【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及内河船闸控制系统领域，具体涉及一种大型船闸液压泵站多泵冗余配置及控制方法。
技术介绍
1、大型船闸工作闸门（以下简称闸门）及工作阀门（以下简称阀门）通常采用液压启闭机实现启闭控制。闸门液压启闭机和阀门液压启闭机也通常共用一套液压泵站。大型船闸的闸门常见形式为人字闸门，闸首双侧的人字闸门要求变速、同步控制。大型高水头船闸的阀门的常见形式为反弧门，为减小开阀输水时产生的震动，输水时往往需要液压系统大流量快速开启阀门。为满足大型船闸、高水头船闸闸门、阀门较为复杂的控制工艺要求，启闭机液压泵站往往采用多台或多种类的液压油泵。
2、船闸液压泵站采用多台、多种类油泵配置时，不能因为一台或一种油泵故障而中断、停止闸、阀门运行，尤其在阀门动水关闭或紧急关闭过程中中断运行，会严重影响船闸水工设施及闸室泊船的安全。此时，就需要船闸控制系统能够对每台油泵及其驱动设备、油路设备进行实时运行状态诊断，当单台油泵或其驱动设备、油路设备故障时，需要能够实现油泵自动切换控制，并根据闸、阀门启闭要求对切换油泵的运行参数进行自动匹配。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种大型船闸液压泵站多泵冗余配置及控制方法，实现多级船闸液压启闭机冗余配置，使其既满足安全稳定运行需要，又做到经济合理；实现船闸在正常运行工况、故障运行工况、紧急运行工况下的多泵冗余智能控制，减少因油泵故障造成的闸、阀门启闭运行中断，进而保证船闸安全稳定运行。
2、为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样
3、多泵冗余组合配置的具体配置方式如下：
4、系统配置并联布置的第一比例泵、第二比例泵和恒压变量泵，同时还配备相应的比例泵油路切换电磁阀、恒压变量泵加载电磁阀和比例泵加载电磁阀；
5、为满足闸门运行负载及变速曲线控制要求，在闸门正常启闭时，采用第一比例泵和第二比例泵并联供油驱动，并通过比例泵加载电磁阀加载，使得当第一比例泵和第二比例泵中其中任一台比例泵故障时，不影响闸门在故障工况下的启闭运行；
6、阀门启闭无需变速运行时，通过恒压变量泵用于阀门的启闭供油驱动，通过比例泵油路切换电磁阀加载；
7、为满足阀门快速开启要求，阀门正常开启时，采用第一比例泵、第二比例泵和恒压变量泵并联大流量供油驱动，通过比例泵油路切换电磁阀、恒压变量泵加载电磁阀及比例泵加载电磁阀得电加载，只要第一比例泵、第二比例泵和恒压变量泵有一台泵能正常运行时，不影响在故障工况下的阀门开启运行；
8、阀门正常关闭时，采用单台恒压变量泵供油，通过恒压变量泵加载电磁阀加载，当恒压变量泵故障时，通过第一比例泵或第二比例泵供油，通过比例泵油路切换电磁阀、比例泵加载电磁阀加载，进而使得只要有任意一台泵能正常运行时，不影响在故障工况下的阀门开启运行。
9、正常工况下的第一比例泵、第二比例泵、恒压变量泵、比例泵油路切换电磁阀、恒压变量泵加载电磁阀和比例泵加载电磁阀的运行增值具体如下：
10、开阀门运行时，第一比例泵开启，第二比例泵开启，恒压变量泵开启，比例泵油路切换电磁阀得电，恒压变量泵加载电磁阀得电，比例泵加载电磁阀得电；
