CN111271303B - 一种油站电控***、通风机组控制***及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于风机机组控制***，为解决风机机组控制逻辑简单，控制点分布零散，无法满足风机机组独立完成控制的技术问题，提供一种油站电控***、通风机组控制***及控制方法，油站电控***包括若干控制单元、由控制单元控制的被控对象，控制单元包括转换开关、第一控制模块、第二控制模块和继电器模块，第一控制模块和第二控制模块并联，第一控制模块和继电器模块的控制单元串联，两个控制模块均包括串联的两个开关，以及并联的继电器模块开关；被控对象可是多种组合，与对应的继电器模块开关相连。通风机组控制***是基于油站控制***，搭配采集分析机组工作数据的自控***，控制***的控制方法是启动油站、风机运行前准备和工作过程中的控制。

Description

一种油站电控***、通风机组控制***及控制方法
技术领域
本发明属于风机机组控制***，具体涉及一种油站电控***、通风机组控制***及控制方法。
背景技术
目前中小型通风机和鼓风机的配套设备，通常有油站、电机、电动执行、齿轮箱和液偶等，上述配套设备的低压负荷都比较小，控制逻辑简单，控制点分布零散，其中油站上的低压设备最多。一般风机机组包括油站、风机和电机，而配套控制一般是油站设置一台电气控制箱，电机中的电机加热器或测振装置各设置一台控制箱，油站与电机分别进行控制。风机机组开始工作前，油站先启动，通过管路为风机和电机的相关单元供油，然后再启动电机运行，风机在电机的带动下转动工作。另外，随着工程模块化设计思路的影响，用户希望风机机组能够独立完成低压负荷的控制，仅提出用电条件即可。
发明内容
本发明的主要目的是解决现有技术中风机机组控制逻辑简单，控制点分布零散，无法满足风机机组独立完成控制的技术问题，提供一种油站电控***、通风机组控制***及控制方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种油站电控***，其特殊之处在于，
包括多个控制单元、与控制单元一一对应的多个被控对象；所述多个控制单元集成于同一电气控制柜中；
所述控制单元包括转换开关SA、第一控制模块、第二控制模块和继电器模块；继电器模块包括继电器线圈KM1、第一常开触点开关KM12和第二常开触点开关KM13；
所述转换开关SA的两个输入端接三相电源，其两个输出端分别对应于第一控制模块、第二控制模块相连，通过转换开关SA切换第一控制模块/第二控制模块接通三相电源；第一控制模块与第二控制模块并联后与继电器线圈串联；
所述第一控制模块包括串联的常闭手动开关SK1和手动开关SK2，所述第一常开触点开关KM12与手动开关SK2并联；手动开关SK2用于需要启动时手动闭合，常闭手动开关SK1用于需要停机时手动断开；
所述第二控制模块包括串联的第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21，根据上位机发出的油站工作指令动作；所述第二常开触点开关KM13与第二常开开关KM21并联；第二常开开关KM21用于需要启动时受控闭合，第一常闭开关KM11用于需要停机时受控断开；
所述第一常开触点开关KM12和第二常开触点开关KM13分别接入被控对象的供电回路中；所述多个被控对象分为第一对象组、第二对象组和第三对象组；
所述第一对象组的被控对象包括电机组和油站；
所述第二对象组的被控对象包括主电机加热器和/或冷却风扇；
所述第三对象组的被控对象包括油泵和/或油箱加热器。
进一步地，所述第一对象组包括电机组和油站；所述第二对象组包括主电机加热器和冷却风扇；所述第三对象组包括油泵组和油箱加热器。
进一步地，还包括通过常闭开关与三相电源相连的低压负荷配电。
进一步地，还包括与三相电源相连的备用接口。
进一步地，所述第三对象组的油泵与对应的第一常开触点开关KM12或第二常开触点开关KM13之间连接有热继保护K2。
一种通风机组控制***，其特殊之处在于，包括自控***和如上所述油站电控***；
所述自控***，与油站电控***、风机、电机、油站相连，用于采集风机、电机和油站的实时工作数据，并与预设值对比分析，向油站电控***发送工作指令；同时，通过向油站电控***发送工作指令控制风机、电机、油站工作；
所述油站电控***，用于接收自控***的工作指令，并控制风机、电机、油站根据控制工作指令。
使用如上所述一种通风机组控制***的控制方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
S1，油站启动工作
S1.1，所述自控***向油站电控***发送油站工作指令；
