CN211852214U

CN211852214U - 风机静叶控制系统

Info

Publication number: CN211852214U
Application number: CN202020144177.XU
Authority: CN
Inventors: 李忠博
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-01-22
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2020-11-03
Anticipated expiration: 2030-01-22

Abstract

本实用新型公开了一种风机静叶控制系统，包括DCS系统、安全仪表系统、执行机构、灯屏、位移传感器、静叶现场显示系统。其中安全仪表系统包括比较模块A、比较模块B、或门模块、静叶显示器A、静叶显示器B、或门模块B、执行机构报警器、执行机构下电报警器、执行机构操作状态显示器。利用本实用新型可以保证在风机控制出现故障时，风机的控制可以从远程控制切换至本地控制，避免静叶全开或全关的现象。通过现场引入位移传感器，并在安全仪表系统中引入相应的逻辑运算，可以实现风机静叶控制的无扰动切换。

Description

风机静叶控制系统

技术领域

本实用新型涉及石油化工装置控制系统，尤其涉及应用于石油化工领域的风机静叶控制系统。

背景技术

风机静叶控制系统是风机运转的重要组成部分，其通过改变流通面积和入口气流导向，从而改变了入口的阻力条件使风机的工况发生改变。风机静叶控制系统运转稳定才能保证风机的平稳运转，因此风机静叶控制是保证装置平稳、高效、长周期运转的关键。目前的静叶控制系统经常会出现漏油的问题，影响着装置的平稳运行。美国RE XA电液执行机构系统为内置油缸，不需动力油在系统外循环，因此采用该执行机构可以解决漏油的问题。但是该系统也存在一些问题。首先REXA电液执行机构中的位移传感器是单独电位器式传感器，一旦出现导线短路或断路、漂移等故障，控制器不具备跟踪丢失的功能，在远程控制模式下，就会使静叶全开或全关。若切换成就地手轮操作，则必须将控制机构断电。在这种情况下，现场控制器显示的阀位信号和远程控制室的阀位信号均无法看到。此时如果用手轮改变了静叶的位置，一旦上电，控制机构就会追踪实际阀位，此时静叶会发生动作，装置无法实现无扰动切换。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可以实现风机静叶控制无扰动切换的风机静叶控制系统。

本实用新型的技术解决方案是：

一种风机静叶控制系统，包括DCS系统、安全仪表系统和执行机构，其中所述安全仪表系统内设有信号转换器，所述信号转换器用于接收DCS系统传入安全仪表系统内的静叶控制信号，并将静叶控制信号转换为静叶位置信号传出安全仪表系统，所述执行机构用于接收静叶位置信号，并根据静叶位置信号对风机静叶进行控制，其特殊之处在于，所述风机静叶控制系统还包括位移传感器，用于实时监测风机静叶位置，生成位移传感器回传信号传回安全仪表系统；所述执行机构中设静叶位置传感器，所述静叶位置传感器可实时监测风机静叶位置，并生成执行机构回讯信号传回安全仪表系统；所述安全仪表系统还包括比较模块A、比较模块B和或门模块A，其中：比较模块 A用于接收静叶位置信号与所述执行机构回讯信号，经过比较运算生成比较信号A传出至所述或门模块A；比较模块B用于接收位移传感器回传信号与所述执行机构回讯信号，经过比较运算生成比较信号 B传出至所述或门模块A；或门模块A用于接收所述比较信号A和比较信号B，经过或运算生成远程至本地切换指令，由所述安全仪表系统输出至执行机构；所述执行机构在接收到所述安全仪表系统传出的远程至本地切换指令可实现远程控制模式与本地控制模式的切换。

进一步地，所述DCS系统为爱默生公司的DeltaV系统。

进一步地，所述执行机构为REXA电液执行机构。

进一步地，所述执行机构内还包括继电器、远程控制开关、本地控制开关、确认开关、远程控制模块和本地控制模块，当执行机构接收到远程至本地切换指令时，继电器通电，远程控制开关和远程控制模块断开，本地控制开关、确认开关和本地控制模块接通，实现远程控制模式与本地控制模式的切换。

