CN108661729B - 设置有故障保护装置的液压盘车控制回路 - Google Patents

设置有故障保护装置的液压盘车控制回路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种设置有故障保护装置的液压盘车控制回路，其特征在于，所述控制回路包括定时控制器、DCS控制***、与DCS相连的盘车电磁阀、模拟盘车动作组件和盘车动作组件；本装置巧妙地运用电磁推动机构作为模拟盘车行程指示杆的位移，同时设置相同的两路接近开关检测回路作为主回路发生故障时的热备用。利用继电自切功能实现了故障控制线路与模拟控制线路的成功无扰动快速自切，实现了盘车***的正常工作，保住了汽轮发电机组的安全稳定运行，同时也为检修人员及时解决故障问题赢得了宝贵的时间。

Description

设置有故障保护装置的液压盘车控制回路
技术领域
本发明涉及一种控制回路，具体涉及一种设置有故障保护装置的液压盘车控制回路，属于电机控制技术领域。
背景技术
目前，液压盘车控制***在透平机组应用极为普遍，它是利用液压脉冲电磁阀驱动油缸执行机构动作并通过涡轮涡杆带动机组大轴转动一定角度，通过两路接近开关现场检测盘车动作情况，将动作信号转化成开关量送至DCS***实现盘车动作的闭环控制；再根据控制***程序设定间隔时间驱动机组盘车动作间隔，从而保证大轴受热均匀，不至于变形弯曲，导致不可逆转的故障。依据梅钢热电厂4台西门子汽轮机液压盘车应用实绩，盘车***发生过多次由于接近开关发生故障或控制线路故障直接导致机组盘车控制失灵，不动作，严重影响机组正常开机或安全停机。检修人员从检查故障点到解决问题要花费大量的时间，从机组安全性角度考虑非常有必要发明一种实时模拟盘车动作的装置并可将模拟动作的信号实时送至DCS控制***，从而保证盘车工作正常，确保机组安全。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种设置有故障保护装置的液压盘车控制回路，该技术方案模拟液压盘车动作行程指示机构和一种故障继电自切回路，利用模拟液压盘车动作机构，并加装接近开关检测转换传输开关量信号送至DCS控制***，当正常一路的液压盘车控制***中接近开关或控制线路等发生故障不能及时将盘车动作信号送至控制***造成控制失灵的故障情况发生，此时通过故障点触发模拟液压盘车机构动作，同时备用一路控制回路通过继电回路无扰动切换投入使用，保证了汽轮机盘车***的正常工作，确保机组正常开机以及正常停机后的大轴的安全。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种设置有故障保护装置的液压盘车控制回路，其特征在于，所述控制回路包括定时控制器、DCS控制***、与DCS相连的盘车电磁阀、模拟盘车动作组件和盘车动作组件。
作为本发明的一种改进，所述盘车动作组件包括第一盘车动作接近开关、第二盘车动作接近开关、盘车行程指示杆、回油口、伺服油缸、活塞、进油口、蜗杆、蜗轮、机组大轴、第一信号转换器、第二信号转换器、继电器K4常闭触点、继电器K3常闭触点、DCS接点输出，DCS控制***，第一DCS开关量输入以及第二DCS开关量输入，所述机组大轴与蜗杆齿对齿啮合，蜗杆与活塞在伺服油缸内部刚性连接，盘车行程指示杆与活塞连接，两组盘车动作接近开关分别通过两个信号转换器和继电器K的常闭触点再送至 DCS控制***中的开关量输入点，DCS控制***中的节点输出通过信号线缆直接控制盘车电磁阀动作，盘车电磁阀的输入与输出分别通过管线与进油口，回油口连接。
作为本发明的一种改进，所述在盘车行程指示杆的位移区间内加装圆柱形筒体，以便于安装第一盘车动作接近开关和第二盘车动作接近开关。
