高炉液压站监控保护系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种高炉液压站监控保护系统，其特征在于：它包括可编程逻辑控制器PLC、监控计算机、带溢流阀的液压泵、加热器、冷却器和信号采集装置；带溢流阀的液压泵、加热器、冷却器和信号采集装置分别与PLC连接，PLC与监控计算机连接；其中信号采集装置采集的信号由PLC传递给监控计算机，监控计算机根据信号采集装置的信号发出控制指令经PLC控制加热器、冷却器和液压泵。本实用新型专利技术紧密结合液压站系统的自身特点，选取关键参数予以实时监控，对监控参数进行自动处理，实现了液压站的设备自动保护，拥有很强的预警和故障处理能力，保证了液压系统的稳定和安全。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于液压站控制和保护领域，特别涉及液压站监控保护系统。
技术介绍
液压传动在高炉冶炼的许多子系统中广泛应用。液压站是用于控制和驱动高炉生产所必须的液压设备的动力源和控制中枢，其运行状态的好坏直接影响到高炉的生产。液压站一旦出现问题，将造成液压设备动作异常，进而导致整个生产系统的瘫痪，给企业造成巨大的经济损失。因此，对高炉生产环节中的液压站进行必要的监控和保护非常重要。目前，在对液压站运行参数的监控上，都是对液位、油温、油压、泵运行故障等关键参数进行上位机监视或就地仪表显示。由于对液压站运行参数的变化缺乏实时有效的分析，液压站控制系统无法及时预知液压传动系统的劣化趋势和故障信息，从而无法满足高炉连续生产过程所要求的预防维修的要求。因此，一种能够对液压站的运行参数进行有效监控，将监控参数的异常变化和液压站的保护结合起来的液压站监控保护系统及其控制方法应运而生。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种高炉液压站监控保护系统，实现液压站系统运行参数自动检测、数据自动处理、设备自动保护功能，维持液压站的稳定与安全。本技术所采用的技术方案是一种高炉液压站监控保护系统，其特征在于它包括可编程逻辑控制器PLC、监控计算机、带溢流阀的液压泵、加热器、冷却器和信号采集装置；带溢流阀的液压泵、加热器、冷却器和信号采集装置分别与PLC连接，PLC与监控计算机连接；其中信号采集装置采集的信号由PLC传递给监控计算机，监控计算机根据信号采集装置的信号发出控制指令经PLC控制加热器、冷却器和液压泵。按上述方案，所述的信号采集装置包括油位检测装置、油温检测装置、油压检测装置和滤油器堵塞检测装置。按上述方案，所述的油温检测装置选用热电阻。按上述方案，所述的油压检测装置选用电子压力继电器。按上述方案，所述的油位检测装置包括液位开关和磁致伸缩液位传感器，其中液位开关产生控制连锁信号，磁致伸缩液位传感器采集液位的监视数据。本技术的有益效果为紧密结合液压站系统的自身特点，选取关键参数予以实时监控，对监控参数进行自动处理，实现了液压站的设备自动保护，拥有很强的预警和故障处理能力，保证了液压系统的稳定和安全。附图说明图I为本技术的结构示意图。图2为本技术一实施例的控制流程图。具体实施方式图I为本专利技术的硬件结构框图，包括可编程逻辑控制器PLC、监控计算机、带溢流阀的液压泵、加热器、冷却器和信号采集装置；带溢流阀的液压泵、加热器、冷却器和信号采集装置分别与PLC连接，PLC与监控计算机连接；其中信号采集装置采集的信号由PLC传递给监控计算机，监控计算机根据信号采集装置的信号发出控制指令经PLC控制加热器、冷却器和液压泵。信号采集装置包括油位检测装置、油温检测装置、油压检测装置和滤油器堵塞检测装置。本实施例中，油温检测装置选用热电阻；油压检测装置选用电子压力继电器；油位检测装置包括液位开关和磁致伸缩液位传感器，其中液位开关产生控制连锁信号，磁致伸缩液位传感器采集液位的监视数据。一种高炉液压站监控保护方法如图2所示，它包括以下步骤I)实时检测实时温度值、实时油位值、实时油压值、过滤器堵塞信号、液压泵电源故障信号，电机保护器故障信号；2)预设温度指标、油位指标和油压指标；温度指标有温度高高值、温度高值、温度低值、温度低低值、加热器停机温度值和冷却器停机温度值；油位指标有油位高值和油位低值；油压指标有油压高值和油压低值；3)当实时温度值高于温度高值，或实时温度值低于油温低值，或实时油压值高于油压高值，或出现滤油器堵塞信号时，系统将发出报警；4)当实时温度值高于温度高高值或低于温度低低值时，停止液压泵；当实时油位值低于油位低值时，停止液压泵；当实时油压值连续20秒低于油压低值时，停止液压泵；当出现液压泵电源故障信号或电机保护器故障信号时，备用液压泵自投；当实时温度值低于温度低值时，启动加热器；当实时温度值高于加热器停机温度值时，关闭加热器；当实时温度值高于温度高值时开冷却器；当实时温度值低于冷却器停机温度值时，关冷却器；5)当停止液压泵时，记录停机原因。