專利名稱：一種多路供電、多水泵備自投控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水泵供電控制系統(tǒng)，具體地說是一種多路供電、多水 泵備自投控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冶金企業(yè)高爐冷卻供水系統(tǒng)的可靠性與否，直接影響著高爐運行的生產(chǎn) 安全， 一旦斷水，短時間內(nèi)就會造成重大的設(shè)備事故。冶金企業(yè)供水泵房大部 分為一、二級負(fù)荷，都是兩路供電，多臺水泵分布在兩段或多段母線上，當(dāng)某 段母線失電時，其它段的母線應(yīng)能保證所接水泵的正常工作，以滿足必需的生 產(chǎn)用水，不致造成重大設(shè)備事故；另外，當(dāng)運行泵因故障跳閘時，備用泵要求 能夠自行啟動運行。
為滿足上述的工藝要求，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)， 一種是采用常規(guī)繼電器控制方 式，其控制線路復(fù)雜，維護(hù)困難，難以保證系統(tǒng)的可靠性；另一種是采用PLC集 中控制方式，其控制線路簡單，維護(hù)量較小，可靠性較高，但是成本高、投資 大， 一旦PLC因某種原因發(fā)生故障，則會造成全部水泵的同時停機(jī)，釀成重大生 產(chǎn)安全事故，而且控制電源因取自不同母線需要及時切換，造成控制的安全性 降低。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的就是提供一種多路供電、多水泵備自投控制系統(tǒng)，以解 決多段母線上所接運行泵和備用泵的安全控制問題。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的 一種多路供電、多水泵備自投控制系統(tǒng)，包括 有若干個與在用和備用水泵的總數(shù)相同的子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)包括一個可編程 邏輯控制模塊Ul和與之相接的軟啟動器PSD，各子系統(tǒng)的總進(jìn)線端L與總出線 端N分別有若干條線路連接可編程邏輯控制模塊Ul和軟啟動器PSD，在總進(jìn) 線端L與可編程邏輯控制模塊Ul的若干輸入端之間分別連接有啟動按鈕、停止 按鈕、水泵電動閥門關(guān)位開關(guān)、旁路接觸器和其他子系統(tǒng)的水泵故障輸出繼電 器的常開觸點，在可編程邏輯控制模塊U1的若干輸出端與總出線端N之間分 別連接有軟啟接觸器、旁路接觸器和水泵故障輸出繼電器。
3本發(fā)明控制系統(tǒng)主要是針對供水泵房對供電可靠性要求較高的一、二級負(fù) 荷。在每個運行泵和備用泵上都配置一個結(jié)構(gòu)相同的控制子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)分 接在不同的供電母線段上。當(dāng)運行泵因故障跳閘或所在母線段失電時，子系統(tǒng) 中的水泵故障輸出繼電器斷開，通過該繼電器的常開觸點的動作，向其他水泵 的控制子系統(tǒng)發(fā)出動作信號，根據(jù)編程設(shè)定的邏輯順序，使相對應(yīng)的另外一臺 運行泵或備用泵及時加電啟動運行，由此避免了全部水泵同時停機(jī)所造成的生 產(chǎn)安全事故，并且本發(fā)明系統(tǒng)各子系統(tǒng)的控制電源不需進(jìn)行切換，因而控制的 可靠性和安全很高。