S1.2，油站电控***接收油站工作指令，控制油站对应的第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21闭合，此时，继电器线圈KM1带电，控制第二常开触点开关KM13闭合，油站启动工作；
或者，油站电控***接收油站工作指令，手动闭合第一常开触点开关SK1和手动开关SK2，此时，继电器线圈KM1带电，控制第一常开触点开关KM12闭合，油站启动工作；
S2，风机运行准备及开启
S2.1，所述自控***采集并判断风机的进口阀开度是否符合预设值、放空阀是否全开、止回阀是否全关；
S2.2，所述自控***采集并判断油站和风机、油站和电机之间的管路压力符合预设值；
S2.3，所述自控***采集并判断油站的油箱温度和液位符合预设值；
S2.4，若所述自控***采集并判断步骤S2.1至步骤S2.3中各项均为是，则发出启动提示，操作人员收到提示后开启电机电源工作；
S2.5，电机组对应的第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21闭合，此时，继电器线圈KM1带电，控制第二常开触点开关KM13闭合，电机启动工作；
或者，油站电控***接收油站工作指令，手动闭合第一常开触点开关SK1和手动开关SK2，此时，继电器线圈KM1带电，控制第一常开触点开关KM12闭合，电机启动工作；
S3，工作控制
通风机组工作过程中，所述自控***实时采集风机、油站和电机的运行数据，若偏离预设值域且在预设安全值域内，则通过自控***发出调整提示；若超出预设安全值域，则向所述油站电控***发送停机指令，油站电控***控制风机、油站和电机对应的继电器线圈KM1断开，通风机组停止运行，同时，自控***发出报警提示。
进一步地，步骤S1.2中，所述油站启动工作具体为油站中的油泵仅启动一台工作，在步骤S3中，若自控***采集并判断该油泵压力低于预设值域的下限且在预设安全值域内，发出调整提示，并开启其他油泵同时工作。
进一步地，所述开启其他油泵同时工作具体为，自控***向油站电控***发送启动备用油泵指令，油站电控***接收启动备用油泵指令，控制该油泵对应的第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21闭合，此时，继电器线圈KM1带电，控制第二常开触点开关KM13闭合，该油泵启动工作；
或者，油站电控***接收启动备用油泵指令，手动闭合第一常开触点开关SK1和手动开关SK2，此时，继电器线圈KM1带电，控制第一常开触点开关KM12闭合，该油泵启动工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的油站电控***，电机组、油站和其内的主要单元通过相同的控制单元分别完成其工作状态的控制，由于各部分的控制单元相同，相互之间信号干扰更小，且便于现场准备相关元器件，降低了维修成本，提高了维修便利性；以继电器模块为基础，每个控制单元均可以通过并联的两个控制模块进行控制。其中一个控制模块可通过手动闭合相应开关使相应继电器模块带电，令该路控制模块工作，带动相应的电机组、油站和其内的主要单元带电工作；另一个控制模块的开关开合可通过接收指令配合开合，进而带动相应的电机组、油站和其内的主要单元带电工作。为使用者提供了可供选择的两种控制模式，也增加了控制过程中的生产安全性。另外，通过三组控制对象的组合，能够根据需要准确的对电机组、油站及其内部各单元精准控制。再者，本发明将油站和电机组的控制集成于油站电控***中，与原先油站和电机组分别控制的模式相比，有效降低了生产成本和控制难度。
2.本发明的油站电控***还包括通过常闭开关连接的低压负荷配电，将其他相关常闭通电的低压负荷配电集成于油站电控***中，集成度更高。
3.本发明还留有备用接口，使电控***的控制更加灵活，若现场需要将其他被控部分接入，只需与该备用接口连接即可。
4.本发明中油泵连接有热继保护，提高了整个电控***的安全性。
5.本发明的通风机组控制***，配合自控***和上述的油站电控***，形成通风机组的完整控制***，其中的自控***能够采集分析通风机组各部分的工作数据，与预设条件对比分析后，根据与预设条件的差异，通过向油站电控***发送相关指令，控制通风机组各部分工作。具备上述油站电控***的所有技术效果，使整个通风机组可实现人工控制和自动控制两种控制选择，通风机组工作安全性更高，操控更加便捷。
