基于优先级选择的多台备用泵自启动逻辑控制电路的制作方法

本发明涉及一种基于优先级选择的多台备用泵自启动逻辑控制电路。

背景技术：

泵作为工艺流程中的动力设备，主要用于为工艺物料进行增压、输送以及计量，其重要性不言而喻。在工艺流程中的一些关键环节，泵设备一旦出现问题，工艺物料将出现中断，可能导致装置停车甚至出现恶性事故。因此，很多重要工况的泵设备都设有备用泵。也就是说，在泵组中设置有针对泵的备用方式，既有泵作为主运行泵，又有泵作为备用泵，以有效防止因泵发生故障导致出现装置停车甚至出现恶性事故。

当主运行泵出现问题时，通过联锁系统自动启动备用泵，以保证工艺过程的连续、稳定。目前常用的泵设备的备用方式有1开1备(即为1台主运行泵以及1台备用泵)等。例如，针对1开1备的备用方式，就是指有一个泵作为主运行泵，一个泵作为备用泵。

目前已经广泛应用的1开1备的备用泵自启动逻辑已经无法满足多台备用泵的控制需求，需要操作员进行较多的人工干预，这样致使备用泵的实际自启动备用效果无法达到预期要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种基于优先级选择的多台备用泵自启动逻辑控制电路。该自启动逻辑无需指定固定的备用泵，能够满足n1开n2备方式的泵设备组，可根据出现故障的运行泵数量，自动启动相同数量的备用泵。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：基于优先级选择的多台备用泵自启动逻辑控制电路，用以实现n1台主运行泵以及n2台备用泵的自启动逻辑控制，其特征在于，所述多台备用泵自启动逻辑控制电路包括优先级选择模块、自启动判断模块和信号输出模块；其中：

所述优先级选择模块包括针对n台泵pump(i)的优先级选择子模块；n＝n1+n2，n≥4，n1≥2，n2≥2，1≤i≤n，i∈z；

所述泵pump(i)的优先级选择子模块包括一级备用选择子模块至n2级备用选择子模块，所述泵pump(i)的m级备用选择子模块包括第一脉冲信号发生器pulse(i,m,1)、第二脉冲信号发生器pulse(i,m,2)、第一触发器rs(i,m,1)以及一个或门or(i,m)；所述第一脉冲信号发生器pulse(i,m,1)的输入端连接泵pump(i)的m级备用选择软按钮，第一脉冲信号发生器pulse(i,m,1)输出端连接第一触发器rs(i,m,1)的s端，第一触发器rs(i,m,1)的输出端分别连接第二脉冲信号发生器pulse(i,m,2)的输入端和泵pump(i)的m级备用选择状态信号端by(i,m)，第二脉冲信号发生器pulse(i,m,2)的输出端连接泵pump(i)的不允许备用信号输入端re(i,m)；所述或门or(i,m)的输入端分别连接各j级不允许备用信号输入端re(j,m)、各l级不允许备用信号输入端re(i,l)、泵pump(i)的备用复位信号re(i)以及一个第三脉冲信号发生器pulse(m,3)的输出端，第三脉冲信号发生器pulse(m,3)的输入端连接有所述优先级选择模块的m级备用取消软按钮，或门or(i,m)的输出端连接第一触发器rs(i,m,1)的r端；m∈[1,n2]，m∈z；j∈[1,n]，j≠i且j∈z；l∈[1,n2]，l≠m且l∈z；

所述自启动判断模块包括针对n台泵pump(i)的自启动判断子模块；所述泵pump(i)的自启动判断子模块包括第一非门no(i,1)、第二非门no(i,2)、第一或门or'(i,1)、第二或门or'(i,2)、第四脉冲信号发生器pulse'(i,4)、第一与门and(i,1)和第二触发器rs'(i,2)；所述第一非门no(i,1)的输入端连接有泵pump(i)的远程信号输入端，第一或门or'(i,1)的输入端连接有泵pump(i)的故障信号输入端、泵pump(i)的运行信号输入端以及第一非门no(i,1)的输出端；所述第一或门or'(i,1)的输出端连接泵pump(i)的备用复位信号re(i)，re(i)连接所述优先级选择模块中或门or(i,m)的一个输入端；所述第二非门no(i,2)的输入端连接有泵pump(i)的运行信号输入端，第二非门no(i,2)的输出端分别连接第四脉冲信号发生器pulse'(i,4)的输入端以及第一与门and(i,1)的一个输入端，第一与门and(i,1)的另一输入端连接有一延时器t的输出端，延时器t的输出端连接第一或门or'(i,1)的一个输入端，延时器t输入端连接有备用启动命令信号端start(i,1)；所述第二或门or'(i,2)的输入端分别连接有第一与门and(i,1)的输出端和第四脉冲信号发生器pulse'(i,4)的输出端，第一与门and(i,1)的输出端连接泵pump(i)的备用启动失败指示模块，第二或门or'(i,2)的输出端连接第二触发器rs'(i,2)的s端，第二触发器rs'(i,2)的r端通过一个第五脉冲信号发生器pulse'(5)连接备用泵自启动联锁复位按钮；所述第二触发器rs'(i,2)的输出端连接一个加法器add的输入端，加法器add输出端分别连接有n2个高比较器h(m)的输入端，各高比较器h(m)的输出端分别对应地连接有启动m级备用泵指示模块以及一个第二与门and(m)的一个输入端，第二与门and(m)的另一输入端连接一个第三触发器rs'(3)的输出端，第三触发器rs'(3)的s端经一个脉冲信号发生器连接备用泵自启动联锁投用软按钮，第三触发器rs'(3)的r端经一个脉冲信号发生器连接备用泵自启动联锁切除软按钮；所述第二与门and(m)的输出端经一个脉冲信号发生器对应地连接启动m级备用泵的命令信号端；

