一种ATOS阀冗余控制系统的制作方法

本发明涉及工业控制系统领域，尤其涉及一种atos阀冗余控制系统。

背景技术：

目前dcs系统因其功能完备、技术先进、应用灵活和运行可靠等优点，在火电等领域应用广泛。在火力发电系统中，dcs系统通过控制阀门控制卡，以调节电磁阀，进一步地调节汽轮机旁路系统。但当阀门控制卡无法正常工作时，dcs系统就无法通过阀门控制卡调节电磁阀，进一步导致汽轮机在启动、停机或紧急停机时，无法调节蒸汽参数，给企业带来损失和安全隐患。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种atos阀冗余控制系统，解决在阀门控制卡故障的条件下，能保障dcs系统能有效地控制电磁阀。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何在阀门控制卡故障的条件下，能保障dcs系统能有效地控制电磁阀。

为实现上述目的，本发明提供了一种atos阀冗余控制系统，包括dcs、阀门控制卡、atos功放卡和ats电磁阀；所述dcs输出4-20ma的ao电流信号控制所述阀门控制卡的输出；所述阀门控制卡向所述atos功放卡输出±20ma电流；所述atos功放卡将电流信号放大至0-3a；被放大的所述电流信号驱动所述atos电磁阀；还包括阀门控制卡冗余电路和atos功放卡工作信号反馈电路。

进一步地，所述阀门控制卡冗余电路位于所述dcs与所述ats电磁阀之间，设置至少有两套所述阀门控制卡与所述atos功放卡的组合；所述每套所述阀门控制卡与所述atos功放卡的组合，在靠近所述阀门控制卡的一端与所述dcs连接，在靠近所述atos功放卡的另一端与所述ats电磁阀连接；在所述每套所述阀门控制卡与所述atos功放卡的组合的内部设置有相互连接的所述阀门控制卡与所述atos功放卡。

进一步地，在所述每套所述阀门控制卡与所述atos功放卡的组合的内部还设置有一个所述atos功放卡工作信号反馈电路。

进一步地，所述atos功放卡工作信号反馈电路的一端与所述atos功放卡连接，另一端与所述阀门控制卡连接；所述atos功放卡工作信号反馈电路将所述atos功放卡所在电路的工作状态反馈给所述阀门控制卡。

进一步地，在所述每套所述阀门控制卡与所述atos功放卡的组合与所述ats电磁阀之间还设置有伺服输出切换板；所述伺服输出切换板的一端与所述atos功放卡连接，另一端与所述ats电磁阀连接。

进一步地，在所述阀门控制卡与所述伺服输出切换板之间还设置有直接的信号连接；当所述阀门控制卡所在电路出现故障时，所述阀门控制卡会向所述伺服输出切换板发出切换电路的信号。

进一步地，所述故障包括所述阀门控制卡的cpu坏。

进一步地，所述故障还包括所述阀门控制卡的adc坏和dac坏。

进一步地，所述故障还包括所述atos功放卡坏。

进一步地，所述阀门控制卡通过手动或自动的方式向所述伺服输出切换板发出切换电路的信号。

本发明提供的一种atos阀冗余控制系统存在以下有益效果：

1、本发明控制方案中阀门控制卡能实时监视功放卡所在电路的工作状态，当阀门控制卡或功放卡无法工作时，阀门控制卡会向伺服输出切换板发出逻辑切换信号，以能保证dcs系统能实时控制电磁阀，进一步地控制汽轮机旁路系统。

2、本发明控制方案能够实现电路故障时手动和自动切换电路，缩短系统自恢复的时间，提高工作效率，降低系统的安全风险。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的atos阀控制原方案示意图；

图2是本发明的一个较佳实施例的atos阀控制改进方案示意图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

如图1所示，为atos阀控制原方案示意图。在原方案中，dcs系统直接通过阀门控制卡间接控制电磁阀，由于功放卡没有向阀门控制卡或dcs系统输出反馈信号，导致功放卡工作状态无法及时获取。atos阀控制原方案示意图具体工作原理如下：

1)、dcs系统输出4-20ma的ao电流信号控制阀门控制卡的输出；

2)、阀门控制卡向atos功放卡输出±20ma电流，功放卡将电流信号放大至0-3a；

3)、功放卡放大的电流能够驱动atos电磁阀，进而控制汽轮机旁路系统。

如图2所示，为atos阀控制改进方案示意图，还包括阀门控制卡冗余电路和atos功放卡工作信号反馈电路。阀门控制卡冗余电路位于dcs与ats电磁阀之间，设置至少有两套阀门控制卡与atos功放卡的组合，如附图2所示的包括阀门控制卡a和atos功放卡a，以及阀门控制卡b和atos功放卡b。

每套阀门控制卡与atos功放卡的组合，在靠近阀门控制卡的一端与dcs连接，在靠近atos功放卡的另一端与ats电磁阀连接；在每套阀门控制卡与atos功放卡的组合的内部设置有相互连接的阀门控制卡与atos功放卡。