11、关阀门运行时，第一比例泵关闭，第二比例泵关闭，恒压变量泵开启，比例泵油路切换电磁阀失电，恒压变量泵加载电磁阀得电，比例泵加载电磁阀失电；
12、开闸门运行时，第一比例泵开启，第二比例泵开启，恒压变量泵关闭，比例泵油路切换电磁阀失电，恒压变量泵加载电磁阀失电，比例泵加载电磁阀得电；
13、关闸门运行时，第一比例泵开启，第二比例泵开启，恒压变量泵关闭，比例泵油路切换电磁阀失电，恒压变量泵加载电磁阀失电，比例泵加载电磁阀得电。
14、所述船闸液压泵站多泵冗余配置的控制方法，故障诊断以油泵为单位，通过采集各油泵电机电气驱动回路运行状态、油泵吸口管路蝶阀开启状态、电磁阀工作反馈和系统压力信号，实现船闸液压泵站运行状态实时监测及故障诊断，再根据油泵故障诊断信息进行油泵冗余切换控制，在液压泵站发生局部故障时不中断闸门、阀门启闭的连续运行。
15、当闸门启闭运行时，油泵冗余切换控制过程为：
16、闸门正常启闭运行时，顺序启动第一比例泵和第二比例泵并溢流完成后，比例泵加载电磁阀得电加载，任一台第一比例泵或第二比例泵故障时，自动切除该油泵运行，闸门按故障工况进入单泵低速运行模式并保持连续运行；第一比例泵和第二比例泵均故障或切除时，禁止闸门启闭运行；
17、船闸双侧人字闸门启闭运行时，需双侧泵站均启动完成后同时加载，双侧人字闸门按照给定的启闭速度曲线进行比例泵控制调节，双侧同步运行，且双侧启闭机行程差控制在20mm以内，当一侧液压泵站出现一台油泵故障时，双侧均自动进入单泵低速运行模式，系统按单泵低速运行模式选取比例泵控制参数。
18、当阀门开启运行时，油泵冗余切换控制过程为：
19、阀门正常开启运行时启动第一比例泵和第二比例泵及恒压变量泵，三台油泵按顺序启动并溢流完成后，比例泵油路切换电磁阀、恒压变量泵加载电磁阀和比例泵加载电磁阀同时得电加载运行，控制系统按第一比例泵+第二比例泵+恒压变量泵冗余组合选取比例泵开阀门控制参数；
20、开阀过程中恒压变量泵故障时，自动切除恒压变量泵运行，控制系统按第一比例泵+第二比例泵冗余组合选取比例泵开阀门控制参数并保持开阀连续运行；
21、开阀过程中当其中一台第一比例泵或第二比例泵故障时，自动切除故障比例泵运行，控制系统按一台比例泵+恒压变量泵冗余组合选取比例泵开阀门控制参数并保持开阀连续运行；
22、开阀过程中恒压变量泵故障及任一台第一比例泵或第二比例泵故障时，自动切除恒压变量泵及故障比例泵运行，控制系统按第一比例泵或第二比例泵单泵运行模式选取比例泵开阀门控制参数并保持开阀连续运行；
23、开阀过程中恒压变量泵故障及第一比例泵和第二比例泵均故障时，禁止开阀运行。
24、当阀门关闭运行时，油泵冗余切换控制过程为：
25、关阀正常启动恒压变量泵，通过恒压变量泵加载电磁阀加载执行关阀运行；
26、关阀过程中恒压变量泵故障时，自动切除恒压变量泵运行，控制系统按第一比例泵+第二比例泵冗余组合选取比例泵关阀门控制参数，恒压变量泵加载电磁阀、比例泵油路切换电磁阀、比例泵加载电磁阀得电加载在并保持关阀连续运行；
27、关阀过程中恒压变量泵故障及任一台第一比例泵或第二比例泵故障时，自动切除恒压变量泵及故障比例泵运行，控制系统按第一比例泵或第二比例泵单泵运行模式选取比例泵关阀门控制参数，恒压变量泵加载电磁阀、比例泵油路切换电磁阀、比例泵加载电磁阀得电加载在并保持关阀连续运行；
