一种带正压的DCS／PLC控制机柜及其使用方法与流程

本发明涉及一种带正压的dcs/plc控制机柜及其使用方法，主要应用在炭素、电解铝及氧化铝生产领域，尤其适用于在恶劣环境下的dcs/plc控制机柜。

背景技术：

随着控制科技的发展，在铝行业中大多数生产工况都需要自动化控制系统来完成，自动化程度越高，生产效率越高，控制系统是企业生产技术的核心之一。然而，对于许多恶劣工况，例如：氧化铝生产的原料磨制，炭素生产的输煤系统等，即使在机柜间中，仍漂浮着大量的粉尘、炭粉、腐蚀性气体等杂质。一方面粉尘等杂质会影响控制系统电子元器件的散热，引起系统运行速度缓慢，降低控制系统的工作效率，影响控制系统的使用寿命；另一方面，过多的炭粉等杂质进入控制柜中会导致柜内继电器等误动作、电气线路接触不良、短路等事故的发生，会影响整套生产工序的生产运行和控制。集散控制系统(distributedcontrolsystem，简称dcs)，可编程控制系统(programmablelogiccontroller，简称plc)，dcs/plc控制机柜内接线较多，而灰尘进入过多也给dcs/plc控制机柜的清洁带来诸多不便，不利于控制系统的日常维护。dcs/plc控制系统的稳定工作是整个工厂自动化运行的基础条件，若dcs/plc控制系统出现事故停止工作，则会给企业带来重大的经济损失。因此，有必要针对恶劣的现场环境，设计一种防尘、防腐蚀气体等侵入的dcs/plc控制机柜，来保证控制系统的安全性。

技术实现要素：

针对上述dcs/plc控制机柜在恶劣工况使用下的风险和不足，本发明的目的在于提供一种带正压的dcs/plc控制机柜及其使用方法，在dcs/plc控制机柜闭合的情况下，dcs/plc控制机柜内部的压力微大于外部压力，进而有效的防止粉尘、腐蚀性气体等杂质进入dcs/plc控制机柜。

本发明的技术方案是：

一种带正压的dcs/plc控制机柜，包括：减压过滤装置一、压力开关、鼓风电机、逻辑控制器、单向阀、限位开关、dcs/plc控制机柜本体、减压过滤装置二，具体结构如下：

dcs/plc控制机柜本体内设置逻辑控制器，逻辑控制器分别通过线路与dcs/plc控制机柜本体内的限位开关、dcs/plc控制机柜本体外的鼓风电机和压力开关连接；减压过滤装置一的空气进气端与鼓风电机连通，减压过滤装置一的出气端通过管路伸至dcs/plc控制机柜本体内，所述管路上设有单向阀；减压过滤装置二的压缩空气进气端与压缩空气供风装置连通，减压过滤装置二的出气端通过管路伸至dcs/plc控制机柜本体内，所述管路上设有压力开关和单向阀；其中，减压过滤装置一出气端的管路与减压过滤装置二出气端的管路，于dcs/plc控制机柜本体内汇集为一个出口。

所述的带正压的dcs/plc控制机柜的使用方法，将工业压缩空气通过减压过滤装置二引入dcs/plc控制机柜本体中，使dcs/plc控制机柜本体处于微正压状态，防止粉尘、有害气体杂质进入dcs/plc控制机柜本体；

将空气经简单过滤后通过鼓风电机，经过减压过滤装置一引入dcs/plc控制机柜本体中，保证在工业压缩空气异常的情况下，使dcs/plc控制机柜本体处于微正压状态，防止粉尘、有害气体杂质进入dcs/plc控制机柜本体。

所述的带正压的dcs/plc控制机柜的使用方法，通过压力开关对工业压缩空气供风管路的压力进行周期采样，压力开关信号传入逻辑控制器中，并根据逻辑设定开启或停止鼓风电机的工作，保障dcs/plc控制机柜本体内部微正压状态的平稳。

所述的带正压的dcs/plc控制机柜的使用方法，dcs/plc控制机柜本体中设置限位开关，对柜门开启和关闭状态进行监控，检测信号on/off接入逻辑控制器中，当柜门开启时，在逻辑控制器的控制下，鼓风电机处于停止状态；只有当柜门关闭，且压力开关处于off时，鼓风电机才会启动；根据逻辑设定开启或停止鼓风电机的工作，避免供风系统的无效工作。

所述的带正压的dcs/plc控制机柜的使用方法，在工业压缩空气供风管路和鼓风电机供风管路上分别安装单向阀，起到防止两路供风管路互相干扰的作用。

所述的带正压的dcs/plc控制机柜的使用方法，在工业压缩空气供风管路和鼓风电机供风管路上分别安装减压过滤装置，起到减压和过滤灰尘杂质的作用，保证供风的平稳和洁净。

所述的带正压的dcs/plc控制机柜的使用方法，在dcs/plc控制机柜本体的柜门处于关闭状态且控制系统正常工作时，压力开关的开关量信号送入逻辑控制器，若压力开关信号为on，逻辑控制器判定压缩空气管路处于正常工作模式，则此时鼓风电机处于停止状态；若压力开关信号为off，逻辑控制器判定压缩空气管路处于非正常工作模式，此时逻辑控制器向鼓风电机发出启动指令，以便维持控制机柜内压力为正；逻辑控制器周期性采集压力开关的工作信号，若压力开关信号恢复正常为on，则向鼓风电机发出停止指令，停止旁路供风；通过逻辑控制器的控制，可保证dcs/plc控制机柜本体在各种事故情况下都处于微正压状态，从而有效防止粉尘和有害气体等进入。

