CN219802175U - 脱氢车间的多机组运行控制系统 - Google Patents

Abstract

一种脱氢车间的多机组运行控制系统，包括变频器、至少两个机组，以及对应每个机组的分布式控制模块、开关保护器和继电器，且变频器内部集成有PLC控制模块；每一个机组连接一个分布式控制模块，且对应该机组的继电器分别与PLC控制模块、对应该机组的开关保护器和分布式控制模块连接；变频器拖动各机组变频启动，PLC控制模块在各机组启动至工频运行后，断开对各机组运行状态的监测；每一个分布式控制模块对与之连接的机组的运行状态进行监测，并在出现故障时向对应的继电器发送故障信号，该继电器将故障信号发送至连接的开关保护器，该开关保护器切断对应机组的运行。本方案能够降低PLC出现故障的概率，进而减少误停机事故的发生。

Description

脱氢车间的多机组运行控制系统

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，特别涉及一种脱氢车间的多机组运行控制系统。

背景技术

在生产车间里经常需要多个机组共同运行，比如在脱氢车间里对丙烷脱氢生成丙烯时，同时需要再生空气压缩机、热泵压缩机、产品气压缩机3台大机组同时运行。而3台大机组的功率较大，启动时为防止对电网产生冲击，通常设计为变频启动的方式。

在上述3台大机组启动时，变频器分别拖动3台电机启动、并网、运行，之后变频器停运，电机由电网供电运行。其中变频器拖动启动的过程全部由变频器自带的PLC系统实现控制，PLC完成变频启动过程和工频运行过程中的控制和联锁保护，因此在电机工频运行过程中所有的信号也进入PLC中，PLC系统始终处于运行状态。然而，PLC是一种高速运转的电子元器件，其长期运行容易出现死机或者程序故障等问题，而PLC出现故障则会导致3台大机组全部停机，造成误停机事故。

发明内容

有鉴于此，针对以上不足，有必要提出一种脱氢车间的多机组运行控制系统，能够降低PLC出现故障的概率，进而减少误停机事故的发生。

一种脱氢车间的多机组运行控制系统，包括：变频器、至少两个机组，以及对应每个机组的分布式控制模块、开关保护器和继电器，且所述变频器内部集成有变频控制模块；

对于每一个机组，该机组连接一个分布式控制模块，且对应该机组的继电器分别与所述变频控制模块、对应该机组的开关保护器和分布式控制模块连接；

所述变频器拖动各机组变频启动，所述变频控制模块在各机组启动至工频运行后，断开对各机组运行状态的监测；对于每一个分布式控制模块，其对与之连接的机组的运行状态进行监测，并在出现故障时向对应的继电器发送第一故障信号，该继电器将第一故障信号发送至连接的开关保护器，以由该开关保护器切断对应机组的运行。

优选的，所述变频控制模块在各机组启动至工频运行后，取消对各开关保护器的控制指令，以使所述变频控制模块不能对任意一个开关保护器的启停进行控制。

优选的，所述变频器在拖动各机组变频启动出现故障时，出现故障的该机组对应的分布式控制模块发送第二故障信号至对应的继电器，该继电器分别向变频控制模块和对应的开关保护器发送所述第二故障信号，以使所述变频控制模块停止变频器的运行，以及由开关保护器切断该机组的运行。

优选的，所述变频器在拖动各机组变频启动过程中，所述变频控制模块对各开关保护器的启停状态进行监测，并在监测到有开关保护器处于停止启动状态时，停止变频器的运行。

优选的，对于任意一个开关保护器，其在切断对应机组的运行之后，向与之连接的分布式控制模块发送表征该机组切断运行完成的反馈信号。

优选的，每一个开关保护器上均连接有显示模块，该显示模块在分布式控制模块因机组联锁停机而发送信号时显示第一标识，因开关保护器被触发停机而发送信号时显示第二标识。

优选的，其特征在于，所述至少两个机组包括脱氢车间中的再生空气压缩机、热泵压缩机和产品气压缩机。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例提供的脱氢车间的多机组运行控制系统中，每一个机组都有对应的分布式控制模块、开关保护器和继电器，在变频器将机组拖动到工频运行后，变频控制模块断开了对各机组运行状态的监测。如此，在机组工频运行过程中变频控制模块不参与监测和控制，这大大降低了变频控制模块的处理强度，变频控制模块出现死机和故障等问题的概率也就大大降低，进而能够减少误停机事故的发生。而且，即使变频控制模块出现故障问题，由于变频控制模块断开了对各机组运行状态的监测，因此不会对各机组执行任何操作，进而也可以减少误停机事故的发生。