6.本发明的控制方法，基于上述通风机组控制***，先通过油站电控***启动油站工作，油站的启动可以通过油站电控***接收到油站工作指令后，自动连通相应开关，实现油站相应回路通电，也可以在接收到油站工作指令后，手动闭合相应开关实现相应回路通电；在风机运行前，先通过自控***分别确认各工作单元的工作状态，保证风机在安全状态下运行，提高安全性；同样通过手动或自动的可选模式启动电机工作；通风机组工作过程中自控***实时采集风机运行数据，若超出安全阈值，向油站电控***发送停机指令，通过断开相应的继电器模块的控制单元，相应的工作模块停止运行，实现安全停机。通风机组整个工作过程基于上述控制***能够实现自动化控制，同时也能够适当地介入人工控制，全面的保证了整个通风机组的安全运行。另外，由于控制都基于相同的控制单元，使得维修成本有效降低，也便于生产现场的备件准备和更换，整个通风机组的工作和控制管控更加便捷，操作更加简单。
7.本发明中当一台油泵工作压力较低时，开启其他油泵工作，同时兼顾了油泵工作的经济性和整个通风机组工作的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例中控制单元的结构示意图；
图2为本发明实施例中油泵的控制结构示意图；
图3为本发明通风机组控制***实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本发明的限制。
本发明对油站控制***进行了重新定义，采用集成化的设计思路，提出一种油站电控***，将油站、电机组及其内部各部件的工作控制，均集成于同一油站电控***内，仅需一个油站控制箱，即可完成油站和电机组的控制，降低了风机机组的整体成本，同时使用户操作更加简便。
在本发明油站电控***的一个实施例中，油站电控***包括多个控制单元、与控制单元一一对应的多个被控对象；所述多个控制单元集成于同一电气控制柜中；控制单元的数量由油站和电机组的现场控制要求决定，可进行适当调整。
如图1，控制单元包括转换开关SA、第一控制模块、第二控制模块和继电器模块；其中，继电器模块包括继电器线圈KM1、第一常开触点开关KM12和第二常开触点开关KM13；通过同一继电器线圈KM1控制第一常开触点开关KM12或第二常开触点开关KM13的开合。
转换开关SA的两个输入端接三相电源，其两个输出端分别对应于第一控制模块、第二控制模块相连，通过转换开关SA切换第一控制模块/第二控制模块接通三相电源，转换开关SA对应使第一控制模块连通时，继电器线圈KM1若上电，第一常开触点开关KM12相应吸合；类似的，转换开关SA对应使第二控制模块连通时，继电器线圈KM1若上电，第二常开触点开关KM13相应吸合。第一控制模块与第二控制模块并联后与继电器线圈串联；
第一控制模块包括串联的常闭手动开关SK1和手动开关SK2，所述第一常开触点开关KM12与手动开关SK2并联；手动开关SK2用于需要启动时手动闭合，常闭手动开关SK1用于需要停机时手动断开；
第二控制模块包括串联的第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21，根据上位机发出的油站工作指令动作；所述第二常开触点开关KM13与第二常开开关KM21并联；第二常开开关KM21用于需要启动时受控闭合，第一常闭开关KM11用于需要停机时受控断开；
通过转换开关SA的不同连接关系，第一控制模块或第二控制模块连通。第一控制模块的通断可以通过手动控制手动开关SK2开合实现，第二控制模块的通断可以通过连接其他自动控制实现开合，使得该油站电控***能够实现手动和自动控制的切换，操作更加灵活。
被控对象分为第一对象组、第二对象组和第三对象组；
第一对象组包括电机组和油站；第二对象组包括主电机加热器和/或冷却风扇；第三对象组包括油泵和/或油箱加热器；生产现场可根据控制需求任意组合被控对象，可对整个电机组和油站进行控制，也可仅对其中某些部件进行控制。其中，若选择的被控对象中包含油泵，油泵与对应的第一常开触点开关KM12或第二常开触点开关KM13之间还可连接热继保护K2，用以提高安全性。
上述被控对象分别与对应的第一常开触点开关KM12或第二常开触点开关KM13相连，实现利用控制单元对各被控对象进行控制。
另外，还可为油站电控***进行相关配置，通过常闭开关连接三相电源和低压负荷配电，此处的常闭开关与上述油站控制***中的常闭开关为不同的开关元器件，是为了使低压负荷配电与三相电源连接而设置的常闭开关(未在图中示意)。
作为优化配置，还可以在三相电源上连接备用接口。便于在需要使用时可简单进行外接。
如图2，以一台油泵的控制为例对上述油站控制***进行说明，将一台油泵M与通过热继保护KH与控制单元中的第一常开触点开关KM12相连，第一常开触点开关KM12通过启动按钮QA与三相电相连，启动按钮QA人工闭合或常闭，通过控制单元控制第一常开触点开关KM12开合，从而实现对该油泵M的控制。