本发明的设计思想是：

本发明设计将工业用压缩空气引致机柜间，经减压和除尘过滤后将其引致dcs/plc控制机柜中，并在减压过滤后的压缩空气管路上设置压力开关，当压力小于设定值时，输出开关量on/off检测信号进入dcs/plc控制系统。利用dcs/plc逻辑控制器完成控制机柜的微正压控制，若压力开关输出为on，表示管路导通，此时压缩空气经过单向阀后，进入dcs/plc控制机柜中，使柜内压力高于外部气压；若压力开关输出为off，表示压缩空气管路未导通，此时通过另一条鼓风旁路，利用dcs/plc逻辑控制器发出鼓风电机的启动信号，空气经减压和除尘过滤并经过单向阀后引致dcs/plc控制柜中，同样可以保证控制柜内压力高于外部气压。dcs/plc控制机柜内部的压力微大于外部压力，进而有效的阻止外部粉尘的进入，保证dcs/plc控制机柜内的工作环境。

本发明的优点及有益效果在于：

1、采用本发明压力大小可以根据不同的环境要求进行设定调节，同时鼓风电机也可以在无工业压缩空气，或者压缩空气供应异常的工况下进行控制机柜的供风，增强dcs/plc控制机柜内部压力调节的稳定性。

2、本发明鼓风电机、压力开关、逻辑控制器等的操作简单，安全可靠，实施成本低。

3、本发明能够有效阻止灰尘、有害气体等进入控制机柜内部，延长dcs/plc控制系统及电子元件的使用寿命，保证dcs/plc控制系统的运行稳定性。

4、本发明可根据逻辑设定自动选择不同的供风模式，正常工作模式下将压缩空气经减压和过滤后引入控制机柜中，使其内部压力略高于外部压力；非正常模式下通过鼓风电机将空气送入控制机柜中，保证控制柜始终处于微正压环境下工作。这种带正压的dcs/plc控制机柜可以防止粉尘、炭粉、腐蚀性气体等杂质进入控制机柜，从而提高控制系统的使用寿命，使控制机柜也可以放置在恶劣环境中，增强控制机柜的环境适应性。

附图说明

图1带正压的dcs/plc控制机柜的示意图。图中，1、减压过滤装置一；2、压力开关；3、鼓风电机；4、逻辑控制器；5、单向阀；6、限位开关；7、dcs/plc控制机柜本体；8、减压过滤装置二。

具体实施方式

如图1所示，本发明带正压的dcs/plc控制机柜，主要包括：减压过滤装置一1、压力开关2、鼓风电机3、逻辑控制器4、单向阀5、限位开关6、dcs/plc控制机柜本体7、减压过滤装置二8，具体结构如下：

dcs/plc控制机柜本体7内设置逻辑控制器4，逻辑控制器4分别通过线路与dcs/plc控制机柜本体7内的限位开关6、dcs/plc控制机柜本体7外的鼓风电机3和压力开关2连接；减压过滤装置一1的空气进气端与鼓风电机3连通，减压过滤装置一1的出气端通过管路伸至dcs/plc控制机柜本体7内，所述管路上设有单向阀5；减压过滤装置二8的压缩空气进气端与压缩空气供风装置连通，减压过滤装置二8的出气端通过管路伸至dcs/plc控制机柜本体7内，所述管路上设有压力开关2和单向阀5；其中，减压过滤装置一1出气端的管路与减压过滤装置二8出气端的管路，于dcs/plc控制机柜本体7内汇集为一个出口。

正常情况下，压缩空气通过减压过滤装置二8，并经过单向阀5进入dcs/plc控制机柜本体7；当压缩空气供风异常时，空气可经由简单过滤后进入鼓风电机3，过滤后空气通过减压过滤装置一1，并经过单向阀5进入dcs/plc控制机柜本体7中，维持控制机柜内的正压状态。

在dcs/plc控制机柜本体7的柜门处于关闭状态且控制系统正常工作时，压力开关2的开关量信号送入逻辑控制器4，若压力开关2信号为on，逻辑控制器4判定压缩空气管路处于正常工作模式，则此时鼓风电机3处于停止状态；若压力开关2信号为off，逻辑控制器4判定压缩空气管路处于非正常工作模式，此时逻辑控制器4向鼓风电机3发出启动指令，以便维持控制机柜内压力为正；逻辑控制器4周期性采集压力开关2的工作信号，若压力开关2信号恢复正常为on，则向鼓风电机3发出停止指令，停止旁路供风。通过逻辑控制器4的控制，可保证dcs/plc控制机柜本体7在各种事故情况下都处于微正压状态，从而有效防止粉尘和有害气体等进入。

限位开关6负责监控dcs/plc控制机柜本体7的柜门开启/关闭情况，检测信号on/off接入逻辑控制器4中。当柜门开启时，在逻辑控制器4的控制下，鼓风电机3处于停止状态；只有当柜门关闭，且压力开关2处于off(即压缩空气管路异常)时，鼓风电机3才会启动。这样在柜门处于开启状态下，避免供风系统的无效工作。

单向阀5分别安装在压缩空气供风管路和鼓风电机供风管路，起到防止两路供风管路互相干扰的作用。减压过滤装置一1、减压过滤装置二8分别安装在两路供风管路上，起到减压和过滤灰尘等杂质的作用，保证供风的平稳和洁净。

结果表明，采用本发明带正压的设计，能够有效的防止粉尘、炭粉、腐蚀性气体等杂质进入dcs/plc控制机柜本体，保证控制系统整体的安全性，尤其是中央计算单元cpu在良好的环境下工作，可延长控制系统的使用寿命和工作效率，整体提高dcs/plc控制机柜本体的环境适用性，保证了企业生产控制的平稳和安全运行。