线到联锁监测柜输入接线端子的一端，联锁监测柜输入接线端子的另一端接线到Bently 3500控制器，Bently 3500控制器对监测信号进行监测和计算，如果监测数据异常，需要进行联锁跳车时，Bently 3500控制器产生联锁跳车信号，控制联锁监测柜开关信号输出继电器吸合，从而将联锁跳车信号通过联锁监测柜输出接线端子排、系统柜的第一系统柜接线端子排和系统柜的开关信号输入处理DI卡后，传输到系统柜的冗余主处理器；冗余主处理器在接收到联锁跳车信号后，通过开关信号输出处理DO卡后，使联锁跳车单元动作，进而联锁跳车保护；

同样的，转速探头监测到的转速值接线到联锁监测柜输入接线端子的一端，联锁监测柜输入接线端子的另一端接线到超速保护系统，超速保护系统对监测信号进行监测和计算，如果监测数据异常，需要进行联锁跳车时，超速保护系统产生联锁跳车信号，控制联锁监测柜开关信号输出继电器吸合，从而将联锁跳车信号通过联锁监测柜输出接线端子排、系统柜的第一系统柜接线端子排和系统柜的开关信号输入处理DI卡后，传输到系统柜的冗余主处理器；冗余主处理器在接收到联锁跳车信号后，通过开关信号输出处理DO卡后，使联锁跳车单元动作，进而联锁跳车保护；

冗余主处理器进行联锁跳车保护，具体执行以下三个操作：控制速关油控制开关信号输出继电器失电断开，从而控制速关油电磁阀失电关闭，速关油电磁阀关闭后，引起速关油断油关闭主汽门；控制防喘振控制开关信号输出继电器失电断开，从而控制防喘振电磁阀全开；控制放空控制开关信号输出继电器失电断开，从而控制放空电磁阀全开，也就是说，根据电磁阀对象的不同，使对应的继电器失电断开，再使对应的电磁阀关闭或打开，实现联锁跳车保护。

本实用新型提供的离心压缩机组控制系统，设置两个柜子，一个是系统柜、另一个是联锁监测柜。两个柜子将控制信号的显示与调节、与联锁监测保护进行了分离，具有以下优点：

(1)联锁保护信号线接入到联锁监测柜的接线端子排，而控制监视信号线接入到系统柜的接线端子排，将联锁保护信号线和控制监视信号进行隔离，用户不容易接错线，因此，可以有效防止由于接线错误导致的误动作，也可以有效防止在对系统柜检修时误碰掉联锁保护信号线，从而保证系统运行的安全性，避免经济损失和人员伤害。

(2)当出现需要联锁跳车的异常信号时，联锁监测柜的联锁监测柜开关信号输出继电器首先吸合，从而向系统柜发送联锁跳车信号；系统柜在接收到联锁跳车信号后，才会使系统柜的对应继电器进行吸合，进而直接对现场的对应阀门进行开关控制，实现联锁跳车保护。

由于联锁信号和监控信号分离，可以方便维护人员分析问题，查找原因，定位故障点。例如，如果在需要联锁跳车保护时，没有成功进行联锁跳车保护，则首先判断系统柜是否接收到联锁监测柜的联锁跳车信号，如果没有接收到，则表明是联锁监测柜出现故障，需要对联锁监测柜进行维修；反之，如果接收到联锁跳车信号，则表明是系统柜出现故障，联锁监测柜没有出现故障，因此，需要对系统柜进行维修。

(3)布局合理，节省空间，同时能够对机柜以后的扩容提供便利。

本实用新型提供的离心压缩机组控制系统，完全满足大机组长周期安全稳定运行要求，解决了行业内普遍困扰企业的系统控制难题，为生产安全稳定准确的自动运行，降低运行成本、降低运行和维护工作量提供了保障，可广泛适用于整个行业的升级改造，从而提升整个行业的自控水平。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种离心压缩机组控制系统，其特征在于，包括系统柜和联锁监测柜；

所述系统柜包括第一系统柜接线端子排、模拟信号输入安全栅、开关信号输入继电器、模拟信号输入处理AI卡、开关信号输入处理DI卡、冗余主处理器、模拟信号输出处理AO卡、开关信号输出处理DO卡、模拟信号输出安全栅、压力开关信号输出继电器、第二系统柜接线端子排；

转速探头、温度测量探头、压力变送器、流量变送器和液位变送器的输出端依次通过所述第一系统柜接线端子排、所述模拟信号输入安全栅和所述模拟信号输入处理AI卡后，连接到所述冗余主处理器的输入端；所述冗余主处理器的输出端一方面连接到操作站进行数据显示，另一方面依次通过所述模拟信号输出处理AO卡、所述模拟信号输出安全栅和所述第二系统柜接线端子排后，分别与用于调节转速的主蒸汽调节阀门、用于调节压力的防喘振调节阀门和用于调节液位的热井液位调节阀连接；

压力开关安装于润滑油输送管道，所述压力开关的输出端依次通过所述第一系统柜接线端子排、所述开关信号输入继电器和所述开关信号输入处理DI卡后，连接到所述冗余主处理器的输入端；所述冗余主处理器的输出端一方面连接到操作站进行数据显示，另一方面依次通过所述开关信号输出处理DO卡、所述压力开关信号输出继电器和所述第二系统柜接线端子排后，连接到备用油泵接触器；

所述联锁监测柜包括控制器、超速保护系统、联锁监测柜输入接线端子排、联锁监测柜开关信号输出继电器和联锁监测柜输出接线端子排；振动探头和位移探头的输出端通过所述联锁监测柜输入接线端子排连接到所述控制器的输入端；所述控制器的输出端接线到所述联锁监测柜开关信号输出继电器的一端；所述联锁监测柜开关信号输出继电器的另一端连接到所述联锁监测柜输出接线端子排的一端；所述联锁监测柜输出接线端子排的另一端连接到所述系统柜的第一系统柜接线端子排；所述第一系统柜接线端子排通过所述系统柜的开关信号输入处理DI卡，接线到所述冗余主处理器的输入端；所述冗余主处理器的输出端通过所述开关信号输出处理DO卡后，接线到联锁跳车单元；所述转速探头的输出端通过所述联锁监测柜输入接线端子排连接到所述超速保护系统的输入端；所述超速保护系统的输出端接线到所述联锁监测柜开关信号输出继电器的一端；

其中，所述联锁跳车单元包括：速关油控制开关信号输出继电器、速关油电磁阀、防喘振控制开关信号输出继电器、防喘振电磁阀、放空控制开关信号输出继电器和放空电磁阀；所述速关油控制开关信号输出继电器的一端接线到所述开关信号输出处理DO卡，另一端通过所述第二系统柜接线端子排，接线到所述速关油电磁阀；所述防喘振控制开关信号输出继电器的一端接线到所述开关信号输出处理DO卡，另一端通过所述第二系统柜接线端子排，接线到所述防喘振电磁阀；所述放空控制开关信号输出继电器的一端接线到所述开关信号输出处理DO卡，另一端通过所述第二系统柜接线端子排，接线到所述放空电磁阀。

2.根据权利要求1所述的离心压缩机组控制系统，其特征在于，所述冗余主处理器为MPA冗余主处理器。

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