CN217689877U - 一种循环水自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环水自动控制系统，包括循环水箱、循环水泵以及电动阀，所述循环水箱通过管道实现循环水对设备的冷却，所述循环水泵、电动阀设置在管道内，所述控制系统还包括控制模块、压力传感器，所述压力传感器设置在管道内用于采集管道内的压力数据，其输出端连接控制模块，所述控制模块基于压力数据来调节控制电动阀的开度以及循环水泵的工作。本实用新型的优点在于：采用自动化的方式控制循环水，简单可靠，保证了循环水的流量满足降温的要求；可以对循环水的温度进行自动检测并自动通过风扇对循环水箱内的水进行降温，从而更好的实现循环水的降温功能。

Description

一种循环水自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及水泥生产控制领域，特别涉及一种水泥厂循环水自动控制系统。

背景技术

生产现场设备的冷却需要大量的循环冷却水，循环水如果供应不稳定或者断水，引起主机设备异常停机，循环水一般采用循环水池进行储水同时通过循环水泵控制水流实现对设备的降温，现有技术通过人工现场控制水泵阀门等，其调节误差大且、繁琐，调节频率高，工人劳动强度大且控制效果不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种循环水泵自动控制系统，用于实现自动控制循环水以实现设备的冷却。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种循环水自动控制系统，包括循环水箱、循环水泵以及电动阀，所述循环水箱通过管道实现循环水对设备的冷却，所述循环水泵、电动阀设置在管道内，所述控制系统还包括控制模块、压力传感器，所述压力传感器设置在管道内用于采集管道内的压力数据，其输出端连接控制模块，所述控制模块基于压力数据来调节控制电动阀的开度以及循环水泵的工作。

所述循环水箱设置有循环水补水口，所述循环水补水口设置有补水阀门，所述补水阀门用于控制循环水补水口开启和关闭，所述循环水箱内设置有液位变送器，所述液位变送器的输出端连接至控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接至补水阀门用于根据液位变送器采集的液位值控制补水阀门的开启和关闭。

所述控制系统还包括温度传感器和降温系统，所述温度传感器用于采集循环水箱内水温数据，其输出端连接至控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接至降温系统，其根据水温数据控制降温系统的工作状态。

所述降温系统包括冷却风扇及风扇控制器，所述控制模块的输出端与风扇控制器连接，所述风扇控制器的输出端连接冷却风扇，用于驱动冷却风扇对循环水箱进行散热。

所述循环水泵采用自吸循环水泵，所述自吸循环水泵的水泵入口通过灌水电动阀门与供水管道连接，所述控制模块的输出端连接至灌水电动阀门的控制端。

所述控制模块采用DCS系统来实现。

所述控制模块与人机交互模块连接，所述人机交互模块用于根据控制模块采集的数据来进行人机交互控制。

所述控制模块依次通过光纤、总线光线转换器、CI801通讯模块后与IO卡件连接，所述IO卡件用于与电动阀、压力传感器、液位变送器、补水阀门连接。

所述液位变送器采用高性能扩散硅压阻式压力传感器实现。

所述温度传感器采用PT100热电阻传感器来实现。

本实用新型的优点在于：采用自动化的方式控制循环水，简单可靠，保证了循环水的流量满足降温的要求；可以对循环水的温度进行自动检测并自动通过风扇对循环水箱内的水进行降温，从而更好的实现循环水的降温功能；自动采集循环水箱内的水位，在水位低于设定位置时可以自动的补水；在控制循环水泵启动工作时，控制灌水电动阀门为循环水泵内灌水，减少泵排空气时间，减少启动时间，

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型的水泵控制系统原理示意图；

图2为本实用新型循环水箱示意图；

图中的附图标记分别为：1、电动阀；2、循环水泵；3、压力传感器；4、补水阀门；5、液位变送器；6、散热风扇；7、风扇控制器；8、循环水箱；9、管道。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

针对循环冷却水系统人工控制效果不理想、劳动强度大且控制不稳定等现象，可利用水泥生产公司现有中央控制系统(DCS)对循环冷却水系统设备实施自动控制。通过现场增加阀门、液位计、压力变送器等设备，将信号采集送至中控可以自动或由操作员进行控制。本次发明满足了正常用水控制、大大减轻了现场员工劳动强度和提高了供水系统稳定性。具体方案如下：

