专利名称：一种重载设备水冷自动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种重载设备水冷自动控制系统。
背景技术：
目前，重载设备均为重要且价格昂贵的设备。重载设备运行过程中需要进行水冷， 但是水冷效果如何不得而知。另外，供水过程是否顺利是否存在中断无法进行监测，从而可 能导致重载设备在缺少水冷的状态下进行运行，严重时造成重载设备损坏，带来极大的经 济损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以自动监控水冷状态及重载设备运行状 态的重载设备水冷自动控制系统。为了解决上述问题，本发明提供了一种重载设备水冷自动控制系统，包括监测模 块、控制模块、操作模块及诊断模块，所述监测模块监测重载设备水冷运行状态，并将该状态信息发送到所述控制模 块；所述控制模块接收到所述监测模块发送来的状态信息后，进行转换，并将转换后 的信息分别发送到所述操作模块及所述诊断模块；所述操作模块接收到所述控制模块发送来的信息后，进行判断，根据判断结果对 所述重载设备进行操作；所述诊断模块接收到所述控制模块发送来的信息后，进行存储比较，对所述重载 设备运行状态进行判断。进一步，所述监测模块包括流量监测单元及温度监测单元，其中所述流量监测单元监测所述重载设备水冷入口及出口冷却水流量变化情况，并将 该信息发送到所述控制模块；所述温度监测单元监测所述重载设备冷却水温度变化情况，并将该信息发送到所 述控制模块。进一步，所述控制模块包括模数转换单元、显示单元及手动输入单元，其中所述模数转换单元接收到所述监测模块发送来的流量及温度信息，将该信息转换 为数字信号后发送到所述显示单元、操作模块及诊断模块；所述显示单元接收到所述模数转换单元发送来的数字信号后进行显示；所述手动输入单元进行手动输入操作指令，并将该指令发送到所述操作模块。进一步，所述操作模块包括判断单元、警报单元及制动单元，其中所述判断单元接收到所述控制模块发送来的数字信息后进行比较判断，并按照不 同的判断结果，向所述警报单元及制动单元发送指令；所述警报单元接收到所述判断单元发送来的指令后，进行报警；
所述制动单元接收到所述判断单元发送来的指令后，向所述重载设备发送顺序停 机指令。进一步，所述诊断模块包括存储单元、数据库、比较单元及输出单元，其中所述存储单元接收所述控制模块发送来的数字信号，进行存储；所述数据库中预置所述重载设备运行状态数字信息；所述比较单元调用所述存储单元中数字信号，并将该数字信号与所述数据库中 预置的数字信息进行比较，并得出重载设备运行状态，以数字信号形式发送到所述输出单 元；所述输出单元接收到所述比较单元发送来的数字信号后进行输出显示。本发明具有如下优点1、本发明采用监测模块、控制模块、操作模块及诊断模块，可以实现对重载设备水 冷的自动监测，并在发生故障时自动采取措施，另外还可根据监测数据实时分项重载设备 的运行状态，起到预警作用。2、本发明从重载设备水冷的冷却水流量及温度变化同时进行监测，监测结果全3、本发明控制模块中设置了显示单元及手动操作单元，方便进行人机交互。4、本发明操作模块分为警报单元及制动单元两种，对可能发生和正在发生的故障 采取不同的措施，方便操作者及时采取必要的措施。5、本发明诊断模块采用数据库，将正常设备运行状态进行存储，方便对重载设备 运行状态进行实时比较，得出运行状态，对于重载设备的维护保养提供了可靠的数据。
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明图1示出了本发明一种重载设备水冷自动控制系统结构示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明包括监测模块1、控制模块2、操作模块3及诊断模块4，其中 监测模块1监测重载设备5水冷运行状态，并将该状态信息发送到控制模块2 ；控制模块2 接收到监测模块1发送来的状态信息后，进行转换，并将转换后的信息分别发送到操作模 块3及诊断模块4 ；操作模块3接收到控制模块2发送来的信息后，进行判断，根据判断结 果对重载设备5进行操作；诊断模块4接收到控制模块2发送来的信息后，进行存储比较， 对重载设备5运行状态进行判断。本发明中重载设备5水冷系统包括多台并联设置的重载设备。冷却水经由总管道 出入，按照各台重载设备5冷却水需求量设计分管道尺寸。冷却水可采用封闭循环的方式， 但需在循环系统中设置冷却装置；冷却水也可采用综合利用的方式，将使用过的冷却水引 入其它生产过程中。本发明采用监测模块1、控制模块2、操作模块3及诊断模块4，可以实现对重载设 备5水冷的自动监测，并在发生故障时自动采取措施，另外还可根据监测数据实时分项重 载设备5的运行状态，起到预警作用。
