一种中高速柴油机试车试验辅助控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及发动机制造技术，尤其涉及一种中高速柴油机试车试验辅助控制系统。


背景技术：

2.在柴油机的控制系统设计中，辅机控制系统的设计与主机控制系统是同等重要的，都会对柴油机的使用性能造成很大影响。
3.同时，由于柴油机试车试验过程涉及的试车设备和数据众多，各线路铺设复杂，安装麻烦，无形中为主机厂增加了成本，而且试车人员的安全性及试车环境条件都比较差，现有的辅机系统控制繁琐、运行不稳、成本高且效率低。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种中高速柴油机试车试验辅助控制系统，其能解决上述问题。
5.本实用新型的目的采用以下技术方案实现：
6.一种中高速柴油机试车试验辅助控制系统，所述辅助控制系统包括辅机控制系统、辅机监测报警系统和辅机配电系统，所述辅机监测报警系统和辅机配电系统与辅机控制系统电控连接；其中，所述辅机控制系统控制辅助设备的启动、停止及运行反馈，所述辅机监测报警系统对辅助设备运行过程中的运行状态监测、运行参数监测及记录；辅机配电系统为所有辅机设备提供配电；通述辅助控制系统为柴油机试车试验提供燃油、滑油、高温水、冷却水、空气、和配电介质。
7.优选的，所述辅机控制系统集成在辅机组合控制柜上，所述辅机组合控制柜包括双电供电单元、燃油单元、滑油单元、高温水单元、冷却水单元、空气单元、排气单元、和总控显示屏单元；所述燃油单元包括油泵房油罐和辅机房油箱，燃油通过变频控制回路可控的从泵房油罐输送至辅机房油箱；所述滑油单元包括滑油箱、滑油预供模块、滑油加热器，滑油在滑油预供模块控制下经加热后可控的从滑油箱向柴油机供给；高温水单元包括高温水循环泵、注水泵、磁力磁感应水加热器、和膨胀水箱，通过高温水管路向柴油机主机供给高温水；冷却水单元包括冷水池、热水池、冷却塔风机、和冷水泵，通过冷水管路向水力测功器和冷却器提供冷却水；空气单元包括空压机、压力控制器和储气罐，通过空压机和压力控制器的调控提供不同的气动空气压；排气单元包括排气背压阀，实现不同背压的调节；所述总控显示屏单元用于显示实时工况的不同参数。
8.优选的，所述双电供电单元提供控制用电和动力用电，并在总控显示屏单元触控的显示内设的电源断路器、电流表示显、带转换开关的电压表示显、和常开常闭两个热继电器。
9.优选的，所述辅机控制系统在辅机组合控制柜上设置就地、辅控和集控的三位选择开关，就地选择开关为辅机组合控制柜控制，辅控选择开关为辅机总控台控制，集控为集
控室控制，且控制优先级为就地》辅控》集控。
10.优选的，所述辅机监测报警系统集成在辅机数据采集柜上，所述辅机监测报警系统对辅机各设备的运行参数进行采集、记录、存储、报警，并在辅机控制系统的总控显示屏单元的界面展示。
11.优选的，所述辅机配电系统集成在配电箱柜上，采用三相五线制，在配电箱柜上设置电压表、电流表，在配电箱柜内设置合闸开关、分闸开关和储能单元，以实现主回路电路的安全运行。
12.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
13.①
便于控制。本装置通过辅机总控台的监测、控制界面对油泵房、水泵房及辅机房的设备进行集中控制，界面操作简单，系统运行稳定。
14.②
运行稳定。本装置对大功率辅助设备采用变频控制的方式，不仅节约能源还达到了精确的控制调节，提高了中高速柴油机试车试验控制技术的先进性。
15.③
提高工作效率。本装置实现了对柴油机试车试验辅机系统各设备的统一控制，减少试车台所需空间，大大节约了成本。