作为本发明的一种改进，所述模拟盘车动作组件包括第一模拟盘车动作接近开关，第二模拟盘车动作接近开关，第一限位开关，动铁芯，动铁芯挡块，第二限位开关，第三信号转换器，第四信号转换器，继电器K1常开触点，继电器K2常开触点，第一DCS 开关量输入，跌DCS开关量输入，DCS接点输出，电磁推动机构,以及接线端，电磁推动机构固定安装在现场盘车控制***一侧，动铁芯挡块与动铁芯固定连接，两组模拟盘车动作接近开关分别通过两组信号转换器和继电器K的常开触点最终送至DCS控制***的开关量输入，DCS控制***接点输出通过线缆直接控制盘车电磁阀动作，定时控制器通过线缆直接与电磁推动机构的接线端连接。
作为本发明的一种改进，所述电磁推动机构的动铁芯上方加装圆柱形筒体，以便于安装第一模拟盘车动作接近开关、第二模拟盘车动作接近开关，在圆柱形筒体另外一侧上下各一端加装限位开关(23、26)。
作为本发明的一种改进，所述定时控制器设定的时间间隔为每隔30秒输出接点信号控制电磁推动机构动作。
作为本发明的一种改进，所述机组大轴在盘车正常工作时，每隔30秒转动15度。
相对于现有技术，本发明具有如下优点，1)该技术方案整体结构设计巧妙、紧凑、成本较低；2)该技术方案模拟盘车动作行程指示装置来实现两个模拟盘车接近开关的实时位置检测，并将检测信号通过自动切换送至DCS控制***保证盘车闭环控制的正常工作，确保当在线正常使用的盘车控制回路中的接近开关或线路发生故障时可通过故障点报警回路自动切换至模拟盘车控制回路中；3)本装置利用电磁推动机构，即线圈通电，动铁芯可上下动作的原理来模拟盘车正常工作时的大轴转动一定角度带动行程指示杆上下运动一定区间的工况，即电磁推动机构中的动铁芯模拟行程指示杆，电磁推动机构直接由定时控制器控制，由于正常盘车时大轴每隔30秒转动15度，大轴转动时直接带动与之垂直连接的行程指示杆上下动作；所以定时控制器每隔30秒输出接点信号直接控制电磁推动机构动作；4)该技术方案通过定时控制的电磁推动机构在线下模拟实时盘车的行程指示杆动作，利用线下模拟接近开关检测回路作为正常控制回路的热备用； 5)通过继电回路的故障自切，实现了盘车控制***的正常工作，保证了汽轮机组的安全稳定运行；通过模拟控制的自切，为盘车***的故障检修赢得时间；在电磁推动机构加装机械式限位开关作为模拟控制线路的冗余。进一步保证了盘车正常工作。
附图说明
图1为本发明盘车正常工作示意图；
图2为模拟盘车工作示意图；
图3为模拟盘车动作自动切换电路图。
其中：1、第一盘车动作接近开关，2、第二盘车动作接近开关，3、盘车行程指示杆，4、回油口，5、伺服油缸，6、活塞，7、进油口，8、蜗杆，9、盘车电磁阀，10、蜗轮， 11、机组大轴，12、第一信号转换器，13、第二信号转换器，14、继电器K4常闭触点， 15、继电器K3常闭触点，16、DCS接点输出，17、DCS控制***，18、第一DCS开关量输入，19、第二DCS开关量输入，21、第一模拟盘车动作接近开关，22、第二模拟盘车动作接近开关，23、第一限位开关，24、动铁芯，25、动铁芯挡块，26、第二限位开关， 27、第三信号转换器，28、第四信号转换器，210、继电器K1常开触点，继电器211、 K2常开触点，212、第一DCS开关量输入，213、第二DCS开关量输入，214、DC开关量输入，215、电磁推动机构，216、接线端，218、定时控制器。