在每套阀门控制卡与atos功放卡的组合的内部还设置有一个atos功放卡工作信号反馈电路。

atos功放卡工作信号反馈电路的一端与atos功放卡连接，另一端与阀门控制卡连接；atos功放卡工作信号反馈电路将atos功放卡所在电路的工作状态反馈给阀门控制卡。

在每套阀门控制卡与atos功放卡的组合与ats电磁阀之间还设置有伺服输出切换板；伺服输出切换板的一端与atos功放卡连接，另一端与ats电磁阀连接。

在阀门控制卡与伺服输出切换板之间还设置有直接的信号连接；当阀门控制卡所在电路出现故障时，阀门控制卡会向伺服输出切换板发出切换电路的信号。

阀门控制卡所在电路出现的故障包括阀门控制卡的cpu坏、adc坏和dac坏，还包括atos功放卡坏。

阀门控制卡通过手动或自动的方式向伺服输出切换板发出切换电路的信号。

当阀门控制卡a所在电路出现故障时，阀门控制卡a就会向伺服输出切换板发出切换信号，将dcs系统自动切换到阀门控制卡b的所在电路，也可以通过手动切换信号将dcs系统切换到阀门控制卡b所在的电路，以保障火电系统的正常、安全运行。在手动切换信号的过程中，工程师可以通过向阀门控制卡输入手动切换di0信号，以控制阀门控制卡a向伺服输出切换板发出切换信号，将系统切换到阀门控制卡b所在的电路。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种atos阀冗余控制系统，包括dcs、阀门控制卡、atos功放卡和ats电磁阀；所述dcs输出4-20ma的ao电流信号控制所述阀门控制卡的输出；所述阀门控制卡向所述atos功放卡输出±20ma电流；所述atos功放卡将电流信号放大至0-3a；被放大的所述电流信号驱动所述atos电磁阀；

其特征在于，还包括阀门控制卡冗余电路和atos功放卡工作信号反馈电路。

2.如权利要求1所述的atos阀冗余控制系统，其特征在于，所述阀门控制卡冗余电路位于所述dcs与所述ats电磁阀之间，设置至少有两套所述阀门控制卡与所述atos功放卡的组合；所述每套所述阀门控制卡与所述atos功放卡的组合，在靠近所述阀门控制卡的一端与所述dcs连接，在靠近所述atos功放卡的另一端与所述ats电磁阀连接；在所述每套所述阀门控制卡与所述atos功放卡的组合的内部设置有相互连接的所述阀门控制卡与所述atos功放卡。

3.如权利要求2所述的atos阀冗余控制系统，其特征在于，在所述每套所述阀门控制卡与所述atos功放卡的组合的内部还设置有一个所述atos功放卡工作信号反馈电路。

4.如权利要求3所述的atos阀冗余控制系统，其特征在于，所述atos功放卡工作信号反馈电路的一端与所述atos功放卡连接，另一端与所述阀门控制卡连接；所述atos功放卡工作信号反馈电路将所述atos功放卡所在电路的工作状态反馈给所述阀门控制卡。

5.如权利要求4所述的atos阀冗余控制系统，其特征在于，在所述每套所述阀门控制卡与所述atos功放卡的组合与所述ats电磁阀之间还设置有伺服输出切换板；所述伺服输出切换板的一端与所述atos功放卡连接，另一端与所述ats电磁阀连接。

6.如权利要求5所述的atos阀冗余控制系统，其特征在于，在所述阀门控制卡与所述伺服输出切换板之间还设置有直接的信号连接；当所述阀门控制卡所在电路出现故障时，所述阀门控制卡会向所述伺服输出切换板发出切换电路的信号。

7.如权利要求6所述的atos阀冗余控制系统，其特征在于，所述故障包括所述阀门控制卡的cpu坏。

8.如权利要求6所述的atos阀冗余控制系统，其特征在于，所述故障还包括所述阀门控制卡的adc坏和dac坏。

9.如权利要求6所述的atos阀冗余控制系统，其特征在于，所述故障还包括所述atos功放卡坏。

10.如权利要求6所述的atos阀冗余控制系统，其特征在于，所述阀门控制卡通过手动或自动的方式向所述伺服输出切换板发出切换电路的信号。

技术总结
本发明公开了一种ATOS阀冗余控制系统，涉及工业控制系统领域，包括DCS、阀门控制卡、ATOS功放卡和ATS电磁阀；所述DCS输出4‑20mA的AO电流信号控制所述阀门控制卡的输出；所述阀门控制卡向所述ATOS功放卡输出±20mA电流；所述ATOS功放卡将电流信号放大至0‑3A；被放大的所述电流信号驱动所述ATOS电磁阀；其特征在于，还包括阀门控制卡冗余电路和ATOS功放卡工作信号反馈电路。本发明能保证DCS系统能实时控制电磁阀，从而进一步地控制汽轮机旁路系统，且能够实现电路故障时手动和自动切换电路，缩短系统自恢复的时间，提高工作效率，降低系统的安全风险。

技术研发人员：蔡汝金;张楠楠;蒋杰;李强;吴春炎;刘宇
受保护的技术使用者：广东省能源集团有限公司珠海发电厂;上海新华控制技术集团科技有限公司
技术研发日：2019.12.12
技术公布日：2020.04.17