附图说明
16.图1为辅机控制系统的总体控制框架；
17.图2为辅机数据采集柜原理图；
18.图3为辅机组合控制柜原理图。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.一种中高速柴油机试车试验辅助控制系统，参见图1，所述辅助控制系统包括辅机控制系统、辅机监测报警系统和辅机配电系统，所述辅机监测报警系统和辅机配电系统与辅机控制系统电控连接；其中，所述辅机控制系统控制辅助设备的启动、停止及运行反馈，所述辅机监测报警系统对辅助设备运行过程中的运行状态监测、运行参数监测及记录；辅机配电系统为所有辅机设备提供配电；通述辅助控制系统为柴油机试车试验提供燃油、滑油、高温水、冷却水、空气、和配电介质。
21.其中，辅机控制系统集成在辅机组合控制柜上，所述辅机组合控制柜包括双电供电单元、燃油单元、滑油单元、高温水单元、冷却水单元、空气单元、排气单元、和总控显示屏单元；所述燃油单元包括油泵房油罐和辅机房油箱，燃油通过变频控制回路可控的从泵房油罐输送至辅机房油箱；所述滑油单元包括滑油箱、滑油预供模块、滑油加热器，滑油在滑油预供模块控制下经加热后可控的从滑油箱向柴油机供给；高温水单元包括高温水循环泵、注水泵、磁力磁感应水加热器、和膨胀水箱，通过高温水管路向柴油机主机供给高温水；冷却水单元包括冷水池、热水池、冷却塔风机、和冷水泵，通过冷水管路向水力测功器和冷
却器提供冷却水；空气单元包括空压机、压力控制器和储气罐，通过空压机和压力控制器的调控提供不同的气动空气压；排气单元包括排气背压阀，实现不同背压的调节；所述总控显示屏单元用于显示实时工况的不同参数。
22.其中，中高速柴油机辅机控制系统的辅机组合控制柜(参见图3)电源分两种，控制用电、动力用电。控制用电主要是ac220v，用于按钮、指示灯等设备的供电；动力用电主要是ac380v，用于泵、风机、变频器、加热器等设备的供电。每个电机控制主回路配置：电源――自动开关――接触器――热继电器――电动机。每组控制屏设一只总的电源断路器，设电流表及带转换开关的电压表。辅机组合控制柜内的热继电器选用常开、常闭触点各一副，常闭触点用来切断电路，常开用来报警。
23.其次，辅机组合控制柜根据不同设备的控制需求，设置不同的控制方式，如“就地――辅控――集控”三位选择开关、“手动――自动”两位选择开关等。选择开关设计在辅机组合控制柜上，“就地”是指辅机组合控制柜控制，“辅控”是指辅机总控台控制，“集控”是指集控室控制。其中，辅机组合控制柜的“就地控制”优先
24.最后，辅机组合控制柜根据辅机系统各设备需求配置不同的设计原理。
25.燃油单元：燃油单元分为燃油驳送(油泵房)和燃油供给(辅机房)。燃油通过油泵房辅机组合控制柜将燃油从油罐区驳送至辅机房的日用油柜，再通过辅机房辅机组合控制柜将燃油从日用油箱驳送至柴油机主机供油管路。其中，油泵房燃油供给是通过辅机房日用油柜的液位开关来控制的。中高速柴油机燃油供给需要稳定的压力，所以我们选用变频控制回路，根据燃油预供压力自动调节变频器的速率已达到稳定供给的需求。
26.滑油单元：通过辅机房辅机组合控制柜现对滑油箱内的滑油进行加热，再通过滑油预供模块将滑油供给至柴油机主机供油管路。滑油需要配置磁感应加热控制柜、滑油预供控制柜等控制回路。
27.高温水单元：主要是为柴油机主机提供高温水供给，通过辅机房辅机组合控制柜控制高温水循环泵、注水泵、磁感应加热器、膨胀水箱等设备，供水至柴油机主机高温水管路。其中膨胀水箱的控制是通过水箱液位开关来控制的。