进一步地，所述继电器为24V DC驱动omron继电器，所述远程控制模块和本地控制模块均为REXA TDB04011.01控制模块。

进一步地，所述安全仪表系统为TRICONEX公司的TS3000系统。

进一步地，所述安全仪表系统内设有静叶显示系统和报警系统，所述静叶显示系统，包括静叶显示器A和静叶显示器B，其中静叶显示器A用于接收所述位移传感器回传信号，生成静叶显示图A；静叶显示器B用于接收执行机构回讯信号，生成静叶显示图B；所述报警系统包括执行机构报警器、执行机构下电报警器、执行机构操作状态显示器、或门模块B和灯屏，其中：当执行机构处于运行异常状态时，执行机构发出报警信号，执行机构报警器接收报警信号，显示报警；当执行机构处于下电状态时，执行机构发出执行机构下电报警信号，执行机构下电报警显示器接收执行机构下电报警信号，显示报警；当执行机构发出执行机构状态信号时，执行机构操作状态显示器接收执行机构状态信号，显示执行机构当前所处操作状态；或门模块B用于接收报警信号和执行机构下电报警信号，经过或运算生成执行机构完整性报警信号输出至灯屏。

进一步地，所述比较模块A、比较模块B、或门模块A和或门模块B均为TS3000系统内置的可编程逻辑模块，所述灯屏的型号为A D17-16/DC24V。

进一步地，还包括静叶现场显示器，所述静叶现场显示器用于接收位移传感器回讯信号，生成静叶现场显示图，所述静叶现场显示器型号为DY22GB02D。

进一步地，所述位移传感器型号为KYDM-LG1A4210-GB0600M 2J115-WO，所述静叶位置传感器型号为50L 05C 502W06962 A 5 KΩ。

本实用新型的有益效果是：

利用风机静叶控制系统中执行机构的远程和本地控制模式的切换，从而保证在风机控制出现故障时，风机可以从远程控制切换至本地控制，使得在故障状态下风机静叶的控制不受远程给定和反馈信号的影响，避免静叶全开或全关的现象。另外通过现场引入位移传感器，实现实时监测静叶位置，同时在安全仪表系统中引入相应的逻辑运算，配合执行机构的本地控制模式，可以实现风机静叶控制的无扰动切换。

附图说明

图1为本实用新型风机静叶控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型的控制回路图；

图3为本实用新型中继电器的接线图；

图4为应用本实用新型的控制流程示意图。

图中：1、DCS系统，2、安全仪表系统，201、信号转换器，20 2、比较模块A，203、比较模块B，204、或门模块A，205、静叶显示器A，206、静叶显示器B，207、或门模块B，208、执行机构报警器，209、执行机构下电报警器，210、执行机构操作状态显示器，3、执行机构，301、继电器，302、远程控制开关，303、本地控制开关， 304、确认开关，305、静叶位置传感器，306、远程控制模块，307、本地控制模块，4、灯屏，5、位移传感器，6、静叶现场显示器。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～图3所示，风机静叶控制系统包括DCS系统1、安全仪表系统2和执行机构3，其中所述安全仪表系统2内设有信号转换器 201，所述信号转换器201用于接收DCS系统1传入安全仪表系统2 内的静叶控制信号，并将静叶控制信号转换为静叶位置信号传出安全仪表系统2，所述执行机构3用于接收静叶位置信号，并根据静叶位置信号对风机静叶进行控制；所述风机静叶控制系统还包括位移传感器5，用于实时监测风机静叶位置，生成位移传感器回传信号传回安全仪表系统2；所述执行机构3中设静叶位置传感器305，所述静叶位置传感器305可实时监测风机静叶位置，并生成执行机构回讯信号传回安全仪表系统2；所述安全仪表系统2还包括比较模块A202、比较模块B203和或门模块A204，其中：比较模块A202用于接收所述静叶位置信号与所述执行机构回讯信号，经过比较运算生成比较信号A 传出至所述或门模块A204；比较模块B203用于接收位移传感器回传信号与所述执行机构回讯信号，经过比较运算生成比较信号B传出至所述或门模块A204；或门模块A204用于接收所述比较信号A 和比较信号B，经过或运算生成远程至本地切换指令，由所述安全仪表系统2输出至执行机构3；所述执行机构3在接收到所述安全仪表系统2传出的远程至本地切换指令可实现远程控制模式与本地控制模式的切换。