所述信号输出模块包括针对n台泵pump(i)的信号输出子模块；在泵pump(i)的信号输出子模块中，所述泵pump(i)的各m级备用选择状态信号输出端均分别各自单独连接一个第三与门and(i,m,3)的第一输入端，第三与门and(i,m,3)的第二输入端连接对应启动m级备用泵的命令信号端，所述第三与门and(i,m,3)的输出端连接有第三或门or”(i,3)的输入端，第三或门or”(i,3)的输出端分别连接泵pump(i)的第一路备用启动命令信号start(i,1)和泵pump(i)的第二路备用启动命令信号start(i,2)。

改进地，在所述多台备用泵自启动逻辑控制电路中，所述延时器t的延迟时间为5秒。

进一步地，在所述优先级选择模块的泵pump(i)的优先级选择子模块中，所述第一脉冲信号发生器pulse(i,m,1)的脉冲发生时间为1s，第二脉冲信号发生器pulse(i,m,2)的脉冲发生时间为2s，第三脉冲信号发生器pulse(m,3)的脉冲发生时间为2s；所述高比较器h(m)中的阈值设定为m；

在所述自启动判断模块的泵pump(i)的自启动判断子模块中，第四脉冲信号发生器pulse'(i,4)的脉冲发生时间为2s，连接备用泵自启动联锁投用软按钮的脉冲信号发生器的脉冲发生时间为1s，连接备用泵自启动联锁切除软按钮的脉冲信号发生器的脉冲发生时间为2s，第五脉冲信号发生器pulse'(5)的脉冲发生时间为2s；所述第二与门and(m)的输出端与启动m级备用泵的命令信号端之间的脉冲信号发生器的脉冲发生时间为15s。

优选地，在所述多台备用泵自启动逻辑控制电路中，所述各触发器中均满足r端的触发优先级高于s端的触发优先级。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

首先，本发明中的多台备用泵自启动逻辑能够对n1台主运行泵以及n2备用泵进行自启动控制；

其次，在具有n1+n2台泵的泵设备组中，可以任选n2台及以下的泵作为备用泵，无需指定固定的泵用泵，确保每台泵的工作时间数大致相同，从而避免了造成各泵之间工作时间的不均衡问题；

再次，在泵设备组出现故障时，本发明中的多台备用泵自启动逻辑控制电路能够根据出现故障的运行泵数量，自动启动相同数量的备用泵，确保工艺流程波动最小；当某台备用泵启动失败，也能自动地再启动一台备用泵，从而提高了备用泵的可靠性。

附图说明

图1为本发明中基于优先级选择的多台备用泵自启动逻辑控制电路的模块示意图；

图2为本发明实施例一中多台备用泵自启动逻辑控制电路的优先级选择模块连接示意图；

图3为本发明实施例一中多台备用泵自启动逻辑控制电路的自启动判断模块连接示意图；

图4为本发明实施例一中多台备用泵自启动逻辑控制电路的信号输出模块连接示意图；

图5为本发明实施例二中多台备用泵自启动逻辑控制电路的优先级选择模块连接示意图；

图6为本发明实施例二中多台备用泵自启动逻辑控制电路的自启动判断模块连接示意图；

图7为本发明实施例二中多台备用泵自启动逻辑控制电路的信号输出模块连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一

如图2至图4所示，本实施例一中的基于优先级选择的多台备用泵自启动逻辑控制电路，用以实现3台主运行泵以及2台备用泵的自启动逻辑控制，该多台备用泵自启动逻辑控制电路包括优先级选择模块、自启动判断模块和信号输出模块；假设所有的主运行泵是从现场进行启动的，自启动逻辑控制电路只是将需要启动的某一台或某几台备用泵的备用启动命令发出；其中：

优先级选择模块包括针对5台泵pump(i)的优先级选择子模块；n＝3+2，即n＝5，n1≥2，n2≥2，1≤i≤5，i∈z；也就是说，主运行泵的数量n1＝3，备用泵的数量n2＝2；