本发明中，监测模块1包括流量监测单元11及温度监测单元12，其中流量监测 单元11监测重载设备5水冷入口及出口冷却水流量变化情况，并将该信息发送到控制模块 2 ；温度监测单元12监测重载设备5冷却水温度变化情况，并将该信息发送到控制模块2。流量监测单元11包括流量传感器，分别设置在总管道的出口和入口，实时监测重 载设备5冷却水供应及使用的流量。温度监测单元12包括温度计，分别设置在并联设置的 重载设备5的出口端，以实时监测每台重载设备5在进行水冷后的温度变化情况。本发明从重载设备5水冷的冷却水流量及温度变化同时进行监测，监测结果全本发明中，控制模块2包括模数转换单元21、显示单元22及手动输入单元23，其 中模数转换单元21接收到监测模块1发送来的流量及温度信息，将该信息转换为数字信 号后发送到显示单元22、操作模块3及诊断模块4 ；显示单元22接收到模数转换单元21发 送来的数字信号后进行显示；手动输入单元23进行手动输入操作指令，并将该指令发送到 操作模块3。控制模块2采用单片机、显示器及操作平台来实现模数转换、显示及手动输入等 功能。本发明控制模块2中设置了显示单元22及手动操作单元23，方便进行人机交互。本发明中，操作模块3包括判断单元31、警报单元32及制动单元33，其中判断单 元31接收到控制模块2发送来的数字信息后进行比较判断，并按照不同的判断结果，向警 报单元32及制动单元33发送指令；警报单元32接收到判断单元31发送来的指令后，进行 报警；制动单元33接收到判断单元31发送来的指令后，向重载设备5发送顺序停机指令。判断单元31中预置数值，将控制模块2发送来的流量数值、温度数值分别与该预 置数值进行比对，然后采取相应措施。如入口流量较小时，判断单元31向警报单元32发送 指令，警报单元32启动，警报器鸣响，引起操作者注意。在入口流量进一步减少到严重威胁 重载设备5安全时，判断单元31向制动单元33发送指令，制动单元33启动顺序关机功能， 及时将重载设备5进行关机处理，以保护重载设备5不受损坏。温度数值比较也是如此，判 断冷却水是否具有冷却效果。如果经过冷却水冷却后，温升却较高，就需要报警，如果温升 过高，就需要启动顺序关机功能。本发明操作模块3分为警报单元32及制动单元33两种，对可能发生和正在发生 的故障采取不同的措施，方便操作者及时采取必要的措施。本发明中，诊断模块4包括存储单元41、数据库42、比较单元43及输出单元44， 其中存储单元41接收控制模块2发送来的数字信号，进行存储；数据库42中预置重载设 备5运行状态数字信息；比较单元43调用存储单元41中数字信号，并将该数字信号与数据 库42中预置的数字信息进行比较，并得出重载设备5运行状态，以数字信号形式发送到输 出单元44 ；输出单元44接收到比较单元43发送来的数字信号后进行输出显示。对于重载设备5的运行状态维护的衡量，主要包括以下几个参数使用时间、流量 漏失度、温升及连续工作时间。重载设备5的剩余寿命A A = Q-MX γ其中A 剩余寿命；
Q 设计寿命；M 使用总时间；γ 维护参数。通过上述公式可知，由于设计寿命Q、使用总时间M不可改变，要延长重载设备5的 剩余寿命A，只能通过改善维护参数γ获得。维护参数越大则对设备越不利，维护参数越小 则设备运行状态越好。而维护参数Y与使用寸间、流量漏失度、温升及连续工作时间成正 比，即γ = ξ XMX θ X κ X ρ其中ξ 系数；θ 流量漏失度；κ 温升；ρ 连续工作时间。流量漏失度θ由重载设备5的磨损情况决定，根据监测值应及时更换密封圈等零 部件，还需要进行润滑，以减小重载设备的磨损。温升κ由重载设备运行公差配合、润滑及 冷却水供应等决定。通过对温升κ的监测可对重载设备的运行状态进行预警。维护保养不足，会严重损坏设备，减少其剩余寿命。但是如果维护保养过于频繁， 又会增加成本，降低工作效率。在数据库42中预置合适的维护参数值K，监测到的维护参数 κ与该参数K进行比对，其范围在5%内为合格，超过就需要进行维护保养。本发明诊断模块4采用数据库42，将正常设备运行状态进行存储，方便对重载设 备5运行状态进行实时比较，得出运行状态，对于重载设备5的维护保养提供了可靠的数 据。综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围， 因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。