所述DCS系统1为爱默生公司的DeltaV系统。

所述执行机构3为REXA电液执行机构。

所述执行机构3内还包括继电器301、远程控制开关302、本地控制开关303、确认开关304、远程控制模块306和本地控制模块30 7，当执行机构3接收到远程至本地切换指令时，继电器301通电，远程控制开关302和远程控制模块306断开，本地控制开关303、确认开关304和本地控制模块306接通，实现远程控制模式与本地控制模式的切换。

所述继电器301为24V DC驱动omron继电器，所述远程控制模块306和本地控制模块307均为REXA TDB04011.01控制模块。

所述安全仪表系统2为TRICONEX公司的TS3000系统。

所述安全仪表系统2内设有静叶显示系统和报警系统，所述静叶显示系统，包括静叶显示器A205和静叶显示器B206，其中静叶显示器A205用于接收所述位移传感器回传信号，生成静叶显示图A；静叶显示器B206用于接收执行机构回讯信号，生成静叶显示图B；所述报警系统包括执行机构报警器208、执行机构下电报警器209、执行机构操作状态显示器210、或门模块B207和灯屏4，其中：当执行机构3处于运行异常状态时，执行机构3发出报警信号，执行机构报警器208接收报警信号，显示报警；当执行机构3处于下电状态时，执行机构3发出执行机构下电报警信号，执行机构下电报警显示器2 09接收执行机构下电报警信号，显示报警；当执行机构3发出执行机构状态信号时，执行机构操作状态显示器210接收执行机构状态信号，显示执行机构当前所处操作状态；或门模块B207用于接收报警信号和执行机构下电报警信号，经过或运算生成执行机构完整性报警信号输出至灯屏4。

所述比较模块A203、比较模块B204、或门模块A205和或门模块B206均为TS3000系统内置的可编程逻辑模块，所述灯屏4的型号为AD17-16/DC24V。

还包括静叶现场显示器6，所述静叶现场显示器6用于接收位移传感器回讯信号，生成静叶现场显示图，所述静叶现场显示器6型号为DY22GB02D。

所述位移传感器5型号为KYDM-LG1A4210-GB0600M2J115-W O，所述静叶位置传感器305型号为50L 05C 502W06962 A 5KΩ。