28、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大型船闸液压泵站多泵冗余配置方法，其特征在于，所述船闸液压泵站采用两台比例泵及一台恒压变量泵的多泵冗余组合配置，以保证系统运行过程中故障实时诊断及冗余切换控制、自动匹配切换油泵的运行参数。
2.根据权利要求1所述一种大型船闸液压泵站多泵冗余配置方法，其特征在于，多泵冗余组合配置的具体配置方式如下：
3.根据权利要求2所述一种大型船闸液压泵站多泵冗余配置方法，其特征在于，正常工况下的第一比例泵（M1）、第二比例泵（M2）、恒压变量泵（M3）、比例泵油路切换电磁阀（DT1）、恒压变量泵加载电磁阀（DT2）和比例泵加载电磁阀（DT3）的运行增值具体如下：
4.权利要求1-3任意一项所述船闸液压泵站多泵冗余配置的控制方法，其特征在于：故障诊断以油泵为单位，通过采集各油泵电机电气驱动回路运行状态、油泵吸口管路蝶阀开启状态、电磁阀工作反馈和系统压力信号，实现船闸液压泵站运行状态实时监测及故障诊断，再根据油泵故障诊断信息进行油泵冗余切换控制，在液压泵站发生局部故障时不中断闸门、阀门启闭的连续运行。
5.根据权利要求4所述船闸液压泵站多泵冗
6.根据权利要求4所述船闸液压泵站多泵冗余配置的控制方法，其特征在于，当阀门开启运行时，油泵冗余切换控制过程为：
7.根据权利要求4所述船闸液压泵站多泵冗余配置的控制方法，其特征在于，当阀门关闭运行时，油泵冗余切换控制过程为：
8.根据权利要求4所述船闸液压泵站多泵冗余配置的控制方法，其特征在于，为减小油泵启停，提高运行响应速度，船闸联动运行时，只要联动不结束，启动后油泵一直保持运行状态；
9.根据权利要求4所述船闸液压泵站多泵冗余配置的控制方法，其特征在于，多泵冗余控制采用PLC或上位机作为核心控制器件，实现油泵及加载油路运行状态诊断、多泵冗余切换、多泵智能启动、加载、卸荷及停泵控制。
10.根据权利要求9所述船闸液压泵站多泵冗余配置的控制方法，其特征在于，大型船闸液压启闭机多泵冗余控制步骤具体如下：
...【技术特征摘要】
1.一种大型船闸液压泵站多泵冗余配置方法，其特征在于，所述船闸液压泵站采用两台比例泵及一台恒压变量泵的多泵冗余组合配置，以保证系统运行过程中故障实时诊断及冗余切换控制、自动匹配切换油泵的运行参数。
2.根据权利要求1所述一种大型船闸液压泵站多泵冗余配置方法，其特征在于，多泵冗余组合配置的具体配置方式如下：
3.根据权利要求2所述一种大型船闸液压泵站多泵冗余配置方法，其特征在于，正常工况下的第一比例泵（m1）、第二比例泵（m2）、恒压变量泵（m3）、比例泵油路切换电磁阀（dt1）、恒压变量泵加载电磁阀（dt2）和比例泵加载电磁阀（dt3）的运行增值具体如下：
4.权利要求1-3任意一项所述船闸液压泵站多泵冗余配置的控制方法，其特征在于：故障诊断以油泵为单位，通过采集各油泵电机电气驱动回路运行状态、油泵吸口管路蝶阀开启状态、电磁阀工作反馈和系统压力信号，实现船闸液压泵站运行状态实时监测及故障诊断，再根据油泵故障诊断信息进行油泵冗余切换控制，在液压泵站发生局部故障时不中断闸门、...
【专利技术属性】
技术研发人员：双伟，曹毅，郭棉明，李伟雄，朱华伟，方龙，陈坤，俞歌，林飞，韩亦淼，王宏，王康毅，吴凡，米福，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。