具体地，针对第一台泵，即当i＝1时，第一台泵标记为pump(1)，泵pump(1)的优先级选择子模块包括一级备用选择子模块和二级备用选择子模块；其中：

该泵pump(1)的一级备用选择子模块包括第一脉冲信号发生器pulse(1,1,1)、第二脉冲信号发生器pulse(1,1,2)、第一触发器rs(1,1,1)以及一个或门or(1,1)；第一脉冲信号发生器pulse(1,1,1)的输入端连接泵pump(1)的一级备用选择软按钮，第一脉冲信号发生器pulse(1,1,1)输出端连接第一触发器rs(1,1,1)的s端，第一触发器rs(1,1,1)的输出端分别连接第二脉冲信号发生器pulse(1,1,2)的输入端和泵pump(1)的一级备用选择状态信号端by(1,1)，第二脉冲信号发生器pulse(1,1,2)的输出端连接泵pump(1)的不允许备用信号输入端re(1,1)；或门or(1,1)的输入端分别连接二级不允许备用信号输入端re(2,1)、三级不允许备用信号输入端re(3,1)、四级不允许备用信号输入端re(4,1)、五级不允许备用信号输入端re(5,1)、二级不允许备用信号输入端re(1,2)、泵pump(1)的备用复位信号re(1)以及一个第三脉冲信号发生器pulse(1,3)的输出端，第三脉冲信号发生器pulse(1,3)的输入端连接有优先级选择模块的一级备用取消软按钮，或门or(1,1)的输出端连接第一触发器rs(1,1,1)的r端；

当第一触发器rs(1,1,1)的输出信号为1时，控制系统画面显示“泵pump(1)一级备用”；

该泵pump(1)的二级备用选择子模块包括第一脉冲信号发生器pulse(1,2,1)、第二脉冲信号发生器pulse(1,2,2)、第一触发器rs(1,2,1)以及一个或门or(1,2)；第一脉冲信号发生器pulse(1,2,1)的输入端连接泵pump(1)的二级备用选择软按钮，第一脉冲信号发生器pulse(1,2,1)输出端连接第一触发器rs(1,2,1)的s端，第一触发器rs(1,2,1)的输出端分别连接第二脉冲信号发生器pulse(1,2,2)的输入端和泵pump(1)的二级备用选择状态信号端by(1,2)，第二脉冲信号发生器pulse(1,2,2)的输出端连接泵pump(1)的不允许备用信号输入端re(1,2)；或门or(1,2)的输入端分别连接二级不允许备用信号输入端re(2,2)、三级不允许备用信号输入端re(3,2)、四级不允许备用信号输入端re(4,2)、五级不允许备用信号输入端re(5,2)、一级不允许备用信号输入端re(1,1)、泵pump(1)的备用复位信号re(1)以及一个第三脉冲信号发生器pulse(2,3)的输出端，第三脉冲信号发生器pulse(2,3)的输入端连接有优先级选择模块的二级备用取消软按钮，或门or(1,2)的输出端连接第一触发器rs(1,2,1)的r端；

当第一触发器rs(1,2,1)的输出信号为1时，控制系统画面显示“泵pump(1)二级备用”；

至于第二台泵，即当i＝2时，第二台泵标记为pump(2)，泵pump(2)的优先级选择子模块包括一级备用选择子模块和二级备用选择子模块；其中：

该泵pump(2)的一级备用选择子模块包括第一脉冲信号发生器pulse(2,1,1)、第二脉冲信号发生器pulse(2,1,2)、第一触发器rs(2,1,1)以及一个或门or(2,1)；第一脉冲信号发生器pulse(2,1,1)的输入端连接泵pump(2)的一级备用选择软按钮，第一脉冲信号发生器pulse(2,1,1)输出端连接第一触发器rs(2,1,1)的s端，第一触发器rs(2,1,1)的输出端分别连接第二脉冲信号发生器pulse(2,1,2)的输入端和泵pump(2)的一级备用选择状态信号端by(2,1)，第二脉冲信号发生器pulse(2,1,2)的输出端连接泵pump(2)的不允许备用信号输入端re(2,1)；或门or(2,1)的输入端分别连接一级不允许备用信号输入端re(1,1)、三级不允许备用信号输入端re(3,1)、四级不允许备用信号输入端re(4,1)、五级不允许备用信号输入端re(5,1)、二级不允许备用信号输入端re(2,2)、泵pump(2)的备用复位信号re(2)以及一个第三脉冲信号发生器pulse(1,3)的输出端，第三脉冲信号发生器pulse(1,3)的输入端连接有优先级选择模块的一级备用取消软按钮，或门or(2,1)的输出端连接第一触发器rs(2,1,1)的r端；