如图4所示，利用上述风机静叶控制系统来控制风机静叶的方法有以下步骤：

(1)风机运行，执行机构3处于远程控制模式，安全仪表系统2接收静叶位置信号、位移传感器回传信号和执行机构回传信号；

(2)判断执行机构回传信号与位移传感器回传信号之间偏差是否大于给定值3％并持续超过设定时间10s，若是则跳转至第(4)步，不是则跳转至第(3)步；

(3)判断执行机构回传信号与静叶位置信号之间偏差是否大于给定值3％并持续超过设定时间10s，若是则跳转至第(4)步，不是则跳转至第(8)步；

(4)判断风机是否处于异常状态下，若是则跳转至第(5)步，不是则跳转至第(6)步；

(5)风机执行安全运行或紧急停车程序；

(6)判定出现故障，执行机构3中继电器301通电，切断远程控制开关302，接通本地控制开关303和确认开关304，由远程控制模式切换至本地控制模式；

(7)排除故障后，接通远程控制开关302，由本地控制模式切换至远程控制模式；

(8)判断装置运行是否结束，若装置运行未结束，则跳转回步骤(1)，若装置运行结束，则风机静叶控制结束。

其中所述步骤(2)和步骤(3)中的偏差值与设定时间可以根据器运行及实际生产情况来进行设置，确保控制系统控制的准确与稳定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种风机静叶控制系统，包括DCS系统、安全仪表系统和执行机构，其中所述安全仪表系统内设有信号转换器，所述信号转换器用于接收DCS系统传入安全仪表系统内的静叶控制信号，并将静叶控制信号转换为静叶位置信号传出安全仪表系统，所述执行机构用于接收静叶位置信号，并根据静叶位置信号对风机静叶进行控制，其特征在于，所述风机静叶控制系统还包括位移传感器，用于实时监测风机静叶位置，生成位移传感器回传信号传回安全仪表系统；所述执行机构中设静叶位置传感器，所述静叶位置传感器可实时监测风机静叶位置，并生成执行机构回讯信号传回安全仪表系统；所述安全仪表系统还包括比较模块A、比较模块 B和或门模块A，其中：比较模块A用于接收所述静叶位置信号与所述执行机构回讯信号，经过比较运算生成比较信号A传出至所述或门模块A；比较模块B用于接收位移传感器回传信号与所述执行机构回讯信号，经过比较运算生成比较信号 B传出至所述或门模块A；或门模块A用于接收所述比较信号A和比较信号B，经过或运算生成远程至本地切换指令，由所述安全仪表系统输出至执行机构；所述执行机构在接收到所述安全仪表系统传出的远程至本地切换指令可实现远程控制模式与本地控制模式的切换。

2.如权利要求1所述风机静叶控制系统，其特征在于，所述DCS系统为爱默生公司的DeltaV系统。

3.如权利要求1所述风机静叶控制系统，其特征在于，所述执行机构为REXA电液执行机构。

4.如权利要求3所述风机静叶控制系统，其特征在于，所述执行机构内还包括继电器、远程控制开关、本地控制开关、确认开关、远程控制模块和本地控制模块，当执行机构接收到远程至本地切换指令时，继电器通电，远程控制开关和远程控制模块断开，本地控制开关、确认开关和本地控制模块接通，实现远程控制模式与本地控制模式的切换。

5.如权利要求4所述风机静叶控制系统，其特征在于，所述继电器为24VDC驱动omron继电器，所述远程控制模块和本地控制模块均为REXATDB04011.01控制模块。

6.如权利要求1所述风机静叶控制系统，其特征在于，所述安全仪表系统为 TRICONEX公司的TS3000系统。

7.如权利要求6所述风机静叶控制系统，其特征在于，所述安全仪表系统内设有静叶显示系统和报警系统，所述静叶显示系统，包括静叶显示器A和静叶显示器 B，其中静叶显示器A用于接收所述位移传感器回传信号，生成静叶显示图 A；静叶显示器B用于接收执行机构回讯信号，生成静叶显示图B；所述报警系统包括执行机构报警器、执行机构下电报警器、执行机构操作状态显示器、或门模块B和灯屏。

8.如权利要求7所述风机静叶控制系统，其特征在于，所述比较模块 A、比较模块B、或门模块A和或门模块B均为TS3000系统内置的可编程逻辑模块，所述灯屏的型号为AD17-16/DC24V。

9.如权利要求1所述风机静叶控制系统，其特征在于，还包括静叶现场显示器，所述静叶现场显示器用于接收位移传感器回讯信号，生成静叶现场显示图，所述静叶现场显示器型号为DY22GB02D。

10.如权利要求1所述风机静叶控制系统，其特征在于，所述位移传感器型号为KYDM-LG1A4210-GB0600M2J115-WO，所述静叶位置传感器型号为50L 05C 502 W06962 A 5KΩ。