权利要求
1.一种重载设备水冷自动控制系统，其特征在于包括监测模块(1)、控制模块O)、操 作模块(3)及诊断模块(4)，所述监测模块(1)监测重载设备( 水冷运行状态，并将该状态信息发送到所述控制 模块⑵；所述控制模块( 接收到所述监测模块(1)发送来的状态信息后，进行转换，并将转换 后的信息分别发送到所述操作模块(3)及所述诊断模块(4)；所述操作模块⑶接收到所述控制模块⑵发送来的信息后，进行判断，根据判断结果 对所述重载设备( 进行操作；所述诊断模块(4)接收到所述控制模块( 发送来的信息后，进行存储比较，对所述重 载设备( 运行状态进行判断。
2.如权利要求1所述的重载设备水冷自动控制系统，其特征在于所述监测模块(1) 包括流量监测单元(11)及温度监测单元(12)，其中所述流量监测单元(11)监测所述重载设备( 水冷入口及出口冷却水流量变化情况， 并将该信息发送到所述控制模块O)；所述温度监测单元(1 监测所述重载设备( 冷却水温度变化情况，并将该信息发送 到所述控制模块(2)。
3.如权利要求2所述的重载设备水冷自动控制系统，其特征在于所述控制模块(2) 包括模数转换单元(21)、显示单元0 及手动输入单元(23)，其中所述模数转换单元接收到所述监测模块(1)发送来的流量及温度信息，将该信息 转换为数字信号后发送到所述显示单元(22)、操作模块C3)及诊断模块；所述显示单元0 接收到所述模数转换单元发送来的数字信号后进行显示； 所述手动输入单元进行手动输入操作指令，并将该指令发送到所述操作模块⑶。
4.如权利要求3所述的重载设备水冷自动控制系统，其特征在于所述操作模块(3) 包括判断单元(31)、警报单元(32)及制动单元(33)，其中所述判断单元(31)接收到所述控制模块(2)发送来的数字信息后进行比较判断，并按 照不同的判断结果，向所述警报单元(32)及制动单元(33)发送指令；所述警报单元(3 接收到所述判断单元(31)发送来的指令后，进行报警； 所述制动单元(3 接收到所述判断单元(31)发送来的指令后，向所述重载设备(5) 发送顺序停机指令。
5.如权利要求3所述的重载设备水冷自动控制系统，其特征在于所述诊断模块(4) 包括存储单元(41)、数据库(42)、比较单元及输出单元(44)，其中所述存储单元Gl)接收所述控制模块( 发送来的数字信号，进行存储； 所述数据库0 中预置所述重载设备( 运行状态数字信息； 所述比较单元^幻调用所述存储单元Gl)中数字信号，并将该数字信号与所述数据 库0 中预置的数字信息进行比较，并得出所述重载设备( 运行状态，以数字信号形式 发送到所述输出单元G4)；所述输出单元G4)接收到所述比较单元发送来的数字信号后进行输出显示。
全文摘要
本发明提供了一种重载设备水冷自动控制系统，包括监测模块、控制模块、操作模块及诊断模块，监测模块监测重载设备水冷系统运行状态，将该状态信息发送到控制模块；控制模块接收到监测模块发送来的状态信息进行转换，将转换后的信息分别发送到操作模块及诊断模块；操作模块接收到控制模块发送来的信息进行判断，根据判断结果对重载设备水冷系统进行操作；诊断模块接收到控制模块发送来的信息进行存储比较，对重载设备运行状态进行判断。本发明采用监测模块、控制模块、操作模块及诊断模块，可以实现对重载设备水冷的自动监测，并在发生故障时自动采取措施，另外还可根据监测数据实时分项重载设备的运行状态，起到预警作用。
文档编号G05B19/048GK102043390SQ20091023661
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月26日 优先权日2009年10月26日
发明者张羽飞, 杨小东, 王金龙 申请人:北新集团建材股份有限公司