[实用新型]一种基于PLC智能控制的安全冷却塔

说明书

技术领域

本实用新型属于冷却塔技术领域，特别是涉及一种基于PLC智能控制的安全冷却塔。

背景技术

冷却塔在电力、石油、化工、钢铁、轻纺和服务业等领域的应用中发挥着重要作用，特别是冷却塔系统的安全可靠运行越来越重要。目前，工业生产中许多循环水冷却塔系统仍采用常规仪表控制，岗位操作人员根据检测仪表显示的工艺参数变化情况，凭经验对生产过程进行人工控制，不但工作强度大、工作效率低，而且安全可靠性差、造成安全事故多发。近10多年来，随着冷却塔系统智能控制技术的不断发展，较好的解决了冷却塔运行中工作强度大和工作效率高的难题，但冷却塔运行中安全可靠性差的难题尚未得到满意的解决。

中国专利申请97246148.5提出的一种“智能型冷却塔” ，该方案虽然能够较好的解决冷却塔的通风量随负荷大小而自动变化的难题，以实现节能和降噪的目的；但这仅是对冷却塔系统的局部控制，冷却塔系统运行中的整体安全可靠性尚未得到应有的监控，安全隐患仍然没有解决。

中国专利申请200910242250.5提出的一种冷却塔风机智能驱动装置，该方案是一种基于混合动力和智能控制的冷却塔风机智能驱动装置，由智能控制器控制风机电机投入运行或退出运行，解决节能和可靠性问题，但是该智能驱动装置中的棘轮机构是通过多齿轮相互啮合工作的，在其运行过程中必然会发生机械磨损，若其中某一齿轮无法正常工作，可能导致整个棘轮机构出现故障，因此存在很大的安全隐患，且无安全控制手段。

张弘昱的学位论文报告发表的“基于PLC的循环水冷却塔控制系统的研究”一文，提出了采用西门子工控机作为上位机、PLC作为下位机，对循环水冷却塔整个工艺过程进行监控和管理，以数据采集、PID控制实现对主要生产指标和质量指标的控制，但不是对循环水冷却塔运行的安全监控，冷却塔运行中的整体安全可靠性问题仍然未能得到解决。

如何克服现有技术的不足已成为当今冷却塔技术领域中亟待解决的重点难题之一。

发明内容

本实用新型的目的是为克服现有技术的不足而提供一种基于PLC智能控制的安全冷却塔，本实用新型具有对冷却塔运行的预警、报警和实时监控的效能，保障冷却塔系统的安全运行。

根据本实用新型提出的一种基于PLC智能控制的安全冷却塔，它包括冷却塔主体、风机、水轮机、变频调速水泵、回水水温传感器、变频调速水泵转速传感器、布水系统管道压力传感器、水轮机进水压力传感器、风机转速传感器、集水箱液位传感器、出水水温传感器、采集传输信息数据电缆、PLC控制柜和光纤，其特征在于还包括由上位机组成的中央控制室、工业触摸屏、电磁离合器，PLC控制柜通过采集传输信息数据电缆与设置在回水管道上的回水水温传感器、设置在变频调速水泵上的转速传感器、设置在水轮机出口的布水系统管道压力传感器、设置在水轮机进口的进水压力传感器、设置在水轮机与风机连接轴上的风机转速传感器、设置在集水箱上的集水箱液位传感器和设置在出水管道上的出水水温传感器连接；PLC控制柜采集的冷却塔系统运行的信息通过光纤传输到中央控制室，再通过中央控制室实施远程监控或通过现场的工业触摸屏实施现场手动控制；水轮机的输出轴通过电磁离合器与风机连接，电磁离合器根据中央控制室或现场的工业触摸屏发出的信号，对水轮机与风机实施连接或断开。

本实用新型的安全运行原理：随着循环水冷却塔个体运行向群体协同运行的提升，对运行安全的要求越来越高，使得常规的工艺质量控制方式无法满足冷却塔系统的安全控制要求。本实用新型基于PLC智能控制的安全冷却塔，通过预先设置其中不同参数之间的约束关系及各个参数安全运行的范围，实时监测出冷却塔运行中的各个设备是否处于安全运行状态，以及各个设备之间的协同配合是否异常。当冷却塔运行某处出现异常情况时，该安全冷却塔系统会自动对其进行故障分析，并对故障点进行排除，保证了冷却塔安全运行的可靠性。同时本实用新型在保证单个冷却塔安全可靠运行的前提下，还可对冷却塔群实施安全最优控制，使得整个冷却塔群中单个冷却塔所带负荷均匀化，以预防单个冷却塔因负荷过重而发生故障，由此提高冷却塔群安全运行的年限，实现对冷却塔群的安全最优控制。