下面结合图I和图2，详细介绍液压站监控保护系统的设计和控制方法。( I)关键参数的选取和检测系统单元设计液压站中的高油温会严重影响液压油的寿命，低油温会造成油泵吸空、阻损加大，油温的变化不仅反应了整个系统的工作效率和运行质量的的变化，还与液压油的寿命有着密切的关系，故测温传感器采用热电阻，既保证测量精度又保证动态响应性。液压站油位应该保持在一个正常油位，长期低油位运行，将对油箱、油泵、液压电磁阀、液压油产生恶劣影响。故该信号采用液位开关作为控制连锁信号，采用磁致伸缩液位传感器作为液位的监视数据。液压站油压应该保持在一个正常油压，若油压过低，说明液压系统可能存在漏油现象；油压过高，对液压管路以及液压油缸都会有一定的损伤。故液压信号采用电子压力继电器，送出两路数字量信号和一路模拟量信号。液压站的油路应该保持相对洁净，故需要引入滤油器堵塞检测装置，采用压差检测的方式来检测滤油的滤芯是否堵塞。液压站的油泵、加热器、冷却器是液压站的重要设备，其中，液压泵是动力之源，价格昂贵，对其保护应该是重中之重，因此，液压泵电机电源信号、运行信号、电流信号、电机保护器的诊断信号都应该选定为重要的监控参数。(2)监控指标的分析与确定本实例中，监控指标需要确定以下5个指标和相关温度的报警及设备动作连锁值；和油位相关的报警及动作连锁值，和油压相关的报警及动作连锁值，和滤油器堵塞相关的报警值，和液压泵电机等设备相关的故障报警值。液压站的液压油的最佳工作温度为20_50°C。故油温高高值定为55°C，油温高值定为50°C，油温低值定为20°C，油温低低值定为15°C，加热器停机温度值定为35°C，冷却器停机温度定为35°C。 炉顶液压站单个设备的正常工作的油压为15MPa。油压高值定为18MPa，油压低值定为14. 8MPa、持续20秒，S卩如果在20秒内，系统的实时油压值仍小于油压低值，则可以认定系统因油路泄露或油泵机械故障造成液压系统油压低。炉顶液压站的油箱高度为80cm，结合油箱体积和液压管路实际情况，液压高油位开关安装在60cm的高度，补油位的开关安装在35cm的高度，低油位的开关安装在30cm的高度。低油位信号是一个重要的连锁信号，低油位的安装位置一定要高于液压泵进油口的高度。为了保证液压油的正常过滤，滤油器应工作在滤芯压差不大于O. 30MPa的工作环境下，故循环过滤器的堵塞定为压差大于O. 30Mpa。液压泵的电机功率为22KW，其正常工作的电流为41A，通过电机保护器对该电机进行必要的综合保护。(3)液压站的安全保护策略第一，温度、压力、油位、滤油器堵塞报警策略。当出现油温高、油温低、油压高或滤油器堵塞信号时，系统将给予报警，提醒工作人员液压站的系统处于非正常状态，需要进行必要的维检；当出现油温高高、油温低低、油压低、油位低或电机保护器故障信号，给予报警并连锁停机。第二，使用加热器、冷却器的温度自动调节的保护策略。当出现油温低信号，则启动加热器；当油温大于加热器停机连锁温度后，则停止加热器；当出现油温高信号，则启动冷却器；当油温小于冷却器停机连锁温度后，则停止冷却器。通过加热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉液压站监控保护系统，其特征在于：它包括可编程逻辑控制器PLC、监控计算机、带溢流阀的液压泵、加热器、冷却器和信号采集装置；带溢流阀的液压泵、加热器、冷却器和信号采集装置分别与PLC连接，PLC与监控计算机连接；其中信号采集装置采集的信号由PLC传递给监控计算机，监控计算机根据信号采集装置的信号发出控制指令经PLC控制加热器、冷却器和液压泵。

【技术特征摘要】
1.ー种高炉液压站监控保护系统，其特征在于它包括可编程逻辑控制器PLC、监控计算机、带溢流阀的液压泵、加热器、冷却器和信号采集装置；带溢流阀的液压泵、加热器、冷却器和信号采集装置分别与PLC连接，PLC与监控计算机连接；其中信号采集装置采集的信号由PLC传递给监控计算机，监控计算机根据信号采集装置的信号发出控制指令经PLC控制加热器、冷却器和液压泵。2.根据权利要求I所述的高炉液压站监控保护系统，其特征在于所述的信号采集装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：马智慧，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：