如图1、2所示，一种循环水自动控制系统，包括循环水箱、循环水泵以及电动阀，循环水箱通过管道实现循环水对设备的冷却，循环水泵、电动阀设置在管道内，控制系统还包括控制模块、压力传感器，压力传感器设置在管道内用于采集管道内的压力数据，其输出端连接控制模块，控制模块基于压力数据来调节控制电动阀的开度以及循环水泵的工作。控制模块采用DCS控制系统，为企业内的现有控制系统，具备数据处理和控制功能；循环水箱经管道将水送入到生产现场设备来带走热量从而起到降温的作用，其中循环水的循环动力由循环水泵提供，电动阀设置在管道内通过电动阀的开度来调节流量以满足降温的要求。压力传感器设置在管道内基于压力数据来对应此时的流量，DCS获取得到压力数据值，在DCS中设置有压力数据阈值，当采集的压力数据小于阈值时可以通过DCS输出控制信号至循环水泵和电动阀来进行调节，可以调节电动阀的开度以及循环水泵的转速功率等，从而满足了自动控制的目的，同时由于DCS系统包含有现场监控屏幕和手动录入的指令的人机交互模块，因此也可以通过DCS系统由操作员借助DCS系统手动控制调节。

在一个优选的实施例中，为了满足循环水泵内的及时补水，在循环水箱设置有循环水补水口，循环水补水口设置有补水阀门，补水阀门通过开闭方式打开补水口或关闭补水口从而实现补水阀门用于控制循环水补水口开启和关闭，环水箱内设置有液位变送器，液位变送器的输出端连接至DCS系统的输入端，液位变送器用于采集循环水箱内水位数据并发送至DCS中，DCS系统的输出端连接至补水阀门，从而实现根据液位变送器采集的液位值控制补水阀门的开启和关闭。其可以自动的进行控制，包括在DCS系统中预设液位阈值，当采集到的液位低于液位阈值时，DCS系统控制补水阀门打开补水口，则与补水口连接的补水管道即可为循环水箱进行补水。

在一个优选的实施例中，设置降温系统为循环水箱内的水进行降温，因为循环水箱内的水是用于带走设备的温度从而起到冷却降温作用，当循环水箱内的水温过高会造成降温效果不好，因此设置降温系统，降温系统包括冷却风扇及风扇控制器，在循环水箱内设置水温传感器，温度传感器用于采集循环水箱内水温数据，其输出端连接至DCS的输入端，DCS系统的输出端连接至风扇控制器，风扇控制器的输出端连接冷却风扇，用于驱动冷却风扇对循环水箱进行散热。冷却风扇设置在循环水箱周围其出风方向正对循环水箱，从而为其降温。温度传感器采集的水温数据上传至DCS系统中，由DCS系统根据温度来输出控制信号至风扇控制器，从发出启动和关闭风扇的信号至风扇控制器，风扇控制器执行指令来控制风扇的启动和关闭，风扇控制器最简单的实现方式为串接在风扇供电回路中的继电器。

在本申请中DCS依次通过光纤、总线光线转换器、CI801通讯模块后与IO卡件连接，IO卡件为专用的通讯IO电路板，IO卡件用于与电动阀、压力传感器、液位变送器、补水阀门等部件连接，从而实现DCS系统与系统各部件之间的通信连接，包括数据的上传和指令的下发。

在本申请中循环水泵采用自吸循环水泵，自吸循环水泵的水泵入口通过灌水电动阀门与供水管道连接，DCS系统的输出端连接至灌水电动阀门的控制端，在DCS启动循环水泵工作时同时控制灌水电动阀门打开，使得向循环水泵内灌水，减少泵排空气时间，即减少启动时间，正常工作情况电动阀门远程关闭，且不再需要人工现场进行操作。

在本申请中，采用DCS系统来实现采集数据的收集以及输出对应的控制信号，DCS系统一般包括DCS控制器和人机交互模块，DCS控制器为系统的核心，用于实现数据处理和控制信号的发出，人机交互模块包括触控屏、鼠标键盘等外设，用于将操作人员的操作信号转换成电信号指令，从而实现人机交互，这样可以通过DCS实现了循环水系统的查看、监控、手动设置等。

在一个优选的实施例中，液位变送器采用高性能扩散硅压阻式压力传感器实现。

温度传感器采用PT100热电阻传感器来实现。

本申请基于现有技术将原先由人工调节的手动阀改用电动阀，以4-20mA电流信号或者0-10VDC电压信号为控制信号，可以使阀门自由调节到所需位置，通过DCS系统的接入可实现后台运程控制。将现场电动阀给定、反馈及其辅助信号控制部分接入生产线中央控制系统DCS控制。

