[发明专利]抽空系统专用控制柜

说明书

技术领域

本发明属于一种自动控制装置，具体涉及一种抽空系统专用控制柜。

背景技术

目前主工艺抽空系统控制由DCS、大泵阀控制柜、阀门控制柜三部分组成，DCS完成抽空系统状态数据采集、逻辑判断、泵阀连锁及故障报警；大泵阀控制柜实现真空泵的远程/就地启停、自动启停、泵阀供电检测；阀门控制柜完成阀门开关及保护。

现有系统存在以下不足：（1）在工厂启动阶段，抽空系统一般先于其它系统启动，为其它系统安装、调试及启动提供条件，而抽空系统启动则需要DCS、大泵阀控制柜、阀门控制柜安装调试完成并启动。根据以往工程建设经验，这时各系统安装都是交叉进行，控制系统三部分不可能同时具备，对建设进度造成不利影响。（2）系统功能设置分散含糊，逻辑层次不清，信息走向混乱，给检修维护带来不便。（3）控制及相关功能分散于三个独立的电气、仪控柜中，柜间接线复杂，故障率高。（4）工艺控制、操作界面不直观，误操作率高。

发明内容

本发明的目的是提供一种抽空系统专用控制柜，它将原三个控制设备的功能集中于一个专用控制柜中，独立实现抽空系统的控制。

本发明是这样实现的，抽空系统专用控制柜，它包括外部供电，外部供电为电机启动器提供电源，电机启动器与接触器连接，接触器与电机连接，电机启动器与供电检测连接，外部供电为空气开关供电，空气开关与电源滤波连接，电源滤波与电机启动器连接，电机启动器与双向可控硅连接，双向可控硅与三相电压监视器和电机连接，空气开关还与供电检测连接，它还包括PLC与上级控制系统、现场触摸屏和现场设备均双向连接。

本发明的优点是，本发明的样柜经现场测试，满足工厂生产控制需求，完成产品加工定型设计及制作。降低了采购成本，同时提高了系统维修和操作效率。

附图说明

图1为电气柜送来的供电示意图；

图2为自控供电柜送来的供电示意图；

图3为控制回路示意图。

图中，1外部供电，2电机启动器，3接触器，4电机，5供电检测，6空气开关，7电源滤波，8双向可控硅，9三相电压监视器，10上级控制系统，11现场触摸屏，12PLC，13现场设备。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本方面进行详细描述：

如图1所示，外部供电1为电机启动器2提供电源，电机启动器2与接触器3连接，接触器3与电机4连接，电机启动器2与供电检测5连接。

如图2所示，外部供电1为空气开关6供电，空气开关6与电源滤波7连接，电源滤波7与电机启动器2连接，电机启动器2与双向可控硅8连接，双向可控硅8与三相电压监视器9和电机4连接，空气开关6还与供电检测5连接。

如图3所示，PLC12与上级控制系统10、现场触摸屏11和现场设备13均双向连接。

图1是电气柜送来的供电，柜内将其分为3路供电输出作为真空泵工作电源，FQ1、FQ2和FQ3电机启动器实现过流、过热保护，ZJ1、ZJ2、ZJ3接触器用于3个真空泵的启停控制。

图2是自控供电柜送来的供电，其中3路作为阀门供电，FQ5、FQ6、FQ7电机启动器分别对3个阀门供电进行过流、过热保护，NJYB1、NJYB2、NJYB3三相电压监视器进行分别实现3个阀门供电的缺相、可控硅击穿检测。

控制回路简图见图3，以FX2N-128MR三菱PLC为核心，输入信号43路，输出信号36路，主要实现以下功能：

⑴抽空系统工艺限值联锁保护；

⑵实现抽空系统仪表数据采集，泵阀状态数据采集；

⑶完成抽空系统3泵3阀就地手动/自动启停控制，完成泵阀远程启停控制；

⑷在远控模式下可接收并执行DCS等上级控制系统的控制命令，并可将现场信息上传到DCS等上级控制系统。

⑸可与现场触摸屏之间进行信息传输，实现就地操作及指示；

⑹供电检测及保护；

本发明的抽空系统专用控制柜设计以三菱公司生产的PLC为基础，经二次开发作为控制部分核心，本次设计选用FXN-128MR基本模块，配一块4AD及一块4DA模块用于现场模拟信号采集及转发，选用三菱GT1685M工业触摸屏作为人机界面，实现就地信息显示及操作。

本发明的抽空系统专用控制柜，作为主工艺抽空系统控制的关键设备，能独立完成抽空系统状态数据采集、逻辑判断、泵阀连锁及故障报警；实现真空泵的远程/就地启停、自动启停、泵阀供电检测；完成阀门开关及保护，同时能作为DCS控制系统的现场设备，完成DCS下达的指令并能与DCS系统进行信息交换。

设计包含一次回路设计、控制设计及外观设计三个方面内容。一次回路将接受的2路380V/220V50Hz交流电变换位为5路380V/50Hz交流电，1路220V/50Hz交流电，1路±15V直流电，1路12V直流电，作为现场设备及仪表供电。控制回路设计是通过软件设计、硬件设计实现抽空系统状态数据采集、逻辑判断、泵阀连锁、故障报警及设备启停等功能。外观设计完成盘柜外形、器件布置设计，是盘柜外形美观，操作方便。