一種基于溫度測(cè)量的控制系統(tǒng)連鎖保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于溫度測(cè)量的控制系統(tǒng)連鎖保護(hù)裝置，包括溫度傳感器用于測(cè)量所述控制系統(tǒng)所控制裝置的溫度，并將測(cè)量的溫度輸出給有效值處理單元；有效值處理單元用于計(jì)算所述溫度傳感器所測(cè)量溫度的有效值，并將所述溫度有效值輸出給連鎖判斷單元；連鎖判斷單元用于所述溫度有效值與預(yù)設(shè)有效值比較，在溫度有效值不小于預(yù)設(shè)有效值時(shí)，輸出異常報(bào)警信號(hào)給報(bào)警裝置和/或輸出切斷連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)預(yù)設(shè)測(cè)量溫度有效值，溫度測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)斷線、短路、接觸或干擾不良時(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并比較，對(duì)系統(tǒng)認(rèn)定為假信號(hào)的數(shù)據(jù)及時(shí)隔離并處理，避免因假信號(hào)輸入導(dǎo)致控制系統(tǒng)聯(lián)鎖保護(hù)誤動(dòng)作，提高系統(tǒng)的可靠性。
【專利說(shuō)明】一種基于溫度測(cè)量的控制系統(tǒng)連鎖保護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于工業(yè)自動(dòng)化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種能有效提高可靠性的基于溫度測(cè)量的控制系統(tǒng)連鎖保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大型設(shè)備的溫度測(cè)量可靠性對(duì)于整個(gè)機(jī)組的安全運(yùn)行尤其重要，而溫度測(cè)量值是否真實(shí)可靠關(guān)乎整個(gè)機(jī)組控制系統(tǒng)是否能有效避開不必要的誤動(dòng)作，從而使控制系統(tǒng)聯(lián)鎖保護(hù)能夠有效保證大型設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)連鎖保護(hù)考慮是機(jī)組的絕對(duì)安全，而實(shí)際應(yīng)用中卻更多的需要機(jī)組的絕對(duì)可靠。以煉鐵高爐風(fēng)機(jī)為例，正常情況下基本不會(huì)出現(xiàn)溫度高的情況，即使真有溫度升高超過(guò)聯(lián)鎖動(dòng)作也會(huì)停機(jī)，然而因?yàn)闇囟葴y(cè)點(diǎn)的斷路、短路、接觸、外源干擾等不良卻成為了控制系統(tǒng)的殺手，直接威脅著設(shè)備安全運(yùn)行，往往造成不必要的誤停機(jī)，損失巨大。
[0003]PLC是目前廣泛采用的工業(yè)控制系統(tǒng)，其中的CPU是整個(gè)控制系統(tǒng)軟硬件的核心，一般的控制器在完成基本數(shù)據(jù)信號(hào)處理時(shí)，具有靈活的報(bào)警處理和質(zhì)量碼功能，雖然每個(gè)廠家生產(chǎn)的控制系統(tǒng)都有各自的質(zhì)量碼，但考慮的只是基本的保護(hù)措施，總體上只是滿足基本的控制要求，無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)大型設(shè)備的安全要求。在基于溫度測(cè)量的工業(yè)控制系統(tǒng)連鎖保護(hù)裝置中，無(wú)論溫度傳感器受到接觸不良、斷線、短路或者干擾都會(huì)導(dǎo)致電阻等測(cè)量信號(hào)的快速升高，PLC控制系統(tǒng)都會(huì)無(wú)法避免的收到一個(gè)假信號(hào)導(dǎo)致聯(lián)鎖停機(jī)誤動(dòng)作信號(hào)的輸出，間接造成設(shè)備誤動(dòng)作事故的發(fā)生。雖然，現(xiàn)有技術(shù)中的控制系統(tǒng)都會(huì)采用一定的保護(hù)溫度干擾的措施，但層次不一，使用效果不明顯，局限性太大；而且，現(xiàn)有技術(shù)中溫度測(cè)點(diǎn)的信號(hào)對(duì)控制系統(tǒng)正常聯(lián)鎖影響較大，很難避免假信號(hào)對(duì)控制系統(tǒng)的干擾。因此，這就要求結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)控制系統(tǒng)優(yōu)化改造以達(dá)到滿足工業(yè)安全、可靠生產(chǎn)的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能有效提高可靠性的基于溫度測(cè)量的控制系統(tǒng)連鎖保護(hù)裝置。
[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括溫度傳感器、有效值處理單元、連鎖判斷單元，其中:
[0006]溫度傳感器用于測(cè)量所述控制系統(tǒng)所控制裝置的溫度，并將測(cè)量的溫度輸出給有效值處理單元；
[0007]有效值處理單元用于計(jì)算所述溫度傳感器所測(cè)量溫度的有效值，并將所述溫度有效值輸出給連鎖判斷單元；
[0008]連鎖判斷單元用于將所述溫度有效值與預(yù)設(shè)有效值比較，在溫度有效值不小于預(yù)設(shè)有效值時(shí)，輸出異常報(bào)警信號(hào)給報(bào)警裝置和/或輸出切斷連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)。
[0009]經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀察總結(jié)和結(jié)合實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在基于溫度測(cè)量的控制系統(tǒng)連鎖保護(hù)裝置中，通過(guò)預(yù)設(shè)測(cè)量溫度有效值，在規(guī)定的濾波時(shí)間內(nèi)，對(duì)溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效值處理后與預(yù)設(shè)有效值比較，根據(jù)比較規(guī)則及時(shí)分辨出溫度數(shù)據(jù)的真?zhèn)危瑢?duì)連鎖判斷認(rèn)定為因傳感器斷線、短路、接觸不良或信號(hào)干擾造成的假信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行第一時(shí)間隔離并報(bào)警，及時(shí)避免因假信號(hào)輸入連鎖保護(hù)裝置而導(dǎo)致控制系統(tǒng)聯(lián)鎖誤動(dòng)作，在事故發(fā)生之前讓設(shè)備維護(hù)人員及時(shí)介入進(jìn)行故障處理；對(duì)判定為正常信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)一步判斷數(shù)據(jù)是否超過(guò)預(yù)設(shè)報(bào)警溫度或連鎖溫度，并輸出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)或連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)，從而保證溫度測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)有效可靠的服務(wù)于控制系統(tǒng)，避免誤連鎖保護(hù)造成的停機(jī)，減少由此造成的停機(jī)損失，有效提高控制系統(tǒng)所控制裝置的可靠性。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置單元，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況自由設(shè)置參數(shù)，能有效排除斷線、短路、接觸不良、測(cè)點(diǎn)老化產(chǎn)生的假信號(hào)對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的干擾，而且還能根據(jù)不同控制系統(tǒng)的要求及實(shí)際情況設(shè)置溫度有效值及濾波時(shí)間，具有很好的通用性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖中:1_溫度傳感器、2-有效值處理單元、3-連鎖判斷單元、4-設(shè)置單元、5-前置處理單元、6-異常報(bào)警裝置、7-控制系統(tǒng)；
[0012]圖2為本實(shí)用新型典型工作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不以任何方式對(duì)本實(shí)用新型加以限制，基于本實(shí)用新型教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0014]如附圖1和2所示，本實(shí)用新型所述連鎖保護(hù)裝置包括溫度傳感器1、有效值處理單元2、連鎖判斷單元3，其中:
[0015]溫度傳感器I用于測(cè)量所述控制系統(tǒng)所控制裝置的溫度，并將測(cè)量的溫度輸出給有效值處理單元2 ；
[0016]有效值處理單元2用于計(jì)算所述溫度傳感器I所測(cè)量溫度的有效值，并將所述溫度有效值輸出給連鎖判斷單元3 ；
[0017]連鎖判斷單元3用于將所述溫度有效值與預(yù)設(shè)有效值比較，在溫度有效值不小于預(yù)設(shè)有效值時(shí)，輸出異常報(bào)警信號(hào)給報(bào)警裝置和/或輸出切斷連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)。
[0018]所述有效值處理單元2是將預(yù)設(shè)濾波時(shí)間內(nèi)輸入的最大測(cè)量溫度與最小測(cè)量溫度之差作為測(cè)量溫度的有效值。
