一种用于提高绞吸式挖泥船挖泥效率的控制系统及其控制方法_2

文档序号:9246747阅读:来源:国知局
的开关量设置一定逻辑关系。四种参数设置为全量程动态可调,根据具体工况及时调整。具 体工况指相应土质、本船排泥泵输出特性、排泥管爬高、潮落差和岸管排布情况。当四种参 数变化至预设定报警值时,先发出警报;如四种参数值继续变化至满足设定的逻辑关系时 导通去控制真空释放阀(设置为可切除,四种参数的调整都设置为可单独切除)。
[0027] 1.正常挖泥工况下,流体密度P和流速V设置上下限区间,超出上下限均报警(设 置可调延时),从而保证排泥泵可以持续的在高效率工作。
[0028] 2.正常挖泥工况下,可设置流体密度P下降速率超限报警,避免密度突降导致堵 管。
[0029] 一种用于提高绞吸式挖泥船挖泥效率的控制系统的控制方法如下: 一、设置参数 (1)密度p设置上下限值;上限设定用于判定是否打开真空释放阀,下限值用于在低 于下限值的情况下,激发声光报警提醒操作者挖泥设备已不在最佳工况点工作,上下限值 范围为1-1. 6t/m3在此范围内根据现场工况动态调节上下限值。
[0030] (2)流速V设置上下限值;下限设定用于判定是否打开真空释放阀,上限用于在超 过上限值的情况下,激发声光报警提醒操作者挖泥设备已不在最佳工况点工作,上下限值 范围为0-10m/s,在此范围内根据现场工况动态调节上下限值。
[0031] (3)设置出口压力p高压报警。
[0032] 流体出口压力p设置高压上限值;上限设定用于判定是否打开真空释放阀,上限 值范围为〇-30kg/cm2,在此范围内根据现场工况动态调节上限值。
[0033] (4)设置吸入真空度Vac过高报警(设置可调延时)。
[0034] 吸入真空度Vac设置真空低、真空高报警值;限值范围为0至-lbar,在此范围内 根据现场工况动态调节真空低、真空高限值。
[0035] 异常情况下,先决条件流速V下限报警与出口压力p高压上限报警同时存在(此时 如流体密度P高于设定下限值时),三个条件同时满足则自动打开真空释放阀补水,流体密 度P低于设定下限值时自动关闭真空释放阀。
[0036] 由此可以看出,在不发生堵管的情况下,寻求流速和密度的最佳效率点,即在单位 时间输送最大量的泥浆量的是设定目标。通过各有关参数的控制可以实现这一目标。
[0037] 绞吸船的排泥泵在正常工作时将其工作参数流体密度P、泥浆流速V、排泥泵出 口压力P、排泥泵吸口真空度Vac经传感器变送出标准的4-20ma模拟信号,将此信号输入参 数比较仪,参数比较仪分为独立的四部分,分别输入的四个参数的模拟量信号,在参数比较 仪内与设定的参数值对比,然后输出开关量,开关量输入PLC进行编程及逻辑运算,PLC输 出信号控制声光报警器及控制真空释放阀。
[0038] 二、控制仪中比较控制的过程如下: (1)流体密度信号输入参数比较仪后其电流值与参数仪内设定的电流值比较,电流值 低于下限值时输出开关量至PLC,同时将流体密度信号通过模数转换模块接入PLC。
[0039] (2)泥浆流速信号输入参数比较仪后其电流值与参数仪内设定的电流值比较,电 流值高于上限值、低于下限值均输出开关量至PLC。
[0040] (3 )排泥泵出口压力信号输入参数比较仪后其电流值与参数仪内设定的电流值比 较,电流值高于上限值输出开关量至PLC。
[0041] (4)排泥泵吸口真空度输入参数比较仪后其电流值与参数仪内设定的电流值比 较,电流值超出真空高、低设定值时均输出开关量至PLC。