本實用新型的所述可編程邏輯控制模塊Ul選用LoGo!230RC+LoGo!DM8 230R 小型可編程邏輯控制模塊，所述模塊U1輸入端的I1腳與總進(jìn)線端L之間接有轉(zhuǎn)換 開關(guān)SH2，所述模塊U1輸入端的I3腳與總進(jìn)線端L之間接有兩個并聯(lián)的啟動按鈕 SB1、 SB2，所述模塊U1輸入端的I4腳與總進(jìn)線端L之間接有兩個并聯(lián)的停止按鈕 SS1、 SS2，所述模塊U1輸入端的I5腳與總進(jìn)線端L之間接有水泵電動閥門關(guān)位開 關(guān)FKA，所述模塊U1輸入端的I6腳與總進(jìn)線端L之間接有其他子系統(tǒng)的水泵故障 輸出繼電器的常開觸點，所述模塊U1輸入端的I8腳與總進(jìn)線端L之間接有旁路接 觸器KM2輔助觸點；所述模塊U1輸入端的I9、 110腳分別與軟啟動器PSD的14、 17 腳相接，軟啟動器PSD的1、 16和19腳均接至總進(jìn)線端L，軟啟動器PSD的2腳接 總出線端N，軟啟動器PSD的8、 9腳分接至所述模塊U1的雙腳輸出端Q8上；所 述模塊U1的三個雙腳輸出端Q1、 Q2、 Q3上的各第一端腳相互并聯(lián)，該并聯(lián)節(jié)點 在串接轉(zhuǎn)換開關(guān)SH1后接至總進(jìn)線端L，雙腳輸出端Q1的第二端腳串接軟啟接觸 器KM1后接至總出線端N，雙腳輸出端Q2的第二端腳串接旁路接觸器KM2和熱繼 電器觸點KH后接至總出線端N，雙腳輸出端Q3的第二端腳串接水泵故障輸出繼 電器KA后接至總出線端N，水泵故障輸出繼電器KA的常開觸點分接在其他子系統(tǒng) 中的小型可編程邏輯控制模塊的I6腳輸入端上。
本發(fā)明控制系統(tǒng)是對不同母線段的水泵進(jìn)行分散控制，在滿足工藝要求的 情況下，克服了上述傳統(tǒng)控制方式的缺陷，從而實現(xiàn)了安全性與可靠性的統(tǒng)一。 本發(fā)明控制系統(tǒng)通過采用西門子公司的小型可編程邏輯控制模塊進(jìn)行邏輯編 程，實現(xiàn)當(dāng)運行泵故障跳閘時，備用泵能自行啟動投入運行，滿足供水要求。 本發(fā)明控制系統(tǒng)為多路電源、多水泵供水系統(tǒng)或類似系統(tǒng)提供了一種安全可靠、 簡單實用且成本低廉的控制系統(tǒng)。

圖1是本實用新型第一子系統(tǒng)的電路原理圖。
圖2是水泵電機(jī)的供電簡圖。
具體實施方式
本實用新型以一臺備用水泵、兩臺運行水泵這種"兩用一備"的結(jié)構(gòu)為例 說明，三臺水泵分布在多段供電母線上，同理可推廣至多臺水泵上。本發(fā)明控
制系統(tǒng)包括有三個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)包括一個可編程邏輯控制模塊U1和與之 相接的軟啟動器PSD。各子系統(tǒng)所用的可編程邏輯控制模塊U1選用西門子公司 生產(chǎn)的型號為LoGo!230RC+LoGo!DM8 230R小型可編程邏輯控制模塊。圖l是用在 1#水泵上的第一子系統(tǒng)的一次系統(tǒng)圖及控制原理圖，圖中的各控制元件前面都 加標(biāo)"1"或"卜"，2#和3#水泵上的子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制元件與第一子系統(tǒng)的 相同，只是各控制元件前面的加標(biāo)編號作相應(yīng)變動。
如圖1所示，第一子系統(tǒng)的一種具體結(jié)構(gòu)就是在LoGo!230RC+LoGo!DM8 230R 小型可編程邏輯控制模塊Ul的輸入端的II腳與總進(jìn)線端L之間接有轉(zhuǎn)換開關(guān) 1-SH2，在該模塊Ul輸入端的13腳與總進(jìn)線端L之間接有兩個并聯(lián)的啟動按鈕 卜SB1、 1-SB2，在該模塊Ul輸入端的14腳與總進(jìn)線端L之間接有兩個并聯(lián)的 停止按鈕1-SS1、 1-SS2，在該模塊U1輸入端的I5腳與總進(jìn)線端L之間接有水 泵電動閥門關(guān)位開關(guān)1FKA，在該模塊U1輸入端的I6腳與總進(jìn)線端L之間接有 配在2tt和3tt水泵上的控制子系統(tǒng)的水泵故障輸出繼電器的常開觸點2KA、3KA， 在該模塊Ul輸入端的18腳與總進(jìn)線端L之間接有旁路接觸器1KM2輔助觸點； 在該模塊U1輸入端的I9、 IIO腳分別與軟啟動器PSD的14、 17腳相接，軟啟 動器PSD的1、 