附图说明

图1为实施例提供的一种脱氢车间的多机组运行控制系统的示意图；

图中：第一机组M1、第二机组M2、第三机组M3、第一开关保护器1#开关、第二开关保护器2#开关、第三开关保护器3#开关、第一分布式控制模块1#DCS、第二分布式控制模块2#DCS、第三分布式控制模块3#DCS、第一继电器KA1、第二继电器KA2、第三继电器KA3、变频控制模块PLC、变频器VFD。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通 技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1，以三个机组的情况对本方案进行详细说明。

本实用新型实施例提供了一种脱氢车间的多机组运行控制系统，包括：变频器、至少两个机组，以及对应每个机组的分布式控制模块、开关保护器和继电器，且变频器内部集成有变频控制模块；

对于每一个机组，该机组连接一个分布式控制模块，且对应该机组的继电器分别与变频控制模块、对应该机组的开关保护器和分布式控制模块连接；

变频器拖动各机组变频启动，变频控制模块在各机组启动至工频运行后，断开对各机组运行状态的监测；对于每一个分布式控制模块，其对与之连接的机组的运行状态进行监测，并在出现故障时向对应的继电器发送第一故障信号，该继电器将第一故障信号发送至连接的开关保护器，以由该开关保护器切断对应机组的运行。

本实施例中至少两个机组可以分别为第一机组、第二机组和第三机组，该三个机组在实际的脱氢车间中可以分别对应再生空气压缩机、热泵压缩机和产品气压缩机。由于再生空气压缩机、热泵压缩机和产品气压缩机等均为大机组，功率较大，会对电网产生非常大的冲击，而且对变频器的负荷也更大，即PLC的处理强度也会非常大。而本方案能够降低PLC的处理强度，因此非常适合应用于脱氢车间的上述三个机组。

图1中第一机组M1分别连接变频器VFD、第一开关保护器1#开关和第一分布式控制模块1#DCS，该第一分布式控制模块1#DCS分别与第一继电器KA1和第一开关保护器1#开关连接，该第一继电器KA1又分别与第一开关保护器1#开关和变频控制模块PLC连接。

同理，第二机组M2分别连接变频器VFD、第二开关保护器2#开关和第二分布式控制模块2#DCS，该第二分布式控制模块2#DCS分别与第二继电器KA2和第二开关保护器2#开关连接，该第二继电器KA2又分别与第二开关保护器2#开关和变频控制模块PLC连接。

同理，第三机组M3分别连接变频器VFD、第三开关保护器3#开关和第三分布式控制模块3#DCS，该第三分布式控制模块3#DCS分别与第三继电器KA3和第三开关保护器3#开关连接，该第三继电器KA3又分别与第三开关保护器3#开关和变频控制模块PLC连接。

需要指出的是，图1中仅画出了机组和开关保护器的连接关系，实际中机组和开关保护器、变频器均具有连接关系。

变频控制模块PLC分别与两个变频器VFD连接，该两个变频器VFD分别为各自的备用变频器VFD，工作时使用其中一个，另一个作为该使用的变频器VFD的备用器件。变频控制模块PLC可以为PLC控制器，在实际中可以集成到变频器VFD内部，变频器本体和变频控制模块PLC同时通过Modbus RTU串行通信协议和硬线进行连接，该变频控制模块可以使用S7-1200系列的PLC可编程逻辑控制器。图中变频控制模块的各接口信息此处不进行详细说明，被本领域技术人员所熟知。

分布式控制模块可以为DCS系统。

本实施例中能够实现分别对每个机组进行控制，而且在工频运行过程中变频控制模块断开了对各机组的监测和控制，因此PLC的工作强度会大大降低，出现故障的概率也就会降低，进而不容易出现误停机的事故。

在一种实施例中，变频控制模块在各机组启动至工频运行后，取消对各开关保护器的控制指令，以使变频控制模块不能对任意一个开关保护器的启停进行控制。

本实施例中，变频控制模块取消了对各开关保护器的控制指令，也就是说，变频控制模块此时不能对任意一个开关保护器的启停进行控制，这能够大大降低变频控制模块的工作强度，进而降低其出现故障的概率。而且，取消对各开关保护器的控制指令后，各机组完全处于独立控制的状态，因此当某一机组对应的开关保护器被触发时，不会对其他机组产生影响，提高了对各机组控制的准确性。

在一种实施例中，变频器VFD在拖动各机组变频启动出现故障时，出现故障的该机组对应的分布式控制模块发送第二故障信号至对应的继电器，该继电器分别向变频控制模块和对应的开关保护器发送第二故障信号，以使变频控制模块停止变频器VFD的运行，以及由开关保护器切断该机组的运行。