[0019]本實(shí)用新型還包括設(shè)置單元4，所述設(shè)置單元4與有效值處理單元2和/或連鎖判斷單元3信號(hào)連接，用于設(shè)置所述有效值處理單元2的預(yù)設(shè)濾波時(shí)間和/或連鎖判斷單元3的預(yù)設(shè)有效值、預(yù)設(shè)報(bào)警值和預(yù)設(shè)連鎖值。
[0020]所述連鎖判斷單元3在溫度有效值小于預(yù)設(shè)有效值時(shí)，輸出信號(hào)給有效值處理單元2，有效值處理單元2將未經(jīng)處理的測(cè)量溫度直接輸出給連鎖判斷單元3，所述連鎖判斷單元3將輸入的測(cè)量溫度與預(yù)設(shè)報(bào)警值和預(yù)設(shè)連鎖值比較，在測(cè)量溫度大于預(yù)設(shè)報(bào)警值或預(yù)設(shè)連鎖值時(shí)，輸出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)或連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)。
[0021]所述有效值處理單元2將計(jì)算后的溫度有效值和未經(jīng)處理的測(cè)量溫度值一同輸出給連鎖判斷單元3。[0022]所述連鎖判斷單元3在溫度有效值小于預(yù)設(shè)有效值時(shí)，直接將未經(jīng)處理的測(cè)量溫度值與預(yù)設(shè)報(bào)警值和預(yù)設(shè)連鎖值比較，在測(cè)量溫度值大于預(yù)設(shè)報(bào)警值或預(yù)設(shè)連鎖值時(shí)，輸出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)或連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)。
[0023]所述有效值處理單元2前設(shè)置有前置處理單元5，所述前置處理單元5將溫度傳感器I測(cè)量的溫度信號(hào)進(jìn)行濾波和/或模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后再將處理后溫度信號(hào)輸出給有效值處理單元2。
[0024]本實(shí)用新型工作原理及工作過(guò)程:
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型在基于溫度測(cè)量的控制系統(tǒng)連鎖保護(hù)裝置中，通過(guò)預(yù)設(shè)測(cè)量溫度有效值、濾波時(shí)間和預(yù)警溫度、連鎖溫度，在規(guī)定的濾波時(shí)間內(nèi)對(duì)溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效值計(jì)算，再把有效值與預(yù)設(shè)有效值比較，從而分辨出測(cè)量溫度數(shù)據(jù)的真?zhèn)危瑢?duì)判斷認(rèn)定為因傳感器斷線、短路、接觸不良或信號(hào)干擾造成的假信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行第一時(shí)間隔離并報(bào)警，及時(shí)避免因假信號(hào)輸入控制系統(tǒng)而導(dǎo)致聯(lián)鎖保護(hù)誤動(dòng)作，而且在事故發(fā)生之前報(bào)警提醒讓設(shè)備維護(hù)人員及時(shí)介入進(jìn)行故障處理；對(duì)判定為正常信號(hào)的溫度測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)一步判斷數(shù)據(jù)是否超過(guò)預(yù)警溫度或連鎖溫度，并根據(jù)判斷輸出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)或連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)，從而保證溫度測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)有效可靠的服務(wù)于控制系統(tǒng)，避免誤連鎖保護(hù)造成的停機(jī)，減少由此造成的停機(jī)損失，有效提高控制系統(tǒng)所控制裝置的可靠性。
[0026]如圖1和2所示，在連鎖保護(hù)裝置運(yùn)行前，通過(guò)設(shè)置單元4向有效值處理單元2輸入預(yù)設(shè)濾波時(shí)間和連鎖判斷單元3輸入預(yù)設(shè)有效值、預(yù)設(shè)報(bào)警值和預(yù)設(shè)連鎖值。工作時(shí)，溫度傳感器I測(cè)量所控制裝置的測(cè)點(diǎn)如支承軸承溫度后，將測(cè)量溫度輸出給前置處理單元5進(jìn)行數(shù)據(jù)前置處理后，再將前置處理后的溫度數(shù)據(jù)輸出給有效值處理單元2，根據(jù)預(yù)設(shè)濾波時(shí)間計(jì)算測(cè)量溫度的有效值，并將計(jì)算后的溫度有效值輸出給連鎖判斷單元3，連鎖判斷單元3將溫度有效值與預(yù)設(shè)有效值比較，在溫度有效值不小于預(yù)設(shè)有效值時(shí)，輸出異常報(bào)警信號(hào)給報(bào)警裝置和/或輸出切斷連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)7，通過(guò)異常報(bào)警裝置6報(bào)警和/或控制系統(tǒng)7不向連鎖保護(hù)裝置輸出信號(hào)。