[发明专利]恒差压锅炉供水电动调节阀保护控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业控制装置及控制方法，特别是一种恒差压锅炉供水电动调节阀保护控制装置及控制方法。

背景技术

在很多锅炉供水系统中，锅炉供水泵一般是按锅炉需要最大扬程需求设计、并以电机工频运转方式驱动，然后采用自动控制系统控制供水电动调节阀的开度来进行液位控制。因此供水泵扬程余量非常大，对电动调节阀产生的水压非常高，电动调节阀动作时需要电动调节阀的电动机处于高负荷状态或者超负荷状态才能输出足够的动力进行动作。当锅炉用气波动时会引起水位频繁变动，供水自动控制系统会频繁对电动调节阀给出动作指令，使电动调节阀长时间高负荷或超负荷工作后电动调节阀电机过热，引起电动调节阀电机热保护并停止工作，从而使水位无法控制。在这种情况下，如果锅炉此时液位很低，又不能及时加大供水量进行补水，会出现干锅甚至发生锅炉爆炸，是非常危险的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术锅炉供水电动调节阀因其内部电机过载保护引起电动调节阀停机不工作的安全问题，提供一种能有效提高锅炉安全性、达到高精度恒差压控制效果、使锅炉给水泵能耗降低、自动化程度和可靠性高、操作简单、人机界面友好、调整方便、结构简单的恒差压锅炉供水电动调节阀保护控制装置及控制方法。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种恒差压锅炉供水电动调节阀保护控制装置，该电动调节阀保护控制装置包括PLC控制系统、压力变送器Ⅰ、压力变送器Ⅱ、变频器及操作面板，PLC控制系统包括CPU模块及分别与CPU模块连接的电源模块、以太网通讯模块、模拟量输入模块Ⅰ、模拟量输入模块Ⅱ、数字量输入模块、模拟量输出模块、数字量输出模块，压力变送器Ⅰ安装在锅炉供水电动调节阀前端管道的外侧管壁上，压力变送器Ⅱ安装在锅炉供水电动调节阀后端管道的外侧管壁上，压力变送器Ⅰ、压力变送器Ⅱ的输出端分别与模拟量输入模块Ⅰ的输入端连接，变频器连接在锅炉给水泵的电机上并控制锅炉给水泵的电机工作，变频器的输出端分别与模拟量输入模块Ⅱ及数字量输入模块的输入端连接，变频器的输入端分别与模拟量输出模块及数字量输出模块的输出端连接，模拟量输入模块Ⅰ、模拟量输入模块Ⅱ及数字量输入模块通过背板总线与CPU模块连接，模拟量输出模块及数字量输出模块通过背板总线与CPU模块连接，操作面板与以太网通讯模块连接。

其中所述模拟量输入模块Ⅰ为8路12位4-20mA 2线制 模拟量输入模块，压力变送器Ⅰ、压力变送器Ⅱ均为2线制4-20mA压力变送器，压力变送器Ⅰ、压力变送器Ⅱ分别通过2芯电缆与模拟量输入模块Ⅰ的输入端连接。

其中所述模拟量输入模块Ⅱ为8路12位4-20mA 4线制 模拟量输入模块，数字量输入模块为32路数字量输入模块，变频器的输出端分别通过多芯电缆与模拟量输入模块Ⅱ及数字量输入模块的输入端连接。

其中所述模拟量输出模块为8路12位4-20mA模拟量输入模块，数字量输出模块为32路数字量输出模块，变频器的输入端分别通过多芯电缆与模拟量输出模块及数字量输出模块的输出端连接。

其中所述电源模块为DC24V直流电源模块。

其中所述PLC控制系统为S7-300系列PLC，CPU模块为CPU315-2DP，电源模块为PS307，以太网通讯模为CP343-1 Lean，模拟量输入模块Ⅰ、模拟量输入模块Ⅱ及模拟量输出模块均为SM331，数字量输入模块、数字量输出模块均为SM321。

其中所述变频器的数量与锅炉给水泵的数量相匹配，即一台变频器对应控制一台锅炉给水泵工作。

本发明还提供了该恒差压锅炉供水电动调节阀保护控制方法，该控制方法是利用本发明上述由PLC控制系统、压力变送器Ⅰ、压力变送器Ⅱ、变频器及操作面板组成的恒差压锅炉供水电动调节阀保护控制装置自动保护电动调节阀使其在锅炉供水时不会因电动调节阀内部电机过载保护而停机不工作，包括：设置电动调节阀两端的差压控制值、电动调节阀前后两端压力采集及变频器工作状态采集、差压控制信息处理、差压控制值输出控制、显示监视；其步骤如下：

步骤1：设置电动调节阀两端的差压控制值：由操作面板输入电动调节阀前后两端的差压控制值，PLC控制系统通过其内部的以太网通讯模块与操作面板通讯，读取操作面板上输入的电动调节阀前后两端的差压控制值；