28.冷却水单元：主要为柴油机主机提供水力测功器冷却水、冷却器冷却水的供给。冷却水系统的供给是通过水泵房辅机组合控制柜根据冷、热水池的液位、温度来自动控制的。控制柜根据热水池的液位变频控制热水泵的开启，同时控制柜根据冷水池温度自动控制冷却塔风机的开启，最终实现冷却水的温度调节及供给；控制柜再根据冷水泵出口的压力变频控制冷水泵的开启，最终实现冷却水的压力调节及供给。
29.空气单元：中高速柴油机试车试验所需起动空气压力分为30bar和40bar两种规格。根据需求配合30bar和40bar空压机系统，并配置适应的储气罐，空压机控制系统根据储气罐压力自动控制空压机的启停，以实现起动空气的供给。
30.排气单元：排气单元通过排气背压自动调节排气背压阀的开度，以实现柴油机的性能要求。
31.其中，辅机监测报警系统集成在辅机数据采集柜(参见图2)上，所述辅机监测报警系统对辅机各设备的运行参数进行采集、记录、存储、报警，并在辅机控制系统的总控显示屏单元的界面展示。
32.辅机数据采集柜可对辅机各设备(如滑油泵、燃油泵及淡水泵等)运行参数进行采
集、记录、存储、报警及界面展示。
33.辅机数据采集柜将各系统运行的压力、温度、液位、压差等信号通过plc采集模块进行采集后，通过数据通讯的方式传输至辅机总控台监测报警界面，进行数据可视化展示。
34.辅机系统各设备运行数据的采集速度要求为：不低于1次/秒；数据采集的精度：不低于
±
1％。
35.辅机运行参数的采集功能由辅机数据采集柜实现，显示及报警功能由辅机总控台监测电脑实现，监测报警界面至少包括通道名称、实时采集值、报警限制、历史数据查询、报表打印等功能。监测报警信号通过辅控室外声光报警指示灯进行报警、亮灯。
36.具体实施例中，各系统数据采集信号类型包括：pt100、4-20ma、开关量等，每个系统需要配置的采集通道50个。各系统需要采集的主要信号如下。
37.燃油系统：燃油系统所有滤器压差报警；燃油高位油箱液位指示；燃油预供进口压力指示；燃油预供进口温度指示；燃油回油温度指示。滑油系统：滑油系统所有滤器压差报警；滑油箱液位指示；滑油箱温度指示；滑油预供进口压力指示；滑油预供进口温度指示；磁感应加热器控制箱报警；分油机控制箱报警。高温水系统：高温水进机口压力指示；高温水进机口温度指示；高温水预热水进口压力指示；高温水预热水进口温度指示；高温水出机口温度指示；高温水膨胀水箱液位指示；储水箱液位指示。冷却水系统：外部冷却水进水总管压力指示；外部冷却水进水总管温度指示；外部冷却水回水总管温度指示；水力测功器冷却水进水总管压力指示；水力测功器冷却水进水总管温度指示；水力测功器冷却水回水总管温度指示。空气系统：起动空气总管压力指示；控制空气总管压力指示；排气系统：排气背压指示。
38.其中，辅机配电系统集成在配电箱柜上为辅机各设备提供电源供给，，采用三相五线制，在配电箱柜上设置电压表、电流表，在配电箱柜内设置合闸开关、分闸开关和储能单元，以实现主回路电路的安全运行。
39.配电系统采用三相五线制，箱柜内设计可靠的安全接地保护系统，每一电气单元都通过金属柜架与地作良好的联接(包括柜门)。同时都设有接地的黄绿双色线与地排(pe)可靠联接。三相母排和n、pe铜排的颜色按gb国标配置。控制屏内水平和垂直母线应能承受足够大的短路电流冲击。
40.辅机配电系统的设计分为设备容量计算和配电开关选型设计两部分。首先，根据辅机系统各设备的额定功率、功率因数、同时使用系数等参数进行电容量计算，从变电站选择合适的配电开关。然后，根据各用电设备的总容量配置辅机配电柜的总进线开关，总进线柜根据进线总开关的大小选配合适的电压表、电流表、合闸开关、分闸开关及储能装置。
41.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。