加装两高性能扩散硅压阻式压力传感器作为测量元件，把与液位深度成正比的液体静压力准确测量出来，并经过信号调理电路转换成标准(电流或电压)信号输出，建立起输出信号与液体深度的线性对应关系，实现对液体深度的测量，同时该液位计转化的电流信号，可远传至操作控制室，供二次仪表或计算机进行集中显示、报警或自动控制。

加装两个pt100热电阻监测循环水回水温度，并将信号接至中控，依据设定温度来实现冷却风扇频率设定。

在循环水泵房电力室增加PC柜，通过IO卡件采集现场水位、电流、流量、温度、转速、压力、开度等信号，并通过CI801通讯模块、总线光纤转换器、光纤与中央控制系统进行通讯，实现自动控制。

控制系统具体措施：

1、冷却循环水开机运行后水池的液位变送器对水池液位进行数据采样，传输至系统DCS，根据设定的液位值自动调节补水阀门进行水补水，从而达到液位自动控制目的；

2、循环水流量及压力控制，中控操作员根据管道上检测反馈压力显示值，中控自动调节现场电动阀门大小，从而确保流量、水压稳定；

3、对回水池增加温度数据采样，传输至DCS系统，与设定的目标值温度进行比较实现冷却风扇频率设定，从而达到水池水温自动调控目的。

4、为减短自吸循环水泵供水时间，在水泵入口增加了灌水电动阀门及供水管道，启动泵时向泵内灌水，减少泵排空气时间，即减少启动时间，正常工作情况电动阀门远程关闭，且不再需要人工现场进行操作。

本项技术方案应用后，减轻了人工劳动强度、缩短了设备启动时间、恒温控制节能降耗，也在操作管理上体现了自动化的功能，有很好的推广前景。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种循环水自动控制系统，包括循环水箱、循环水泵以及电动阀，所述循环水箱通过管道实现循环水对设备的冷却，所述循环水泵设置在管道内，所述电动阀用于控制管道的导通开度，其特征在于：所述控制系统还包括控制模块、压力传感器，所述压力传感器设置在管道内用于采集管道内的压力数据，其输出端连接控制模块，所述控制模块基于压力数据来调节控制电动阀的开度以及循环水泵的工作。

2.如权利要求1所述的一种循环水自动控制系统，其特征在于：所述循环水箱设置有循环水补水口，所述循环水补水口设置有补水阀门，所述补水阀门用于控制循环水补水口开启和关闭，所述循环水箱内设置有液位变送器，所述液位变送器的输出端连接至控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接至补水阀门用于根据液位变送器采集的液位值控制补水阀门的开启和关闭。

3.如权利要求1或2所述的一种循环水自动控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括温度传感器和降温系统，所述温度传感器用于采集循环水箱内水温数据，其输出端连接至控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接至降温系统，其根据水温数据控制降温系统的工作状态。

4.如权利要求3所述的一种循环水自动控制系统，其特征在于：所述降温系统包括冷却风扇及风扇控制器，所述控制模块的输出端与风扇控制器连接，所述风扇控制器的输出端连接冷却风扇，用于驱动冷却风扇对循环水箱进行散热。

5.如权利要求1或2所述的一种循环水自动控制系统，其特征在于：所述循环水泵采用自吸循环水泵，所述自吸循环水泵的水泵入口通过灌水电动阀门与供水管道连接，所述控制模块的输出端连接至灌水电动阀门的控制端。

6.如权利要求1或2所述的一种循环水自动控制系统，其特征在于：所述控制模块采用DCS系统来实现。

7.如权利要求1或2所述的一种循环水自动控制系统，其特征在于：所述控制模块与人机交互模块连接，所述人机交互模块用于根据控制模块采集的数据来进行人机交互控制。

8.如权利要求2所述的一种循环水自动控制系统，其特征在于：所述控制模块依次通过光纤、总线光线转换器、CI801通讯模块后与IO卡件连接，所述IO卡件用于与电动阀、压力传感器、液位变送器、补水阀门连接。

9.如权利要求2所述的一种循环水自动控制系统，其特征在于：所述液位变送器采用高性能扩散硅压阻式压力传感器实现。

10.如权利要求3所述的一种循环水自动控制系统，其特征在于：所述温度传感器采用PT100热电阻传感器来实现。

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