[发明专利]一种基于温度测量的控制系统保护装置及保护方法

说明书

技术领域

本发明属于工业自动化技术领域，具体涉及一种能有效提高可靠性的基于温度测量的控制系统保护装置及保护方法。

背景技术

大型设备的温度测量可靠性对于整个机组的安全运行尤其重要，而温度测量值是否真实可靠关乎整个机组控制系统是否能有效避开不必要的误动作，从而使控制系统联锁保护能够有效保证大型设备的安全可靠运行。传统控制系统连锁保护考虑是机组的绝对安全，而实际应用中却更多的需要机组的绝对可靠。以炼铁高炉风机为例，正常情况下基本不会出现温度高的情况，即使真有温度升高超过联锁动作也会停机，然而因为温度测点的断路、短路、接触、外源干扰等不良却成为了控制系统的杀手，直接威胁着设备安全运行，往往造成不必要的误停机，损失巨大。

PLC是目前广泛采用的工业控制系统，其中的CPU是整个控制系统软硬件的核心，一般的控制器在完成基本数据信号处理时，具有灵活的报警处理和质量码功能，虽然每个厂家生产的控制系统都有各自的质量码，但考虑的只是基本的保护措施，总体上只是满足基本的控制要求，无法满足现场大型设备的安全要求。在基于温度测量的工业控制系统保护装置中，无论温度传感器受到接触不良、断线、短路或者干扰都会导致电阻等测量信号的快速升高，PLC控制系统都会无法避免的收到一个假信号导致联锁停机误动作信号的输出，间接造成设备误动作事故的发生。虽然，现有技术中的控制系统都会采用一定的保护温度干扰的措施，但层次不一，使用效果不明显，局限性太大；而且，现有技术中温度测点的信号对控制系统正常联锁影响较大，很难避免假信号对控制系统的干扰。因此，这就要求结合现场情况，对控制系统优化改造以达到满足工业安全、可靠生产的需求。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种能有效提高可靠性的基于温度测量的控制系统保护装置，第二目的在于提供实现第一目的的保护方法。

本发明的第一目的是这样实现的：包括温度传感器、有效值处理单元、连锁判断单元，其中：

温度传感器用于测量所述控制系统所控制装置的温度，并将测量的温度输出给有效值处理单元；

有效值处理单元用于计算所述温度传感器所测量温度的有效值，并将所述温度有效值输出给连锁判断单元；

连锁判断单元用于将所述温度有效值与预设有效值比较，在温度有效值不小于预设有效值时，输出异常报警信号给报警装置和/或输出切断连锁保护信号给控制系统。

本发明的第二目的是这样实现的：包括温度测量、有效值处理、连锁判断步骤，具体包括：

a、温度测量：测量所述控制系统所控制装置的温度，得到测量温度；

b、有效值处理：计算所述测量温度的有效值，得到温度有效值；

c、连锁判断：将所述温度有效值与预设有效值比较，在温度有效值不小于预设有效值时，输出异常报警信号给报警装置和/或输出切断连锁保护信号给控制系统。

经过长期的观察总结和结合实际试验数据，在基于温度测量的控制系统保护装置中，通过预设有效值，在规定的滤波时间内，对温度传感器采集的数据进行有效值处理后与预设有效值比较，根据比较规则及时分辨出温度数据的真伪，对连锁判断认定为因传感器断线、短路、接触不良或信号干扰造成的假信号数据进行第一时间隔离并报警，及时避免因假信号输入连锁保护装置而导致控制系统联锁误动作，在事故发生之前让设备维护人员及时介入进行故障处理；对判定为正常信号的数据进一步判断数据是否超过预设报警温度或连锁温度，并输出相应的报警信号或连锁保护信号给控制系统，从而保证温度测点的数据有效可靠的服务于控制系统，避免误连锁保护造成的停机，减少由此造成的停机损失，有效提高控制系统所控制装置的可靠性。本发明通过设置单元，用户可以根据现场设备情况自由设置参数，能有效排除断线、短路、接触不良、测点老化产生的假信号对控制系统稳定运行的干扰，而且还能根据不同控制系统的要求及实际情况设置温度有效值及滤波时间，具有很好的通用性。

附图说明

图1为本发明控制系统保护装置原理示意图；

图中：1-温度传感器、2-有效值处理单元、3-连锁判断单元、4-设置单元、5-前置处理单元、6-异常报警装置、7-控制系统；

图2为本发明控制系统保护方法典型流程示意图；

图中：S100-设置、S200-温度测量、S300-前置数据处理、S400-有效值处理、S500-连锁判断。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。