该泵pump(2)的二级备用选择子模块包括第一脉冲信号发生器pulse(2,2,1)、第二脉冲信号发生器pulse(2,2,2)、第一触发器rs(2,2,1)以及一个或门or(2,2)；第一脉冲信号发生器pulse(2,2,1)的输入端连接泵pump(2)的二级备用选择软按钮，第一脉冲信号发生器pulse(2,2,1)输出端连接第一触发器rs(2,2,1)的s端，第一触发器rs(2,2,1)的输出端分别连接第二脉冲信号发生器pulse(2,2,2)的输入端和泵pump(2)的二级备用选择状态信号端by(2,2)，第二脉冲信号发生器pulse(2,2,2)的输出端连接泵pump(2)的不允许备用信号输入端re(2,2)；或门or(2,2)的输入端分别连接一级不允许备用信号输入端re(1,2)、三级不允许备用信号输入端re(3,2)、四级不允许备用信号输入端re(4,2)、五级不允许备用信号输入端re(5,2)、一级不允许备用信号输入端re(2,1)、泵pump(2)的备用复位信号re(2)以及一个第三脉冲信号发生器pulse(2,3)的输出端，第三脉冲信号发生器pulse(2,3)的输入端连接有优先级选择模块的二级备用取消软按钮，或门or(2,2)的输出端连接第一触发器rs(2,2,1)的r端；

至于第三台泵pump(3)、第四台泵pump(4)以及第五台泵pump(5)中所分别对应的优先级选择子模块结构情况类推泵pump(1)或泵pump(2)中的优先级选择子模块即可得到，此处不再赘述；

优先级选择模块，负责实现备用泵的选择和优先级别的设定；例如，对于3台主运行泵和2台备用泵的泵组，优先级选择模块用于选择其中的2台泵作为备用泵，同时选择备用泵中的哪一台作为一级备用泵，哪一台备用泵作为二级备用泵；一旦选择了一台备用泵作为一级备用泵后，作为一级备用泵的该泵就不能作为其他级备用泵；

在本实施例中，自启动判断模块包括针对5台泵pump(1)至pump(5)的自启动判断子模块；其中：

第一台泵pump(1)的自启动判断子模块包括第一非门no(1,1)、第二非门no(1,2)、第一或门or'(1,1)、第二或门or'(1,2)、第四脉冲信号发生器pulse'(1,4)、第一与门and(1,1)和第二触发器rs'(1,2)；第一非门no(1,1)的输入端连接有泵pump(1)的远程信号输入端，第一或门or'(1,1)的输入端连接有泵pump(1)的故障信号输入端、泵pump(1)的运行信号输入端以及第一非门no(1,1)的输出端；第一或门or'(1,1)的输出端连接泵pump(1)的备用复位信号re(1)，re(1)连接优先级选择模块中或门or(1,1)、或门or(1,2)的一个输入端；第二非门no(1,2)的输入端连接有泵pump(1)的运行信号输入端，第二非门no(1,2)的输出端分别连接第四脉冲信号发生器pulse'(1,4)的输入端以及第一与门and(1,1)的一个输入端，第一与门and(1,1)的另一输入端连接有一延时器t的输出端，延时器t的输出端连接第一或门or'(1,1)的一个输入端，延时器t输入端连接有备用启动命令信号端start(1,1)；第二或门or'(1,2)的输入端分别连接有第一与门and(1,1)的输出端和第四脉冲信号发生器pulse'(1,4)的输出端，第一与门and(1,1)的输出端连接泵pump(1)的备用启动失败指示模块，第二或门or'(1,2)的输出端连接第二触发器rs'(1,2)的s端，第二触发器rs'(1,2)的r端通过一个第五脉冲信号发生器pulse'(5)连接备用泵自启动联锁复位按钮；第二触发器rs'(1,2)的输出端连接一个加法器add的输入端，加法器add输出端分别连接有2个高比较器h(1)、h(2)的输入端，高比较器h(1)的输出端对应地连接有启动一级备用泵指示模块以及一个第二与门and(1)的一个输入端，第二与门and(1)的另一输入端连接一个第三触发器rs'(3)的输出端，第三触发器rs'(3)的s端经一个脉冲信号发生器连接备用泵自启动联锁投用软按钮，第三触发器rs'(3)的r端经一个脉冲信号发生器连接备用泵自启动联锁切除软按钮；第二与门and(1)的输出端经一个脉冲信号发生器对应地连接启动一级备用泵的命令信号端；对应地，高比较器h(2)的输出端对应地连接有启动二级备用泵指示模块以及另一个第二与门and(2)的一个输入端，第二与门and(2)的另一输入端连接一个第三触发器rs'(3)的输出端，第三触发器rs'(3)的s端经一个脉冲信号发生器连接备用泵自启动联锁投用软按钮，第三触发器rs'(3)的r端经一个脉冲信号发生器连接备用泵自启动联锁切除软按钮；第二与门and(2)的输出端经一个脉冲信号发生器对应地连接启动二级备用泵的命令信号端；

当泵pump(1)的第一与门and(1,1)的输出信号为1时，控制系统画面显示“泵pump(1)备用启动失败”并发出报警；类推可知，当泵pump(2)的第一与门and(2,1)的输出信号为1时，控制系统画面显示“泵pump(2)备用启动失败”并发出报警；

