基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统技术方案

本实用新型专利技术是基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统，其结构是PLC的第一信号输入/输出端连接人机界面的输出/输入端，PLC的第一信号输入端连接湿度传感器的信号输出端，PLC的第一信号输出端连接电动球阀的信号输入端，PLC的第二信号输出端连接罗茨风机的信号输入端，PLC的第二信号输入端连接温度传感器的信号输出端，PLC的第三信号输出端连接加热器的信号输入端。本实用新型专利技术的优点：减少封母内部凝露的产生，确保封母安全稳定运行。具有人机界面可视性强、控制模式灵活、操作界面友好简便、运行维护简便的特点，提高了现场工作效率，装置扩展性强，能够很方便地支持后续硬件和软件上的升级，具备一定的工程实用性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统，属于工业自动化

技术介绍
PLC(ProgrammableLogicController)中文名为可编程逻辑控制器，是一种在工业自动化控制领域中使用较为广泛的、具有微处理器的数字逻辑控制器。PLC采用了一类可编程的存储器，使用者可以随时将控制指令加载到PLC存储器并执行，从而实现使用者所需的控制功能，具有编程简单、功能强、可靠性高、易于扩展等优点。离相封闭母线(简称封母)是广泛应用于50MW及以上发电机引出线回路及厂用分支回路的一种大电流传输装置，其基本结构为：每相导体(作为传输电流的母线)设有单独的由铝或铝合金制成的圆筒形封闭外壳，三相外壳之间互相分离，导体由支撑绝缘子固定在壳内的中心位置上。由于离相封闭母线特殊的结构及运行环境，极易在母线内以及结缘子上出现凝露，这将导致母线与外壳之间的绝缘水平下降，严重情况下会出现对地闪络，这给电力系统的安全稳定运行带来了隐患。因此，离相封闭母线须配置一套防凝露装置，目前使用广泛的是空气循环干燥装置。空气循环干燥装置是通过在封母内打循环的方式对封母进行干燥，以达到控制封母内部湿度的目的。整套装置包括由驱动系统和控制系统组成，其中驱动系统用于完成空气抽取、干燥、再生排气等功能，设备包括罗茨风机、干燥塔、进气阀、排气阀等；控制系统为空气循环干燥装置的核心部件，用于实现对驱动系统的智能控制，目前控制系统普遍采用PLC控制，但存在以下问题：1)控制方式单一、对网络的依赖性强。目前普遍采用远方控制模式，即现场配置一台监控主机，用户只能在监控主机上获取系统运行状态并进行控制；当监控后台与PLC出现通信故障时，将会出现监控盲区，给整套系统的安全运行带来不便；2)人机界面不友好。目前PLC模块一般只设置简单的灯光指示，未配置显示屏，用户就地得到的运行信息非常有效，这对运行维护的有效性、及时性大打折扣。
技术实现思路
本技术提出的是一种基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统，其目的旨在克服现有技术存在的上述不足，实现就地实时显示封闭母线循环空气干燥系统的运行状态，并支持系统的就地、远方控制。本技术的技术解决方案：基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统，其结构包括PLC，PLC的第一信号输入/输出端连接人机界面的输出/输入端，PLC的第一信号输入端连接湿度传感器的信号输出端，PLC的第一信号输出端连接电动球阀的信号输入端，PLC的第二信号输出端连接罗茨风机的信号输入端，PLC的第二信号输入端连接温度传感器的信号输出端，PLC的第三信号输出端连接加热器的信号输入端。优选的，所述的PLC配置基本单元和模拟量输入扩展模块，所述的基本单元即CPU模块，具有14路数字量输入、10路数字量输出；所述的模拟量输入扩展模块具有8路热电偶输入。优选的，所述的人机界面与PLC之间通过RS-485接口连接。优选的，所述的电动球阀连接回气阀、补气阀、排气阀和进气阀。优选的，所述的温度传感器分别设置在封闭母线、干燥塔和再生排气点上，优选的，所述的湿度传感器设置在封母B相母线上。优选的，所述的加热器分别设置在干燥塔A和干燥塔B内。本技术的优点：能够智能地控制离相封闭母线空气循环干燥装置，从而减少封母内部凝露的产生，确保封母安全稳定运行。具有人机界面可视性强、控制模式灵活、操作界面友好简便、运行维护简便的特点，提高了现场工作效率，装置扩展性强，能够很方便地支持后续硬件和软件上的升级，具备一定的工程实用性。附图说明图1是基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统的结构框图。图2是离相封闭母线空气循环干燥装置的主接线图。图3是基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统的流程图。