16和19腳均接至總進(jìn)線端L，軟啟動器PSD的2腳接總出線 端N，軟啟動器PSD的8、 9腳分接至所述模塊U1的雙腳輸出端Q8上；該小 型可編程邏輯控制模塊U1的三個雙腳輸出端Q1、 Q2、 Q3上的各第一端腳相互 并聯(lián)，該并聯(lián)節(jié)點在串接轉(zhuǎn)換開關(guān)1-SH1后接至總進(jìn)線端L，雙腳輸出端Q1的 第二端腳串接軟啟接觸器1KM1后接至總出線端N，雙腳輸出端Q2的第二端腳 串接旁路接觸器1KM2和熱繼電器觸點1-KH后接至總出線端N，雙腳輸出端Q3 的第二端腳串接水泵故障輸出繼電器1KA后接至總出線端N，水泵故障輸出繼 電器1KA的常開觸點分接在2#和3#水泵上的控制子系統(tǒng)中的小型可編程邏輯控 制模塊的I6腳輸入端上。
所述小型可編程邏輯控制模塊Ul輸入端的17腳與總進(jìn)線端L之間還接有 來自儀控信號的低水位動作開關(guān)3KAD，當(dāng)水池水位超低時停泵，以防燒壞水泵。在第一子系統(tǒng)中還按常規(guī)方式連接有運行指示燈1-HR1、 l-服2和停止指示 燈1-HG1、卜HG2，在水泵故障輸出繼電器1KA的兩端并聯(lián)有故障指示燈1-HY，在 總進(jìn)線端L與總出線端N之間接有電流變送器BS 。
在圖2所示的1#水泵電機(jī)的供電簡圖中，水泵電機(jī)M的供電線路上接有電 源開關(guān)1QL (斷路器)、快速熔斷器FUS、電機(jī)軟啟動器PSD、熱繼電器1-KH以 及軟啟接觸器1KM1和旁路接觸器1KM2的主觸點。
如圖所示，本發(fā)明控制系統(tǒng)的核心部分為西門子小型可編程邏輯控制模塊 LOGO!，轉(zhuǎn)換開關(guān)1-SH2是水泵選擇單機(jī)運行方式或者備用方式的選擇開關(guān)。 單機(jī)方式用于單臺試車、檢修及正常運行用；備用方式作為當(dāng)運行泵故障時自 啟動用。在冶金企業(yè)中，供水泵的容量均較大，故本例中以在主回路中采用軟 啟動器起動電機(jī)為例。
下面就1#水泵正常啟動與自啟動分別加以說明。
正常啟動時，將選擇開關(guān)l-SH2打到單機(jī)的位置，按起動按鈕1-SB1或1-SB 2啟動(出口電動閥門關(guān)閉)，水泵電機(jī)M首先由軟啟動器PSD進(jìn)行軟啟動(軟 啟接觸器1KM1閉合)。當(dāng)軟啟動器PSD輸出電壓達(dá)到額定電壓時，軟啟輸出 全電壓信號給小型可編程邏輯控制模塊Ul的19腳，Ul的雙腳輸出端Q4打開 水泵出口電動閥門，同時雙腳輸出端Q1停止輸出，軟啟接觸器1KM1斷電斷開 軟啟動器PSD，雙腳輸出端Q2接通旁路接觸器1KM2，啟動過程結(jié)束，水泵電 機(jī)投入運行。當(dāng)水泵電機(jī)因故障跳閘時，旁路接觸器1KM2斷開，U1的I8腳輸 入消失，Q3輸出故障信號，同時控制故障繼電器1KA進(jìn)行報警，并啟動備用水 泵(2#或3#泵)，撤銷Q2輸出，切除旁路接觸器1KM2，則故障泵退出運行， 備用泵投入運行。當(dāng)1#水泵停止時，1KM2的輔助觸點關(guān)閉出口電動閥門。
如果1#水泵作為備用水泵，則選擇開關(guān)1-SH2打到備用位置。此時如果2# 或3#兩臺水泵的任一臺有故障時，水泵故障輸出繼電器的常開觸點2KA或3KA 閉合，Ul的I6腳輸入置位，水泵自動啟動(水泵停止時接觸器的輔助觸點控制 閥門關(guān)閉)，啟動過程同手動啟動。
本發(fā)明控制系統(tǒng)針對較大容量電動機(jī)必須配套軟啟動器，可采用ABB公司 的軟啟動器，也可選用其他公司的類似產(chǎn)品，還可根據(jù)需要對控制功能進(jìn)行簡 化。本發(fā)明控制系統(tǒng)也可擴(kuò)展到有類似控制要求的其他技術(shù)領(lǐng)域。