至于第二台泵pump(2)至第五台泵pump(5)中的自启动判断子模块类推泵pump(1)中的启动判断子模块即可得到，此处不再赘述；

自启动判断模块，通过计算出现故障的主运行泵数量和备用启动失败的备用泵数量，准确发出命令启动某级备用泵或同时启动多台备用泵；例如，同时启动一级和二级备用泵，同时启动二级、三级和四级备用泵，同时启动所有的备用泵。

在本实施例中，信号输出模块包括针对5台泵pump(1)至pump(5)的信号输出子模块；其中，在第一台泵pump(1)的信号输出子模块中：

泵pump(1)的一级备用选择状态信号输出端单独连接一个第三与门and(1,1,3)的第一输入端，第三与门and(1,1,3)的第二输入端连接对应启动一级备用泵的命令信号端，第三与门and(1,1,3)的输出端连接有第三或门or”(1,3)的输入端；泵pump(1)的二级备用选择状态信号输出端单独连接一个第三与门and(1,2,3)的第一输入端，第三与门and(1,2,3)的第二输入端连接对应启动二级备用泵的命令信号端，第三与门and(1,2,3)的输出端连接有第三或门or”(1,3)的输入端；第三或门or”(1,3)的输出端分别连接泵pump(1)的第一路备用启动命令信号start(1,1)和泵pump(1)的第二路备用启动命令信号start(1,2)；

针对泵pump(2)至泵pump(5)的信号输出子模块参见pump(1)的信号输出子模块进行类推，此处不再赘述：

其中，在本实施例一中的多台备用泵自启动逻辑控制电路中，延时器t的延迟时间为5秒。

针对任意第i个泵pump(i)，任意泵pump(i)对应的第一脉冲信号发生器pulse(i,m,1)的脉冲发生时间为1s，第二脉冲信号发生器pulse(i,m,2)的脉冲发生时间为2s，第三脉冲信号发生器pulse(m,3)的脉冲发生时间为2s；高比较器h(m)中的阈值设定为m。例如，高比较器h(1)中的阈值设定为1，高比较器h(2)中的阈值设定为2。加法器的计算输出结果为a，a代表需要启动的备用泵数量，并在控制系统画面显示“需启动a台备用泵”。当a≥1时，高比较器h(1)的输出结果为1，控制系统画面显示“启动一级备用泵”并发出报警；当a≥2时，高比较器h(2)的输出结果为1，控制系统画面显示“启动二级备用泵”并发出报警。

另外，在任意泵pump(i)的自启动判断子模块中，第四脉冲信号发生器pulse'(i,4)的脉冲发生时间为2s，连接备用泵自启动联锁投用软按钮的脉冲信号发生器的脉冲发生时间为1s，连接备用泵自启动联锁切除软按钮的脉冲信号发生器的脉冲发生时间为2s，第五脉冲信号发生器pulse'(5)的脉冲发生时间为2s；第二与门and(m)的输出端与启动m级备用泵的命令信号端之间的脉冲信号发生器的脉冲发生时间为15s。

其中，优选地，在本实施例的多台备用泵自启动逻辑控制电路中，各触发器中均满足r端的触发优先级高于s端的触发优先级。

本实施例一中包括5台泵的泵组按照3台作为主运行泵2台作为备用泵的方式运行：当出现1台主运行泵故障时发出启动一级备用泵命令，当又出现1台主运行泵故障时发出启动二级备用泵命令，当一级备用泵启动失败时将继续发出启动二级备用泵命令，当出现2台主运行泵同时故障则同时发出启动一级备用泵命令和启动二级备用泵命令。

使用本实施例一中基于优先级选择的多台备用泵自启动逻辑的操作步骤如下：

(1)在启动包括3台主运行泵和2台备用泵的泵组之前，先点击备用泵自启动联锁切除软按钮，切除备用泵自启动联锁：

(2)点击一级备用取消软按钮和二级备用取消软按钮；

(3)由现场操作员启动运行泵，假设现场启动了泵pump(1)、泵pump(2)和泵pump(3)；

(4)控制系统的操作员根据操作计划，手动选择备用泵，例如，想选择泵pump(4)为一级备用泵，选择泵pump(5)为二级备用泵，那么点击泵pump(4)的一级备用选择软按钮和泵pump(5)的二级备用选择软按钮即可，同时泵pump(4)的一级备用选择状态信号端by(4,1)和pump(5)的二级备用选择状态信号端by(5,2)的输出状态为1；

(5)点击备用泵自启动联锁复位软按钮；

(6)点击备用泵自启动联锁投用软按钮；

(7)当某一台主运行泵停止运行，启动一级备用泵命令信号将立即启动泵pump(4)；如再出现一台主运行泵停止运行或者泵pump(4)备用启动失败，启动二级备用泵命令信号将立即启动泵pump(5)；