[0042] 三、在控制仪中经比较得出的信号输入至PLC可编程控制器中,PLC可编程控制器 中的控制过程如下: (I)PLC可编程控制器接收到流体密度信号参数比较仪输出的密度低开关量后输出至 报警器,发出声光报警。同时接收从模数转换模块输入的流体密度信号,设定密度降低速 率,将密度降低速率与设定降低速率对比,高于设定降低速率时输出信号至声光报警器,发 出密度突降声光报警,目的是为了防止密度突降造成泥浆管路堵塞。
[0043] (2) PLC可编程控制器接收到泥浆流速信号参数比较仪输出的流速高和流速低开 关量后输出至报警器,发出声光报警。流速高报警用于提醒操作者保持在最佳效率点工作, 流速低报警用于防止堵管发生; (3) PLC可编程控制器接收到排泥泵出口压力信号参数比较仪输出的排泥泵出口压力 高开关量后输出至报警器,发出声光报警。排泥泵出口压力报警用于提醒操作者谨慎操作, 防止堵管发生; (4)PLC可编程控制器接收到排泥泵吸口真空度信号参数比较仪输出的真空高、低开关 量时输出至报警器,发出声光报警,提醒操作者认真操作; 四、PLC可编程控制器内设定密度大于下限值、排泥泵出口压力高、流速低的判定程序, 如同时满足这个三个条件,PLC可编程控制器输出信号打开真空释放阀。
[0044] 所沭的参数比较仪枝术规格如下表
以上实施方式中各参数值信号均设计成可单独切除,即发生故障时可以单独切除或全 部切除,用以保证发生故障情况下挖泥系统正常工作。
[0045] 所述的PLC可编程控制器与参数比较仪放置于一个整体的控制箱内,安装于操作 室易于操作处。声光报警器可与控制箱分开放,声光报警器制造成可调音和调光。在施工 过程中要根据实际工况随时调节各参数设定值,因此参数比较仪的控制面板必须直观化, 方便调节,此实施方式能够发挥控制直观,方便操作的优点。
【附图说明】
[0046] 以下将结合附图对本发明作进一步说明。
[0047] 图1显示了本发明一种用于提高绞吸式挖泥船挖泥效率的控制系统的结构示意 图。
[0048] 图2是一种用于提高绞吸式挖泥船挖泥效率的控制系统中的参数控制报警装置 的工作流程示意图。
[0049] 图3是一种用于提高绞吸式挖泥船挖泥效率的控制系统中参数比较仪的面板界 面图。
[0050] 图4是一种用于提高绞吸式挖泥船挖泥效率的控制系统的中流体密度P、流速V、 出口压力P和吸入真空度Vac参数之间的逻辑控制流程图。
【具体实施方式】
[0051] 参照附图1~4对本发明作进一步说明; 本发明一种用于提高绞吸式挖泥船挖泥效率的控制系统的技术方案如下: 一种用于提高绞吸式挖泥船挖泥效率的控制系统由吸泥管1、排泥管3、排泥泵2、真空 释放阀、远程显示器、压力传感器4、流速传感器5、密度传感器6、真空信号传感器7和参数 控制报警装置组成; 所述的吸泥管1为中通的圆筒,在吸泥管1的一端设置有排泥泵2,排泥泵2的另一端 设置有排泥管3 ; 在吸泥管1的内壁安装有真空信号传感器7,用于检测吸泥管内的真空度; 在排泥管3的内壁分别安装有压力传感器4、流速传感器5、密度传感器6 ; 压力传感器4、流速传感器5、密度传感器6和真空信号传感器7上有信号线连接在每 个传感器对应的远程显示器上,或共用的远程显示器上; 压力传感器4、流速传感器5、密度传感器6还有信号线连接在参数控制报警装置上,用 以传输相关信号数据,在参数控制报警装置上设置有信号线连接在真空释放阀上,用于控 制参数控制报警装置的开启,在参数控制报警装置上还有信号线连接在远程显示器上,用 于显示真空释放阀的状态。
[0052] 所述的参数控制报警装置上还设有与压力传感器4、流速传感器
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