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1：参见图1，一种设置有故障保护装置的液压盘车控制回路，所述控制回路包括定时控制器、DCS控制***、与DCS相连的盘车电磁阀、模拟盘车动作组件和盘车动作组件，所述盘车动作组件包括第一盘车动作接近开关1、第二盘车动作接近开关2、盘车行程指示杆3、回油口4、伺服油缸5、活塞6、进油口7、蜗杆8、盘车电磁阀9、蜗轮10、机组大轴11、第一信号转换器12、第二信号转换器13、继电器K4常闭触点 14、继电器K3常闭触点15、DCS接点输出16，DCS控制***17，第一DCS开关量输入 18以及第二DCS开关量输入19，所述机组大轴11与蜗杆8齿对齿啮合，蜗杆8与活塞 6在伺服油缸5内部刚性连接，盘车行程指示杆3与活塞6连接，两组盘车动作接近开关1,2分别通过两个信号转换器13,12和继电器K的常闭触点15,14再送至DCS控制***中的开关量输入点19和18，DCS控制***中的节点输出16通过信号线缆直接控制盘车电磁阀9动作，盘车电磁阀的输入与输出分别通过管线与进油口7，回油口4连接。所述在盘车行程指示杆的位移区间内加装圆柱形筒体，以便于安装盘车动作接近开关1 和盘车动作接近开关2。所述模拟盘车动作组件包括第一模拟盘车动作接近开关21，第二模拟盘车动作接近开关22，第一限位开关23，动铁芯24，动铁芯挡块25，第二限位开关26，第三信号转换器27，信号转换器28，继电器K1常开触点210，继电器K2常开触点211，第一DCS开关量输入212，第二DCS开关量输入213，DCS接点输出214，电磁推动机构215,以及接线端216，电磁推动机构215固定安装在现场盘车控制***一侧，动铁芯挡块25与动铁芯24固定连接，两组模拟盘车动作接近开关21,22分别通过两组信号转换器27,28和继电器K的常开触点210,211最终送至DCS控制***17的开关量输入212,213，DCS控制***接点输出16通过线缆直接控制盘车电磁阀9动作，定时控制器218通过线缆直接与电磁推动机构的接线端216连接，所述电磁推动机构215 的动铁芯24上方加装圆柱形筒体，以便于安装模拟盘车动作接近开关21,22.在圆柱形筒体另外一侧上下各一端加装限位开关23,26。所述定时控制器设定的时间间隔为每隔 30秒输出接点信号控制电磁推动机构动作，所述机组大轴在盘车正常工作时，每隔30 秒转动15度。参见图3，模拟盘车动作自动切换电路图，一旦正常盘车控制***中的任何一组盘车动作接近开关故障或控制线缆发生问题，此时DCS盘车故障点报警并立即触发定时控制器与继电器K得电动作。定时控制器得电后按照设定的间隔时间每隔30 秒输出接点信号控制电磁推动机构动作，即模拟盘车工作开始；继电器K线圈得电，则继电器常闭触点K3，K4变常开，即正常盘车控制回路中断，继电器K2常开触点K1，K2闭合，即模拟盘车控制回路打通，通过自切，盘车控制正常运行。
工作过程：
参见图1-图3，盘车正常工作时，DCS控制***接收到盘车动作接近开关1的位置检测信号，立即输出开关量控制盘车电磁阀得电动作，此时高压液压油打通，驱动伺服油缸动作，机组大轴转动15度，此时盘车行程指示杆向上位移，盘车动作接近开关 2检测到行程指示杆位移，将实时检测信号送至DCS做盘车工作的闭环控制。
当正常工作的盘车控制***中的接近开关安装位置不准确，检测不到行程指示杆的位移，则盘车控制直接故障失灵；或由于接近开关本身发生故障和控制线路发生故障都直接造成盘车控制停止，此时通过DCS盘车故障自动投入，定时控制器得电工作，电磁推动机构按照设定的间隔时间30秒动作一次；继电器K线圈得电，则继电器K的常闭触点K3,K4变常开，即正常盘车控制回路断开；继电器K的常开触点K1,K2闭合，即模拟盘车控制回路打通。此时模拟盘车控制回路接替正常盘车控制回路工作，两路模拟盘车动作接近开关1，2分别检测电磁推动机构的动铁芯的位移，实时将信号送至DCS控制***进行盘车的正常控制。当模拟盘车接近开关或控制线路发生问题，自切成功后盘车还是不能正常工作，此时就通过电磁推动机构上方加装的圆柱形筒体内的上下各一个机械式限位开关作为最后一道备用线路，利用动铁芯的位移推动限位开关的触发所产生的开关量通过线路直接送至DCS控制***的开关量输入端，从而触发盘车电磁阀动作，保证盘车***的正常工作。