(8)如果出现两台主运行泵同时停止运行，将同时启动泵pump(4)和泵pump(5)；

(9)当控制系统画面显示“启动二级备用泵”并发出报警时，操作员应确认各泵的状态，重新选择备用泵的优先级并复位联锁，如果已经没有合适的泵可以作为备用，应切除联锁。

实施例二

如图5至图7所示，本实施例二中的基于优先级选择的多台备用泵自启动逻辑控制电路，用以实现4台主运行泵以及4台备用泵的自启动逻辑控制，该多台备用泵自启动逻辑控制电路包括优先级选择模块、自启动判断模块和信号输出模块；其中：

优先级选择模块包括针对8台泵pump(i)的优先级选择子模块；n＝4+4，即n＝8，n1≥2，n2≥2，1≤i≤8，i∈z；也就是说，主运行泵的数量n1＝4，备用泵的数量n2＝4；

具体地，针对第一台泵，即当i＝1时，第一台泵标记为pump(1)，泵pump(1)的优先级选择子模块包括一级备用选择子模块至四级备用选择子模块；其中：

该泵pump(1)的一级备用选择子模块包括第一脉冲信号发生器pulse(1,1,1)、第二脉冲信号发生器pulse(1,1,2)、第一触发器rs(1,1,1)以及一个或门or(1,1)；第一脉冲信号发生器pulse(1,1,1)的输入端连接泵pump(1)的一级备用选择软按钮，第一脉冲信号发生器pulse(1,1,1)输出端连接第一触发器rs(1,1,1)的s端，第一触发器rs(1,1,1)的输出端分别连接第二脉冲信号发生器pulse(1,1,2)的输入端和泵pump(1)的一级备用选择状态信号端by(1,1)，第二脉冲信号发生器pulse(1,1,2)的输出端连接泵pump(1)的不允许备用信号输入端re(1,1)；或门or(1,1)的输入端分别连接二级不允许备用信号输入端re(2,1)、三级不允许备用信号输入端re(3,1)、四级不允许备用信号输入端re(4,1)、五级不允许备用信号输入端re(5,1)、六级不允许备用信号输入端re(6,1)、七级不允许备用信号输入端re(7,1)、八级不允许备用信号输入端re(8,1)、二级不允许备用信号输入端re(1,2)、三级不允许备用信号输入端re(1,3)、四级不允许备用信号输入端re(1,4)、泵pump(1)的备用复位信号re(1)以及一个第三脉冲信号发生器pulse(1,3)的输出端，第三脉冲信号发生器pulse(1,3)的输入端连接有优先级选择模块的一级备用取消软按钮，或门or(1,1)的输出端连接第一触发器rs(1,1,1)的r端；

当第一触发器rs(1,1,1)的输出信号为1时，控制系统画面显示“泵pump(1)一级备用”；

该泵pump(1)的二级备用选择子模块包括第一脉冲信号发生器pulse(1,2,1)、第二脉冲信号发生器pulse(1,2,2)、第一触发器rs(1,2,1)以及一个或门or(1,2)；第一脉冲信号发生器pulse(1,2,1)的输入端连接泵pump(1)的二级备用选择软按钮，第一脉冲信号发生器pulse(1,2,1)输出端连接第一触发器rs(1,2,1)的s端，第一触发器rs(1,2,1)的输出端分别连接第二脉冲信号发生器pulse(1,2,2)的输入端和泵pump(1)的二级备用选择状态信号端by(1,2)，第二脉冲信号发生器pulse(1,2,2)的输出端连接泵pump(1)的不允许备用信号输入端re(1,2)；或门or(1,2)的输入端分别连接二级不允许备用信号输入端re(2,2)、三级不允许备用信号输入端re(3,2)、四级不允许备用信号输入端re(4,2)、五级不允许备用信号输入端re(5,2)、六级不允许备用信号输入端re(6,2)、七级不允许备用信号输入端re(7,2)、八级不允许备用信号输入端re(8,2)、一级不允许备用信号输入端re(1,1)、三级不允许备用信号输入端re(1,3)、四级不允许备用信号输入端re(1,4)、泵pump(1)的备用复位信号re(1)以及一个第三脉冲信号发生器pulse(2,3)的输出端；第三脉冲信号发生器pulse(2,3)的输入端连接有优先级选择模块的二级备用取消软按钮，或门or(1,2)的输出端连接第一触发器rs(1,2,1)的r端；

当第一触发器rs(1,2,1)的输出信号为1时，控制系统画面显示“泵pump(1)二级备用”；

该泵pump(1)的三级备用选择子模块至四级备用选择子模块情况，请参见泵pump(1)的二级备用选择子模块或一级备用选择子模块连接情况进行类推，此处不再赘述；

优先级选择模块，负责实现备用泵的选择和优先级别的设定；例如，对于4台主运行泵和4台备用泵的泵组，优先级选择模块用于选择其中的4台泵作为备用泵，同时选择备用泵中的哪一台作为一级备用泵，哪一台备用泵作为二级备用泵；一旦选择了一台备用泵作为一级备用泵后，作为一级备用泵的该泵就不能作为其他级备用泵；

