[發明專利]主機冷卻海水泵變頻控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201810788695.2
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN109501997B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 何麟;周文健;袁俊強;姚鵬
• 申請（專利權）人: 上海銳一機電有限公司
• 主分類號: B63H21/38
• 分類號: B63H21/38;F04B49/06
• 代理公司: 上海思牛達專利代理事務所(特殊普通合伙) 31355
• 代理人: 雍常明

1.主機冷卻海水泵變頻控制系統，其特征在于：包括控制柜本體、壓力傳感器、溫度傳感器、電機、海水泵；所述控制柜本體設有操作面板、PID控制器、PLC控制柜、低諧波變頻柜；所述操作面板設有手動/自動切換旋鈕；所述壓力傳感器和溫度傳感器將收集到的信號通過線纜發送到PID控制器，PID控制器將信號處理后發送PLC控制柜與低諧波變頻柜；所述PLC控制柜和低諧波變頻柜通過通訊線纜與電機通訊；所述電機驅動海水泵；

所述操作面板還設有啟動按鈕、電機調速按鈕、水泵備用按鈕、急停按鈕、復位按鈕、指示燈；

所述PLC控制柜內設有PLC、斷電器、斷路器、熔芯、延時繼電器、信號分配器、溫度顯示表、溫度設定電位計、控制端子；

所述低諧波變頻柜內設有濾波器、功率單元、逆變單元、斷路器、繼電器、接觸器熱繼電器；

通過設置水中的溫度傳感器、壓力傳感器檢測水在經過主機后的溫度和壓力，經過PID控制器的計算和控制當實際測量值時低于設定值時，以最低轉速運行，當實際測量值高于設定值時，通過PID控制，增加轉速，增大流量，當測量溫度和設定值相同時，保持最低轉速運行，保證一定流量循環；當控制面板手動/自動切換旋鈕切換到自動狀態時PLC控制在自動狀態下根據PID控制傳遞的來的信息控制電機的電機啟動、停止和速度，當控制面板手動/自動切換旋鈕切換到手動狀態時，可以通過控制面板上的其他按鈕控制低諧波變頻柜，低諧波變頻柜根據按鈕指令控制電機啟動、停止和速度；

其中系統工作過程如下：

1)、將變頻控制柜內的斷路器合閘，供控制回路電源，此時變頻控制柜控制電源指示燈亮，變頻器運行時，運行指示燈亮，故障時，故障指示燈亮，同時柜門電流表顯示運行時的電流，計時器記錄泵運行的時間；

2)、通過變頻控制柜上的操作面板，可以選擇控制位置：hand on燈亮，柜門LED面板操作，hand on燈滅，PLC柜體遠程控制，可通過變頻柜上的操作面板啟停及調速；

3)、PLC控制柜自動控制，將PLC柜內的所有斷路器合閘，供控制回路供電，控制柜門上的電源指示燈亮；

4)、選擇“備用1#/2#/3#”，均衡使用泵，延長設備壽命，選擇其一為備用時，另外兩臺泵正常使用；當選擇“2備用模式”開啟時，當海水溫度低于設定值時，自動進入一臺泵運行，停止原來運行的一臺泵作為備用；

5)、選擇“手動/自動控制”手動用于維護，自動為正常工作模式；

6)、系統運行時，點擊“啟動”按鈕，系統自動運行控制，PID過程控制，保證出口溫度趨于設定值，設定值設為32攝氏度，點擊“停止”按鈕，停止控制系統；

7)、出口溫度通過溫度傳感器，實時顯示溫度；

8)、可通過柜體的“設定值給定”調節控制的所需要的溫度，當系統出現故障時，會出現對應的故障及故障設備號，以便檢修及維護；

9)、通常“兩用一備”模式下，當一臺出現故障時，另一臺備用泵自動啟動，“兩備一用”模式下，當運行泵出現故障時，程序指定備用的其中一臺泵啟動；

當海水出口溫度較低，低于設定值，對應的“一用兩備”模式開啟時，自動停止其中一臺泵，只有一臺泵運行；

10)、當海水出口壓力低一定時間時，系統檢測到對應停止泵的運行而切換到備用泵體，當有切換備用泵狀態發生時，顯示切換運行指示燈，并輸出切換信號；當故障泵檢修完畢，按復位消除故障指示，調整對應備用泵的序號“備用1#/2#/3#”，按復位，系統初始化按照正常設定運行；切換運行指示燈滅；

11)、當系統運行過程中，有備用泵存在，不管一臺還是兩臺，藍色備用指示燈一直亮，若沒有備用泵，則藍色指示燈滅；

12)、若在正常運行過程中，遇到危險或緊急情況時，按下“急停”按鈕，按鈕自鎖并且指示燈亮，系統即進入急停狀態，故障原因排除后，松開“急停”按鈕，解除急停自鎖，“急停”指示燈熄滅；

13)、變頻柜內主電源斷電后，恢復上電，15S左右系統重啟動。

2.根據權利要求1所述的主機冷卻海水泵變頻控制系統，其特征在于：所述電機為變頻電機。

3.根據權利要求1所述的主機冷卻海水泵變頻控制系統，其特征在于：所述濾波器為無源濾波器。

4.根據權利要求1所述的主機冷卻海水泵變頻控制系統，其特征在于：所述海水泵數量為三個。

5.根據權利要求4所述的主機冷卻海水泵變頻控制系統，其特征在于：所述低諧波變頻柜 數量與海水泵數量對應。