综上所述，本技术装置巧妙地运用电磁推动机构作为模拟盘车行程指示杆的位移，同时设置相同的两路接近开关检测回路作为主回路发生故障时的热备用。利用继电自切功能实现了故障控制线路与模拟控制线路的成功无扰动快速自切，实现了盘车***的正常工作，保住了汽轮发电机组的安全稳定运行，同时也为检修人员及时解决故障问题赢得了宝贵的时间。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (4)

1.一种设置有故障保护装置的液压盘车控制回路，其特征在于，所述控制回路包括定时控制器、DCS控制***、盘车电磁阀(9)、模拟盘车动作组件和盘车动作组件；所述盘车动作组件包括第一盘车动作接近开关(1)、第二盘车动作接近开关(2)、盘车行程指示杆(3)、回油口(4)、伺服油缸(5)、活塞(6)、进油口(7)、蜗杆(8)、蜗轮(10)、机组大轴(11)、第一信号转换器(12)、第二信号转换器(13)、继电器K4常闭触点(14)、继电器K3常闭触点(15)以及DCS接点输出一(16)，第一DCS开关量输入(18)以及第二DCS开关量输入(19)，所述机组大轴与蜗杆齿对齿啮合，蜗杆与活塞在伺服油缸内部刚性连接，盘车行程指示杆与活塞连接，第一盘车动作接近开关通过第二信号转换器和继电器K3常闭触点再送至第二DCS开关量输入，第二盘车动作接近开关通过第一信号转换器和继电器K4常闭触点再送至第一DCS开关量输入，
DCS控制***中的DCS接点输出一通过信号线缆直接控制盘车电磁阀动作，盘车电磁阀的输入与输出分别通过管线与进油口，回油口连接；在盘车行程指示杆的位移区间内加装圆柱形筒体，以便于安装第一盘车动作接近开关(1)和第二盘车动作接近开关(2)；所述模拟盘车动作组件包括第一模拟盘车动作接近开关(21)，第二模拟盘车动作接近开关(22)，第一限位开关(23)，动铁芯(24)，动铁芯挡块(25)，第二限位开关(26)，第三信号转换器(27)，第四信号转换器(28)，继电器K1常开触点(210)，继电器K2常开触点(211)，第三DCS开关量输入(212)，第四DCS开关量输入(213)，DCS接点输出二(214)，电磁推动机构(215),以及接线端(216)，电磁推动机构(215)固定安装在现场盘车控制***一侧，动铁芯挡块(25)与动铁芯(24)固定连接，第一模拟盘车动作接近开关通过第三信号转换器和继电器K2常开触点再送至第四DCS开关量输入，第二模拟盘车动作接近开关通过第四信号转换器和继电器K1常开触点再送至第三DCS开关量输入，DCS控制***接点输出通过线缆直接控制盘车电磁阀动作，定时控制器通过线缆直接与电磁推动机构的接线端连接。
2.根据权利要求1所述的设置有故障保护装置的液压盘车控制回路，其特征在于，所述电磁推动机构的动铁芯上方加装圆柱形筒体，以便于安装第一模拟盘车动作接近开关(21)、第二模拟盘车动作接近开关(22)，在圆柱形筒体另外一侧上下各一端加装限位开关(23、26)。
3.根据权利要求2所述的设置有故障保护装置的液压盘车控制回路，其特征在于，所述定时控制器设定的时间间隔为每隔30秒输出接点信号控制电磁推动机构动作。
4.根据权利要求2或3所述的设置有故障保护装置的液压盘车控制回路，其特征在于，所述机组大轴在盘车正常工作时，每隔30秒转动15度。
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