在本实施例中，自启动判断模块包括针对8台泵pump(1)至pump(8)的自启动判断子模块；其中：

第一台泵pump(1)的自启动判断子模块包括第一非门no(1,1)、第二非门no(1,2)、第一或门or'(1,1)、第二或门or'(1,2)、第四脉冲信号发生器pulse'(1,4)、第一与门and(1,1)和第二触发器rs'(1,2)；第一非门no(1,1)的输入端连接有泵pump(1)的远程信号输入端，第一或门or'(1,1)的输入端连接有泵pump(1)的故障信号输入端、泵pump(1)的运行信号输入端以及第一非门no(1,1)的输出端；第一或门or'(1,1)的输出端连接泵pump(1)的备用复位信号re(1)，re(1)连接优先级选择模块中或门or(1,1)、或门or(1,2)、或门or(1,3)、或门or(1,4)的一个输入端；第二非门no(1,2)的输入端连接有泵pump(1)的运行信号输入端，第二非门no(1,2)的输出端分别连接第四脉冲信号发生器pulse'(1,4)的输入端以及第一与门and(1,1)的一个输入端，第一与门and(1,1)的另一输入端连接有一延时器t的输出端，延时器t的输出端连接第一或门or'(1,1)的一个输入端，延时器t输入端连接有备用启动命令信号端start(1,1)；第二或门or'(1,2)的输入端分别连接有第一与门and(1,1)的输出端和第四脉冲信号发生器pulse'(1,4)的输出端，第一与门and(1,1)的输出端连接泵pump(1)的备用启动失败指示模块，第二或门or'(1,2)的输出端连接第二触发器rs'(1,2)的s端，第二触发器rs'(1,2)的r端通过一个第五脉冲信号发生器pulse'(5)连接备用泵自启动联锁复位按钮；第二触发器rs'(1,2)的输出端连接一个加法器add的输入端，加法器add输出端分别连接有8个高比较器h(1)至h(8)的输入端，高比较器h(1)的输出端对应地连接有启动一级备用泵指示模块以及一个第二与门and(1)的一个输入端，第二与门and(1)的另一输入端连接一个第三触发器rs'(3)的输出端，第三触发器rs'(3)的s端经一个脉冲信号发生器连接备用泵自启动联锁投用软按钮，第三触发器rs'(3)的r端经一个脉冲信号发生器连接备用泵自启动联锁切除软按钮；第二与门and(1)的输出端经一个脉冲信号发生器对应地连接启动一级备用泵的命令信号端；对应地，高比较器h(2)的输出端对应地连接有启动二级备用泵指示模块以及另一个第二与门and(2)的一个输入端，第二与门and(2)的另一输入端连接一个第三触发器rs'(3)的输出端，第三触发器rs'(3)的s端经一个脉冲信号发生器连接备用泵自启动联锁投用软按钮，第三触发器rs'(3)的r端经一个脉冲信号发生器连接备用泵自启动联锁切除软按钮；第二与门and(2)的输出端经一个脉冲信号发生器对应地连接启动二级备用泵的命令信号端；同样地，高比较器h(3)至h(8)的输出端连接情况参见高比较器h(1)或h(2)；

当泵pump(1)的第一与门and(1,1)的输出信号为1时，控制系统画面显示“泵pump(1)备用启动失败”并发出报警；类推可知，当泵pump(2)的第一与门and(2,1)的输出信号为1时，控制系统画面显示“泵pump(2)备用启动失败”并发出报警；

至于第二台泵pump(2)至第八台泵pump(8)中的自启动判断子模块类推泵pump(1)中的启动判断子模块即可得到，此处不再赘述；

自启动判断模块，通过计算出现故障的主运行泵数量和备用启动失败的备用泵数量，准确发出命令启动某级备用泵或同时启动多台备用泵；例如，同时启动一级和二级备用泵，同时启动二级、三级和四级备用泵，同时启动所有的备用泵。

在本实施例二中，信号输出模块包括针对8台泵pump(1)至pump(8)的信号输出子模块；其中，在第一台泵pump(1)的信号输出子模块中：

泵pump(1)的一级备用选择状态信号输出端单独连接一个第三与门and(1,1,3)的第一输入端，第三与门and(1,1,3)的第二输入端连接对应启动一级备用泵的命令信号端，第三与门and(1,1,3)的输出端连接有第三或门or”(1,3)的输入端；泵pump(1)的二级备用选择状态信号输出端单独连接一个第三与门and(1,2,3)的第一输入端，第三与门and(1,2,3)的第二输入端连接对应启动二级备用泵的命令信号端，第三与门and(1,2,3)的输出端连接有第三或门or”(1,3)的输入端；泵pump(1)的三级备用选择状态信号输出端单独连接一个第三与门and(1,3,3)的第一输入端，第三与门and(1,3,3)的第二输入端连接对应启动三级备用泵的命令信号端，第三与门and(1,3,3)的输出端连接有第三或门or”(1,3)的输入端；泵pump(1)的四级备用选择状态信号输出端单独连接一个第三与门and(1,4,3)的第一输入端，第三与门and(1,4,3)的第二输入端连接对应启动四级备用泵的命令信号端，第三与门and(1,4,3)的输出端连接有第三或门or”(1,3)的输入端；第三或门or”(1,3)的输出端分别连接泵pump(1)的第一路备用启动命令信号start(1,1)和泵pump(1)的第二路备用启动命令信号start(1,2)；