基于上述油站控制***，建立通风机组控制***，包括自控***和如上所述的油站电控***。其中，自控***，与油站电控***、风机、电机、油站相连，用于采集风机、电机和油站的实时工作数据，并与预设值对比分析，向油站电控***发送工作指令；同时，通过向油站电控***发送工作指令控制风机、电机、油站工作；油站电控***，用于接收自控***的工作指令，并控制风机、电机、油站根据工作指令工作。通过自控***和油站电控***完成通风机组的整体控制，基于油站电控***，建立了一套自动化控制***。兼具上述油站电控***的所有优点，同时兼顾通风机组的工作安全性和操控便捷性。
如图3，是本发明通风机组控制***的一个实施例，用于控制油泵M1、油泵M2、油站电加热器EH1和主电加热器EH2，均通过控制单元的控制模式控制KM12的开合，并分别通过常闭开关QA与三相电相连，其中，油泵M1和油泵M2还连接有热继保护KH，该控制***中还分别通过两个常闭开关QA设有两个备用接口，实际应用中，可用于连接电动执行器和现场仪表箱。
该通风机组控制***的具体控制方法如下：
(1)油站启动工作
自控***向油站电控***发送油站工作指令，发送指令的时机根据控制需求决定，可人为规定，也可人工操控。油站电控***接收油站工作指令，控制油站对应的第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21闭合，此时，继电器线圈KM1带电，控制第二常开触点开关KM13闭合，油站启动工作，这种模式是由自控***控制第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21闭合，为自动化控制，当该路通电后，继电器线圈KM1带电，根据继电器工作原理，第二常开触点开关KM13会闭合，相应油站开启工作；
或者，油站电控***接收油站工作指令，也可以手动闭合第一常开触点开关SK1和手动开关SK2，此时，继电器线圈KM1带电，控制第一常开触点开关KM12闭合，油站启动工作，该模式为人工接入操作。
其中，油站启动工作具体为油站中的油泵仅启动一台工作，在后续通风机组工作过程中，若自控***采集并判断该油泵压力低于预设值域的下限且在预设安全值域内，发出调整提示，并开启其他油泵同时工作。既保证了运行的经济性，也保证了运行安全稳定性，同时自动化地实现了油站中油泵的自动化控制，另一台油泵的启停也通过控制单元实现。***整体运行管控更加便捷。
(2)风机运行前准备及开启
自控***采集并判断风机的进口阀开度小于15％，放空阀全开、止回阀全关，自控***采集并判断油站和风机、油站和电机之间的管路压力符合预设值；所述自控***采集并判断油站的油箱温度和液位符合预设值；另外，试验开关复位自检，存储器复位。上述条件均满足，说明通风机组状态良好，可以准备开启，此时自控***发出启动提示，操作人员收到提示后开启电机电源工作；
电机的开启是通过上述控制单元实现的，具体的，电机组对应的第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21闭合，此时，继电器线圈KM1带电，控制第二常开触点开关KM13闭合，电机启动工作；
或者，油站电控***接收油站工作指令，手动闭合第一常开触点开关SK1和手动开关SK2，此时，继电器线圈KM1带电，控制第一常开触点开关KM12闭合，电机启动工作；
电机启动工作后，风机正常运行，在风机运行过程中，通风机组控制***实时监控通风机组的运行状态：
通风机组工作过程中，自控***实时采集风机、油站和电机的运行数据，若偏离预设值域且在预设安全值域内，则通过自控***发出调整提示；若超出预设安全值域，则向所述油站电控***发送停机指令，油站电控***控制风机、油站和电机对应的继电器线圈KM1断开，通风机组停止运行，同时，自控***发出报警提示。
上述的运行数据包括但不限于：风机轴承温度、风机轴承振动、风机轴位移、增速机轴瓦温度、电机轴承、电机定子温度、润滑油站出口压力、润滑油过滤器压差、润滑油箱温度、润滑油箱液位等。有效保障了通风机组的运行安全性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非对本发明保护范围的限制，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种油站电控***，其特征在于：
包括多个控制单元、与控制单元一一对应的多个被控对象；所述多个控制单元集成于同一电气控制柜中；
所述控制单元包括转换开关SA、第一控制模块、第二控制模块和继电器模块；继电器模块包括继电器线圈KM1、第一常开触点开关KM12和第二常开触点开关KM13；
所述转换开关SA的两个输入端接三相电源，其两个输出端分别对应于第一控制模块、第二控制模块相连，通过转换开关SA切换第一控制模块/第二控制模块接通三相电源；第一控制模块与第二控制模块并联后与继电器线圈串联；
