一种实现远程控制的高速水力测功器控制系统技术方案

本申请公开了一种实现远程控制的高速水力测功器控制系统，涉及水力测功器领域，该控制系统中，核心控制模组连接人机交互模组以及信号处理模组，信号处理模组连接传感器模组和液压阀门模组，液压阀门模组连接并控制高速水力测功器的进排水阀门；远程控制模组通过网线与核心控制模组建立通信连接，远程控制模组还连接远端系统，远端系统通过远程控制模组向核心控制模组发送远程控制指令，核心控制模组响应于远程控制指令控制高速水力测功器；该控制系统可以实现对高速水力测功器的远程控制和远程监控，且可以实现功率控制和功率跟随，扩展并丰富了高速水力测功器的控制方式，扩大了水力测功器的自动化程度和应用范围。水力测功器的自动化程度和应用范围。水力测功器的自动化程度和应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种实现远程控制的高速水力测功器控制系统


[0001]本申请涉及水力测功器领域，尤其是一种实现远程控制的高速水力测功器控制系统。

技术介绍

[0002]水力测功器利用水对旋转的转子形成摩擦力矩吸收并传递动力机械的输出功率，它由转子和外壳组成，外壳由滚动轴承支撑，因而可以自由摆动。固定在外壳上的力臂将作用在外壳上的力矩传递给测力系统。制动器的转子被封闭在外壳内，其间充以水。测功器工作时，水被转子带动获得动量矩并传递给外壳。这样，动力机械加给转子的转矩以同样大小作用于外壳上。动力机械的输出功率则通过水分子间的相互摩擦而变成热能。
[0003]目前的高速水力测功器主要具有阀位控制、转速自动控制和扭矩自动控制等控制方式，这些控制方式均只能实现现场控制，控制方式单一，无法满足高速水力测功器的实际应用需要。