具体实施方式下面结合实施例和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1、2所示，基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统，其结构包括PLC，PLC的第一信号输入/输出端连接人机界面的输出/输入端，PLC的第一信号输入端连接湿度传感器的信号输出端，PLC的第一信号输出端连接电动球阀的信号输入端，PLC的第二信号输出端连接罗茨风机的信号输入端，PLC的第二信号输入端连接温度传感器的信号输出端，PLC的第三信号输出端连接加热器的信号输入端。所述的PLC组件选用西门子S7-200系列PLC，该系列PLC硬件系统采用基本式加积木式的配置方式，即主机基本单元(又称为CPU模块)中已经包含一定数量的输入输出点，同时还可以扩展IO模块和各种功能模块。根据现场使用需求，所述的PLC配置基本单元和模拟量输入扩展模块，所述的基本单元(型号为S7-CPU224)即CPU模块，具有14路数字量输入、10路数字量输出，分别用于实现外部开关量(如罗茨风机启停、阀门开关等)的采集与控制；所述的模拟量输入扩展模块(型号为EM231，配置2块该插件)具有8路热电偶输入，用于采集封闭母线、干燥塔、再生排气点的温度、湿度信息。所述的人机界面组件选用北京昆仑通态公司生产的7英寸触摸屏(型号为TPC7062Ti)，该触摸屏具备丰富的硬件资源，并内置嵌入式组态软件，非常适合工业人机界面组态。在本干燥控制系统中，人机界面用于实时显示系统运行状态，为用户提供定值设置等功能，所述的人机界面与PLC之间通过RS-485接口连接，进行通讯(通讯协议为西门子PPI协议)。离相封闭母线空气循环干燥装置为现有技术，通过在封母内打循环的方式对封母进行干燥，其结构包括罗茨风机、干燥塔A、干燥塔B、回气阀、补气阀、排气阀、进气阀。其中罗茨风机用于吸取封母B相的湿空气，干燥塔(内部含干燥剂、加热器)用于空气干燥。所述的电动球阀连接回气阀、补气阀、排气阀和进气阀，控制阀门的启停。所述的温度传感器分别设置在封闭母线、干燥塔和再生排气点上，用于采集封闭母线、干燥塔、再生排气点的温度，所述的湿度传感器设置在封母B相母线上，用于采集封母B相的湿度。所述的加热器分别设置在干燥塔A和干燥塔B内。配备了本技术基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统的离相封闭母线空气循环干燥装置的工作流程为：PLC读取封母B相母线内的湿度值，当湿度高于用户设定值时，控制系统自动启动循环系统。首先将B相母线内湿空气由罗茨风机吸出，湿空气由下往上进入干燥塔A或B，当塔内干燥剂将湿空气吸附后，干燥后的空气从塔内排出进入A、C相母线内，最后循环至B相母线内，从而降低封母内部空气湿度。由于塔内干燥剂在吸附湿空气后，干燥性能下降，因此需要加热使之恢复干燥性能(加热恢复的过程称之为再生)。为了提高系统工作效率，A、B干燥塔交替处于干燥吸附和再生排气状态。当排气温度低于设定上限值时，启动塔内加热器加热，当系统检测到排气口的温度高于设定值时，加热器停止加热。下面重点阐述在上述工作流程中，本技术基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统的具体操作过程。本控制系统设置了自动和手动两种控制模式，通过人机界面(触摸屏)上的转换按钮进行切换。对于上述两种控制模式，说明如下：自动控制模式。如图3所示，封母B相处安装的湿度传感器将湿度信息传输至PLC，当检测到湿度值超过用户设定的门槛值时，控制系统进入“A塔干燥吸附、B塔再生排气本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统，其特征包括PLC，PLC的第一信号输入/输出端连接人机界面的输出/输入端，PLC的第一信号输入端连接湿度传感器的信号输出端，PLC的第一信号输出端连接电动球阀的信号输入端，PLC的第二信号输出端连接罗茨风机的信号输入端，PLC的第二信号输入端连接温度传感器的信号输出端，PLC的第三信号输出端连接加热器的信号输入端。

【技术特征摘要】
1.基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统，其特征包括PLC，PLC的第一信号输入/输出端连接人机界面的输出/输入端，PLC的第一信号输入端连接湿度传感器的信号输出端，PLC的第一信号输出端连接电动球阀的信号输入端，PLC的第二信号输出端连接罗茨风机的信号输入端，PLC的第二信号输入端连接温度传感器的信号输出端，PLC的第三信号输出端连接加热器的信号输入端。2.如权利要求1所述的基于PLC的离相封闭母线空气循环干燥控制系统，其特征是所述的PLC配置基本单元和模拟量输入扩展模块，所述的基本单元即CPU模块，具有14路数字量输入、10路数字量输出；所述的模拟量输入扩展模块具有8路热电偶输入。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶剑波，陈栩，李进，陈军，黄小波，任宝军，刘佰川，逯海军，
申请(专利权)人：南京大全自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32