所述第一控制模块包括串联的常闭手动开关SK1和手动开关SK2，所述第一常开触点开关KM12与手动开关SK2并联；手动开关SK2用于需要启动时手动闭合，常闭手动开关SK1用于需要停机时手动断开；
所述第二控制模块包括串联的第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21，根据上位机发出的油站工作指令动作；所述第二常开触点开关KM13与第二常开开关KM21并联；第二常开开关KM21用于需要启动时受控闭合，第一常闭开关KM11用于需要停机时受控断开；
所述第一常开触点开关KM12和第二常开触点开关KM13分别接入被控对象的供电回路中；所述多个被控对象分为第一对象组、第二对象组和第三对象组；
所述第一对象组的被控对象包括电机组和油站；
所述第二对象组的被控对象包括主电机加热器和/或冷却风扇；
所述第三对象组的被控对象包括油泵和/或油箱加热器。
2.如权利要求1所述一种油站电控***，其特征在于：还包括通过常闭开关与三相电源相连的低压负荷配电。
3.如权利要求2所述一种油站电控***，其特征在于：还包括与三相电源相连的备用接口。
4.如权利要求3所述一种油站电控***，其特征在于：所述第三对象组的油泵与对应的第一常开触点开关KM12或第二常开触点开关KM13之间连接有热继保护K2。
5.一种通风机组控制***，其特征在于：包括自控***和如权利要求1至4任一所述油站电控***；
所述自控***，与油站电控***、风机、电机、油站相连，用于采集风机、电机和油站的实时工作数据，并与预设值对比分析，向油站电控***发送工作指令；同时，通过向油站电控***发送工作指令控制风机、电机、油站工作；
所述油站电控***，用于接收自控***的工作指令，并控制风机、电机、油站根据工作指令工作。
6.使用如权利要求5所述一种通风机组控制***的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，油站启动工作
S1.1，所述自控***向油站电控***发送油站工作指令；
S1.2，油站电控***接收油站工作指令，控制油站对应的第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21闭合，此时，继电器线圈KM1带电，控制第二常开触点开关KM13闭合，油站启动工作；
或者，油站电控***接收油站工作指令，手动闭合第一常开触点开关SK1和手动开关SK2，此时，继电器线圈KM1带电，控制第一常开触点开关KM12闭合，油站启动工作；
S2，风机运行准备及开启
S2.1，所述自控***采集并判断风机的进口阀开度是否符合预设值、放空阀是否全开、止回阀是否全关；
S2.2，所述自控***采集并判断油站和风机、油站和电机之间的管路压力符合预设值；
S2.3，所述自控***采集并判断油站的油箱温度和液位符合预设值；
S2.4，若所述自控***采集并判断步骤S2.1至步骤S2.3中各项均为是，则发出启动提示，操作人员收到提示后开启电机电源工作；
S2.5，电机组对应的第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21闭合，此时，继电器线圈KM1带电，控制第二常开触点开关KM13闭合，电机启动工作；
或者，油站电控***接收油站工作指令，手动闭合第一常开触点开关SK1和手动开关SK2，此时，继电器线圈KM1带电，控制第一常开触点开关KM12闭合，电机启动工作；
S3，工作控制
通风机组工作过程中，所述自控***实时采集风机、油站和电机的运行数据，若偏离预设值域且在预设安全值域内，则通过自控***发出调整提示；若超出预设安全值域，则向所述油站电控***发送停机指令，油站电控***控制风机、油站和电机对应的继电器线圈KM1断开，通风机组停止运行，同时，自控***发出报警提示。
7.如权利要求6所述控制方法，其特征在于：步骤S1.2中，所述油站启动工作具体为油站中的油泵仅启动一台工作，在步骤S3中，若自控***采集并判断该油泵压力低于预设值域的下限且在预设安全值域内，发出调整提示，并开启其他油泵同时工作。
8.如权利要求7所述控制方法，其特征在于：所述开启其他油泵同时工作具体为，自控***向油站电控***发送启动备用油泵指令，油站电控***接收启动备用油泵指令，控制该油泵对应的第一常闭开关KM11和第二常开开关KM21闭合，此时，继电器线圈KM1带电，控制第二常开触点开关KM13闭合，该油泵启动工作；
或者，油站电控***接收启动备用油泵指令，手动闭合第一常开触点开关SK1和手动开关SK2，此时，继电器线圈KM1带电，控制第一常开触点开关KM12闭合，该油泵启动工作。
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