针对泵pump(2)至泵pump(8)的信号输出子模块参见pump(1)的信号输出子模块进行类推，此处不再赘述：

其中，在本实施例二中的多台备用泵自启动逻辑控制电路中，延时器t的延迟时间为5秒；

针对任意第i个泵pump(i)，任意泵pump(i)对应的第一脉冲信号发生器pulse(i,m,1)的脉冲发生时间为1s，第二脉冲信号发生器pulse(i,m,2)的脉冲发生时间为2s，第三脉冲信号发生器pulse(m,3)的脉冲发生时间为2s；高比较器h(m)中的阈值设定为m。例如，高比较器h(1)中的阈值设定为1，高比较器h(2)中的阈值设定为2，高比较器h(8)中的阈值设定为8。加法器的计算输出结果为a，a代表需要启动的备用泵数量，并在控制系统画面显示“需启动a台备用泵”。当a≥1时，高比较器h(1)的输出结果为1，控制系统画面显示“启动一级备用泵”并发出报警；当a≥2时，高比较器h(2)的输出结果为1，控制系统画面显示“启动二级备用泵”并发出报警；当a≥3时，高比较器h(3)的输出结果为1，控制系统画面显示“启动三级备用泵”并发出报警；当a≥4时，高比较器h(4)的输出结果为1，控制系统画面显示“启动四级备用泵”并发出报警。

另外，在任意泵pump(i)的自启动判断子模块中，第四脉冲信号发生器pulse'(i,4)的脉冲发生时间为2s，连接备用泵自启动联锁投用软按钮的脉冲信号发生器的脉冲发生时间为1s，连接备用泵自启动联锁切除软按钮的脉冲信号发生器的脉冲发生时间为2s，第五脉冲信号发生器pulse'(5)的脉冲发生时间为2s；第二与门and(m)的输出端与启动m级备用泵的命令信号端之间的脉冲信号发生器的脉冲发生时间为15s。

其中，优选地，在本实施例的多台备用泵自启动逻辑控制电路中，各触发器中均满足r端的触发优先级高于s端的触发优先级。

本实施例二中包括8台泵的泵组按照4台作为主运行泵4台作为备用泵的方式运行：当出现1台主运行泵故障时发出启动一级备用泵命令，当又出现1台主运行泵故障时发出启动二级备用泵命令，当一级备用泵启动失败时将继续发出启动二级备用泵命令，当出现2台主运行泵同时故障则同时发出启动一级备用泵命令和启动二级备用泵命令。

使用本实施例二中基于优先级选择的多台备用泵自启动逻辑的操作步骤如下：

(1)在启动包括4台主运行泵和4台备用泵的泵组之前，先点击备用泵自启动联锁切除软按钮，切除备用泵自启动联锁：

(2)点击一级备用取消软按钮、二级备用取消软按钮、三级备用取消软按钮和四级备用取消软按钮；

(3)由现场操作员启动运行泵，假设现场启动了泵pump(1)、泵pump(3)、泵pump(5)和泵pump(7)；

(4)控制系统的操作员根据操作计划，手动选择备用泵，例如，想选择泵pump(2)为一级备用泵，选择泵pump(4)为二级备用泵，选择泵pump(6)为三级备用泵，选择泵pump(8)为四级备用泵，那么点击泵pump(2)的一级备用选择软按钮、泵pump(4)的二级备用选择软按钮、pump(6)的三级备用选择软按钮和pump(8)的四级备用选择软按钮即可，同时泵pump(2)的一级备用选择状态信号端by(2,1)、pump(4)的二级备用选择状态信号端by(4,2)、pump(6)的三级备用选择状态信号端by(6,3)和pump(8)的四级备用选择状态信号端by(8,4)的输出状态为1；

(5)点击备用泵自启动联锁复位软按钮；

(6)点击备用泵自启动联锁投用软按钮；

(7)当某一台主运行泵停止运行，启动一级备用泵命令信号将立即启动泵pump(2)；如再出现一台主运行泵停止运行或者泵pump(2)备用启动失败，启动二级备用泵命令信号将立即启动泵pump(4)；如又出现一台主运行泵停止运行或者泵pump(4)备用启动失败，启动三级备用泵命令信号将立即启动泵pump(6)；

(8)如果出现两台主运行泵同时停止运行，将同时启动泵pump(2)和泵pump(4)；如果出现三台主运行泵同时停止运行，将同时启动泵pump(2)、泵pump(4)和泵pump(6)；

(9)当控制系统画面显示“启动四级备用泵”并发出报警时，操作员应确认各泵的状态，重新选择备用泵的优先级并复位联锁，如果已经没有合适的泵可以作为备用，应切除联锁。