技术实现思路

[0004]本申请人针对上述问题及技术需求，提出了一种实现远程控制的高速水力测功器控制系统，本申请的技术方案如下：
[0005]一种实现远程控制的高速水力测功器控制系统，该高速水力测功器控制系统包括核心控制模组、远程控制模组、信号处理模组、传感器组件、液压阀门模组和人机交互模组；
[0006]核心控制模组连接人机交互模组以及信号处理模组，信号处理模组连接传感器模组和液压阀门模组，传感器模组包括布设在高速水力测功器上的多个传感器，液压阀门模组连接并控制高速水力测功器的进排水阀门；核心控制模组按照人机交互模组获取到的高速水力测功器的目标工作参数对高速水力测功器进行开环控制或闭环控制，核心控制模组还将高速水力测功器的运行状态参数传输给人机交互模组进行显示；
[0007]远程控制模组通过网线与核心控制模组建立通信连接，远程控制模组还连接远端系统，远端系统通过远程控制模组向核心控制模组发送远程控制指令，核心控制模组响应于远程控制指令控制高速水力测功器。
[0008]其进一步的技术方案为，远程控制指令包括原动机的功率曲线，核心控制模组响应于远程控制指令控制高速水力测功器跟随原动机的功率曲线运行。
[0009]其进一步的技术方案为，远程控制指令包括高速水力测功器的目标工作参数，核心控制模组响应于远程控制指令按照目标工作参数对高速水力测功器进行开环控制或闭环控制，闭环控制包括功率控制。
[0010]其进一步的技术方案为，核心控制模组还将高速水力测功器的运行状态参数经由远程控制模组传输给远端系统进行远程监控。
[0011]其进一步的技术方案为，高速水力测功器控制系统还包括安全冗余组件，安全冗余组件包括阀门应急开关，安全冗余组件连接并控制液压阀门模组；核心控制模组通过液
压阀门模组控制高速水力测功器的进排水阀门，或者，核心控制模组出现故障时，安全冗余组件响应于作用在阀门应急开关上的操作、通过液压阀门模组对高速水力测功器的进排水阀门进行应急控制。
[0012]其进一步的技术方案为，安全冗余组件还连接传感器组件，传感器组件感应到的部分重要传感参数通过安全冗余组件传输给人机交互模组进行显示，其余传感参数依次通过信号处理模组和核心控制模组传输给人机交互模组进行显示；核心控制模组出现故障时，人机交互模组继续显示重要传感参数。
[0013]其进一步的技术方案为，安全冗余组件还通过液压阀门模组采集高速水力测功器的进排水阀门的阀门反馈信号并传输给人机交互模组进行显示。
[0014]其进一步的技术方案为，远程控制模组与核心控制模组之间通过OPC或Modbus TCP方式进行通信。
[0015]其进一步的技术方案为，高速水力测功器控制系统还包括润滑组件，润滑组件用于对高速水力测功器的轴承进行润滑和冷却。
[0016]其进一步的技术方案为，人机交互模组包括数字显示组件、触摸显控组件和阀门显控组件：
[0017]数字显示组件用于显示高速水力测功器的运行状态参数；
[0018]触摸显控组件用于显示高速水力测功器的历史运行数据和报警信号，以及用于将接收到的系统控制参数传输给核心控制模组，核心控制模组按照系统控制参数工作；
[0019]阀门显控组件用于显示高速水力测功器的进排水阀门的阀门反馈信号，以及用于将接收到的阀门控制信号传输给核心控制模组，核心控制模组通过液压阀门模组控制高速水力测功器的进排水阀门按照阀门控制信号工作。
[0020]本申请的有益技术效果是：
[0021]本申请公开了一种实现远程控制的高速水力测功器控制系统，该控制系统内置远程控制模组，可以实现对高速水力测功器的远程控制和远程监控，扩展并丰富了高速水力测功器的控制方式。且通过远程控制，可以实现传统的仅有本地控制模式的高速水力测功器不能实现的功率控制和功率跟随，尤其适用于某些两台或两台以上的测功器进行联合调试试验的试验需要，扩大了水力测功器的自动化程度和应用范围。
[0022]该高速水力测功器控制系统还包括冗余安全组件，可以在核心控制模组出现故障时对高速水力测功器进行持续监控和应急控制，保障了高速水力测功器的运行安全。
附图说明
[0023]图1是本申请一个实施例中的高速水力测功器控制系统与远端系统和高速水力测功器的连接结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本申请的具体实施方式做进一步说明。
[0025]本申请公开了一种实现远程控制的高速水力测功器控制系统，请参考图1所示的系统结构图，该高速水力测功器控制系统包括核心控制模组、远程控制模组、信号处理模组、传感器组件、液压阀门模组和人机交互模组。
[0026]核心控制模组连接人机交互模组以及信号处理模组，信号处理模组连接传感器模组和液压阀门模组，传感器模组包括布设在高速水力测功器上的多个传感器，液压阀门模组连接并控制高速水力测功器的进排水阀门。
[0027]传感器模组包含的传感器包括热电阻、压力变送器、流量计、转速传感器、扭矩传感器、振动传感器，各个传感器在高速水力测功器上的安装位置按照常规的设置方法，由此传感器模组可以感应到温度、压力、流量、转速、扭矩和振动信号。
[0028]液压阀门模组主要包括液压站和阀门控制箱，主要用于对高速水力测功器的进排水阀门进行控制，阀门调节速度可达1s全行程，紧急情况全行程动作时间小于0.5s，紧急情况的全行程动作是由核心控制模组进行动作指令给出的，且紧急情况的全行程动作进水阀门与排水阀门是不同的，是提前进行预设的。
[0029]远程控制模组通过网线与核心控制模组建立通信连接，在一个实施例中，远程控制模组与核心控制模组之间通过OPC或Modbus TCP方式进行通信。使用不同的通信形式在远程控制模组里直接进行配置即可，无需硬件修改。远程控制模组还连接远端系统，远端系统可以是原动机系统，或者是其他外部的系统，远端系统通过远程控制模组向核心控制模组发送远程控制指令，核心控制模组响应于远程控制指令控制高速水力测功器。
[0030]一种情况是，远程控制指令包括高速水力测功器的目标工作参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现远程控制的高速水力测功器控制系统，其特征在于，所述高速水力测功器控制系统包括核心控制模组、远程控制模组、信号处理模组、传感器组件、液压阀门模组和人机交互模组；所述核心控制模组连接所述人机交互模组以及信号处理模组，所述信号处理模组连接所述传感器模组和液压阀门模组，所述传感器模组包括布设在高速水力测功器上的多个传感器，所述液压阀门模组连接并控制所述高速水力测功器的进排水阀门；所述核心控制模组按照所述人机交互模组获取到的所述高速水力测功器的目标工作参数对所述高速水力测功器进行开环控制或闭环控制，所述核心控制模组还将所述高速水力测功器的运行状态参数传输给所述人机交互模组进行显示；所述远程控制模组通过网线与所述核心控制模组建立通信连接，所述远程控制模组还连接远端系统，所述远端系统通过所述远程控制模组向所述核心控制模组发送远程控制指令，所述核心控制模组响应于所述远程控制指令控制所述高速水力测功器。2.根据权利要求1所述的高速水力测功器控制系统，其特征在于，所述远程控制指令包括原动机的功率曲线，所述核心控制模组响应于所述远程控制指令控制所述高速水力测功器跟随原动机的功率曲线运行。3.根据权利要求1所述的高速水力测功器控制系统，其特征在于，所述远程控制指令包括所述高速水力测功器的目标工作参数，所述核心控制模组响应于所述远程控制指令按照所述目标工作参数对所述高速水力测功器进行开环控制或闭环控制，所述闭环控制包括功率控制。4.根据权利要求1所述的高速水力测功器控制系统，其特征在于，所述核心控制模组还将所述高速水力测功器的运行状态参数经由所述远程控制模组传输给所述远端系统进行远程监控。5.根据权利要求1所述的高速水力测功器控制系统，其特征在于，所述高速水力测功器控制系统还包括安全冗余组件，所述安全冗余组件包括阀门应急开关，所述安全冗余组件连接并控制所述液压阀门模组；所述核心控制模组通过所述液压阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，孙曦东，李年仔，缪晨炜，廖鹏，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零三研究所无锡分部，
类型：发明
国别省市：