比如，第一机组M1在变频启动过程中出现故障时，第一分布式控制模块1#DCS向第一继电器KA1发送故障信号，该第一继电器KA1分别向变频控制模块和第一开关保护器1#开关发送故障信号。变频控制模块在接收到故障信号后停止变频器VFD的运行，而第一开关保护器1#开关在接收到故障信号后切断该第一机组M1的运行。如此能够在机组出现故障时及时对变频器VFD和该机组进行停机，保证设备的运行安全。

在一种实施例中，变频器VFD在拖动各机组变频启动过程中，变频控制模块对各开关保护器的启停状态进行监测，并在监测到有开关保护器处于停止启动状态时，停止变频器VFD的运行。

本实施例中，在变频启动过程中，变频控制模块分别对第一开关保护器1#开关、第二开关保护器2#开关和第三开关保护器3#开关的启停状态进行监测，以在有开关保护器处于停止启动状态时，停止变频器VFD的运行。比如，当第二开关保护器2#开关被触发停止后，变频控制模块控制变频器VFD停止运行，及时对人为的触发做出反应。

在一种实施例中，对于任意一个开关保护器，其在切断对应机组的运行之后，向与之连接的分布式控制模块发送表征该机组切断运行完成的反馈信号。

开关保护器在执行完相应的操作之后，会向与之连接的分布式控制模块进行信号反馈。比如，第一开关保护器1#开关在切断第一机组M1的运行之后，会向第一分布式控制模块1#DCS发送切断完成的信号，以及时向分布式控制模块做出反馈。

在一种实施例中，每一个开关保护器上均连接有显示模块，该显示模块在分布式控制模块因机组联锁停机而发送信号时显示第一标识，因开关保护器被触发停机而发送信号时显示第二标识。

本实施例中，考虑在每一个开关保护器上连接显示模块，显示模块对故障停机信号的来源进行记录检测，并显示当前信号是由哪发送的，从而能够分辨故障产生的原因。比如，由开关保护器发送的故障信号显示1，由分布式控制模块发送的联锁停机信号显示2，如此根据该显示模块显示的数字，即可确定当前停机是由于开关保护器被触发产生的，还是由分布式控制模块发送的。

在一种实施例中，每一组机组还可以包括一个操作箱用于人为进行操作控制，该操作箱的控制电路与对应机组的继电器连接。当对应的操作箱按钮被触发时，产生的信号一路进入变频控制模块，由变频控制模块执行相应功能，一路进入分布式控制模块DCS，执行相应的功能。如此，操作人员可以在现场利用操作箱触发执行开启、停止等功能。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种脱氢车间的多机组运行控制系统，其特征在于，包括：变频器、至少两个机组，以及对应每个机组的分布式控制模块、开关保护器和继电器，且所述变频器内部集成有变频控制模块；

对于每一个机组，该机组连接一个分布式控制模块，且对应该机组的继电器分别与所述变频控制模块、对应该机组的开关保护器和分布式控制模块连接；

所述变频器拖动各机组变频启动，所述变频控制模块在各机组启动至工频运行后，断开对各机组运行状态的监测；对于每一个分布式控制模块，其对与之连接的机组的运行状态进行监测，并在出现故障时向对应的继电器发送第一故障信号，该继电器将第一故障信号发送至连接的开关保护器，以由该开关保护器切断对应机组的运行。

2.根据权利要求1所述的脱氢车间的多机组运行控制系统，其特征在于，所述变频控制模块在各机组启动至工频运行后，取消对各开关保护器的控制指令，以使所述变频控制模块不能对任意一个开关保护器的启停进行控制。

3.根据权利要求1所述的脱氢车间的多机组运行控制系统，其特征在于，所述变频器在拖动各机组变频启动出现故障时，出现故障的该机组对应的分布式控制模块发送第二故障信号至对应的继电器，该继电器分别向变频控制模块和对应的开关保护器发送所述第二故障信号，以使所述变频控制模块停止变频器的运行，以及由开关保护器切断该机组的运行。

4.根据权利要求3所述的脱氢车间的多机组运行控制系统，其特征在于，所述变频器在拖动各机组变频启动过程中，所述变频控制模块对各开关保护器的启停状态进行监测，并在监测到有开关保护器处于停止启动状态时，停止变频器的运行。

5.根据权利要求1所述的脱氢车间的多机组运行控制系统，其特征在于，对于任意一个开关保护器，其在切断对应机组的运行之后，向与之连接的分布式控制模块发送表征该机组切断运行完成的反馈信号。

6.根据权利要求1所述的脱氢车间的多机组运行控制系统，其特征在于，每一个开关保护器上均连接有显示模块，该显示模块在分布式控制模块因机组联锁停机而发送信号时显示第一标识，因开关保护器被触发停机而发送信号时显示第二标识。

7.根据权利要求1至6中任一所述的脱氢车间的多机组运行控制系统，其特征在于，所述至少两个机组包括脱氢车间中的再生空气压缩机、热泵压缩机和产品气压缩机。