權(quán)利要求1、一種多路供電、多水泵備自投控制系統(tǒng)，其特征在于包括有若干個與在用和備用水泵的總數(shù)相同的子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)包括一個可編程邏輯控制模塊U1和與之相接的軟啟動器PSD，各子系統(tǒng)的總進(jìn)線端L與總出線端N分別有若干條線路連接可編程邏輯控制模塊U1和軟啟動器PSD，在總進(jìn)線端L與可編程邏輯控制模塊U1的若干輸入端之間分別連接有啟動按鈕、停止按鈕、水泵電動閥門關(guān)位開關(guān)、旁路接觸器和其他子系統(tǒng)的水泵故障輸出繼電器的常開觸點，在可編程邏輯控制模塊U1的若干輸出端與總出線端N之間分別連接有軟啟接觸器、旁路接觸器和水泵故障輸出繼電器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路供電、多水泵備自投控制系統(tǒng)，其特征在于 所述可編程邏輯控制模塊Ul選用LoGo!230RC+LoGo!DM8 230R小型可編程邏輯 控制模塊，所述模塊Ul輸入端的II腳與總進(jìn)線端L之間接有轉(zhuǎn)換開關(guān)SH2，所 述模塊Ul輸入端的13腳與總進(jìn)線端L之間接有兩個并聯(lián)的啟動按鈕SB1、SB2， 所述模塊Ul輸入端的14腳與總進(jìn)線端L之間接有兩個并聯(lián)的停止按鈕SS1、 SS2，所述模塊U1輸入端的I5腳與總進(jìn)線端L之間接有水泵電動閥門關(guān)位開關(guān) FKA，所述模塊Ul輸入端的16腳與總進(jìn)線端L之間接有其他子系統(tǒng)的水泵故 障輸出繼電器的常開觸點，所述模塊Ul輸入端的18腳與總進(jìn)線端L之間接有 旁路接觸器KM2的輔助觸點；所述模塊Ul輸入端的19、 IIO腳分別與軟啟動器 PSD的14、 17腳相接，軟啟動器PSD的1、 16和19腳均接至總進(jìn)線端L，軟 啟動器PSD的2腳接總出線端N，軟啟動器PSD的8、 9腳分接至所述模塊U1 的雙腳輸出端Q8上；所述模塊U1的三個雙腳輸出端Q1、 Q2、 Q3上的各第一 端腳相互并聯(lián)，該并聯(lián)節(jié)點在串接轉(zhuǎn)換開關(guān)SH1后接至總進(jìn)線端L，雙腳輸出端 Ql的第二端腳串接軟啟接觸器KM1后接至總出線端N，雙腳輸出端Q2的第二 端腳串接旁路接觸器KM2和熱繼電器觸點KH后接至總出線端N，雙腳輸出端 Q3的第二端腳串接水泵故障輸出繼電器KA后接至總出線端N，水泵故障輸出 繼電器KA的常開觸點分接在其他子系統(tǒng)中的小型可編程邏輯控制模塊的I6腳輸 入端上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路供電、多水泵備自投控制系統(tǒng)，其特征在于 所述小型可編程邏輯控制模塊Ul輸入端的17腳與總進(jìn)線端L之間接有水池低 位動作開關(guān)3KAD。
專利摘要本實用新型涉及一種多路供電、多水泵備自投控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有若干個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)包括有可編程邏輯控制模塊U1和軟啟動器PSD，總進(jìn)線端L與總出線端N分別有若干條線路連接可編程邏輯控制模塊U1和軟啟動器PSD，在總進(jìn)線端L與可編程邏輯控制模塊U1的若干輸入端之間分別連接有啟動按鈕、停止按鈕、水泵電動閥門關(guān)位開關(guān)、旁路接觸器和其他子系統(tǒng)的水泵故障輸出繼電器的常開觸點，在可編程邏輯控制模塊U1的若干輸出端與總出線端N之間分別連接有軟啟接觸器、旁路接觸器和水泵故障輸出繼電器。本實用新型提供了一種安全可靠、簡單實用且成本低廉的控制系統(tǒng)。
文檔編號F04B49/06GK201407161SQ20092010278
公開日2010年2月17日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者劉金常, 衛(wèi)建黨, 商靜閣, 猛 張, 鳳 李, 輝 李, 李貴菊, 軍 王, 王文震, 石國瑞, 悅 蔣, 宇 趙, 辛玉華, 鄭士芳, 郭江河 申請人:邢臺新光工程技術(shù)有限責(zé)任公司