連鎖判斷單元3在溫度有效值小于預(yù)設(shè)有效值時(shí)，將有效值處理單元2輸入的未經(jīng)處理測(cè)量溫度值與預(yù)設(shè)報(bào)警值和連鎖值比較，在測(cè)量溫度大于預(yù)設(shè)報(bào)警值或連鎖值時(shí)，輸出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)或連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)7，控制系統(tǒng)7根據(jù)輸入的信號(hào)輸出超溫報(bào)警或輸出連鎖保護(hù)信號(hào)給連鎖保護(hù)裝置，對(duì)控制裝置停機(jī)等連鎖保護(hù)并報(bào)警。
【權(quán)利要求】
1.一種基于溫度測(cè)量的控制系統(tǒng)連鎖保護(hù)裝置，其特征在于包括溫度傳感器(I)、有效值處理單元(2)、連鎖判斷單元(3)，其中: 溫度傳感器(I)用于測(cè)量所述控制系統(tǒng)所控制裝置的溫度，并將測(cè)量的溫度輸出給有效值處理單元(2)； 有效值處理單元(2)用于計(jì)算所述溫度傳感器(I)所測(cè)量溫度的有效值，并將所述溫度有效值輸出給連鎖判斷單元(3)； 連鎖判斷單元(3)用于將所述溫度有效值與預(yù)設(shè)有效值比較，在溫度有效值不小于預(yù)設(shè)有效值時(shí)，輸出異常報(bào)警信號(hào)給報(bào)警裝置和/或輸出切斷連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鎖保護(hù)裝置，其特征在于所述有效值處理單元(2)是將預(yù)設(shè)濾波時(shí)間內(nèi)輸入的最大測(cè)量溫度與最小測(cè)量溫度之差作為測(cè)量溫度的有效值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連鎖保護(hù)裝置，其特征在于還包括設(shè)置單元(4)，所述設(shè)置單元(4 )與有效值處理單元(2 )和/或連鎖判斷單元(3 )信號(hào)連接，用于設(shè)置所述有效值處理單元(2)的預(yù)設(shè)濾波時(shí)間和/或連鎖判斷單元(3)的預(yù)設(shè)有效值、預(yù)設(shè)報(bào)警值和預(yù)設(shè)連鎖值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連鎖保護(hù)裝置，其特征在于所述連鎖判斷單元(3)在溫度有效值小于預(yù)設(shè)有效值時(shí)，輸出信號(hào)給有效值處理單元(2)，有效值處理單元(2)將未經(jīng)處理的測(cè)量溫度直接輸出給連鎖判斷單元(3)，所述連鎖判斷單元(3)將輸入的測(cè)量溫度與預(yù)設(shè)報(bào)警值和預(yù)設(shè)連鎖值比較，在測(cè)量溫度大于預(yù)設(shè)報(bào)警值或預(yù)設(shè)連鎖值時(shí)，輸出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)或連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連鎖保護(hù)裝置，其特征在于所述有效值處理單元(2)將計(jì)算后的溫度有效值和未經(jīng)處理的測(cè)量溫度值一同輸出給連鎖判斷單元(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連鎖保護(hù)裝置，其特征在于所述連鎖判斷單元(3)在溫度有效值小于預(yù)設(shè)有效值時(shí)，直接將未經(jīng)處理的測(cè)量溫度值與預(yù)設(shè)報(bào)警值和預(yù)設(shè)連鎖值比較，在測(cè)量溫度值大于預(yù)設(shè)報(bào)警值或預(yù)設(shè)連鎖值時(shí)，輸出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)或連鎖保護(hù)信號(hào)給控制系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連鎖保護(hù)裝置，其特征在于所述有效值處理單元(2)前設(shè)置有前置處理單元(5 )，所述前置處理單元(5 )將溫度傳感器(I)測(cè)量的溫度信號(hào)進(jìn)行濾波和/或模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后再將處理后溫度信號(hào)輸出給有效值處理單元(2)。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK203658765SQ201420029626
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】徐立榮 申請(qǐng)人:武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司