用於集散控制系統的電源保障裝置的製作方法
2024-01-21 23:40:15 3
專利名稱：用於集散控制系統的電源保障裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電源保障裝置，具體是一種用於集散控制系統的電源保障 裝置。
背景技術：
近年來，隨著各化工企業生產規模的不斷擴大，生產自動化水平的不斷提
高，集散控制系統DCS正成為各企業生產過程控制的主體。保證集散控制系 統DCS的長周期穩定運行，不僅關係到企業生產的安全穩定性，而且還關係 到企業產品的質量和企業效益。雖然各集散控制系統DCS生產廠家均採用了 足夠容量的在線不間斷電源UPS對系統供電，但由於集散控制系統DCS是每 天24小時的常年運行，不間斷電源UPS在正常運行中無法得到維護，致使不 間斷電源UPS出現故障的機率較大，尤其以過流、過壓、過熱、電池電壓低 等經常誤保護動作，各企業因不間斷電源UPS中斷造成集散控制系統DCS供 電中斷，導致工藝生產系統大幅度停車的事故不斷發生。目前，各集散控制系 統DCS廠家徵對集散控制系統DCS供電儘管採用不同程度的優化，但供電的 可靠性仍存在很大缺陷。例如浙江中控技術有限公司生產的JX—300X系統， 其控制站採用了市電和不間斷電源UPS兩路供電，但操作站全部由不間斷電 源UPS供電，如不間斷電源UPS—旦損壞，會造成所有操作站供電中斷，導 致集散控制系統DCS處於失控狀態；北京和利時自動化有限公司生產的 macx—II型系統，其控制站和操作站僅採用不間斷電源UPS供電，不間斷電源UPS —旦損壞，會造成整個集散控制系統DCS供電中斷，集散控制系統 DCS失控。 發明內容
本實用新型為了解決現有集散控制系統DCS採用的電源供電方式不合理， 存在 一旦電源發生損壞，會造成整個集散控制系統DCS供電中斷，導致集 散控制系統DCS失控的問題，提供了一種用於集散控制系統的電源保障裝置。
本實用新型是採用如下技術方案實現的用於集散控制系統的電源保障裝 置，包括內置有濾波器LB、不間斷電源UPS、以及不間斷電源UPS配備的電 池組DCZ的箱體，箱體上設有交流輸入端子S0、 Sl， I控制站輸出端子S6、 S7， n控制站輸出端子S8、 S9， I操作站輸出端子S2、 S3， II操作站輸出端 子S4、 S5，兩相空氣開關K1-K6; n控制站輸出端子S8、 S9經濾波器LB、 兩相空氣開關K2與交流輸入端子S0、 Sl相連，不間斷電源UPS的輸入端經 兩相空氣開關Kl與交流輸入端子S0、 Sl相連，不間斷電源UPS的輸出端串 聯有繼電器KA1， n操作站輸出端子S4、 S5分別經繼電器KA1的常閉觸點 KAl-2、 KA1-1、以及兩相空氣開關K3與交流輸入端子S0、 Sl相連，II操作 站輸出端子S4、 S5分別經繼電器KA1的常開觸點KAl-6、 KAl-5、以及兩相 空氣開關K6與不間斷電源UPS的輸出端相連，I控制站輸出端子S6、 S7和 I操作站輸出端子S2、 S3分別經兩相空氣開關K5、 K4與不間斷電源UPS的 輸出端相連。
為明確指示本裝置的工作狀態，在電源故障時予以報警，箱體上還設有 指示燈HD1、指示燈HD2、蜂鳴器DL、試驗按鈕S1、復位按鈕S2、兩相空 氣開關K7，指示燈HD1、繼電器KA1常開觸點KAl-3的串聯支路與指示燈HD2、繼電器KA1常閉觸點KAl-4的串聯支路相併聯，並經兩相空氣開關K7 串聯與交流輸入端子S0、 Sl之間，指示燈HD2的兩端並聯有繼電器KA2與 復位按鈕S2的串聯支路，復位按鈕S2兩端並聯有繼電器KA2的常開觸點 KA2-2，試驗按鈕Sl與繼電器KA2的常閉觸點KA2-1、蜂鳴器DL的串聯支 路經兩相空氣開關K7串聯與交流輸入端子S0、 Sl之間，試驗按鈕Sl與繼電 器KA2常閉觸點KA2-1的連接節點與指示燈HD2、繼電器KA1常閉觸點 KA1-4的連接節點相連。
使用時，將交流輸入端S0、 Sl與交流市電220VAC電網相接，I控制站 輸出端子、II控制站輸出端子、I操作站輸出端子、II操作站輸出端子分別與 相應的操作站和控制站相接；正常運行時，市電僅直接為II控制站供電，I控 制站、I操作站直接由不間斷電源UPS供電，對於II操作站來說，在不間斷電 源UPS正常工作狀態下，繼電器KA1得電，其常閉觸點KAl-2、 KA1-1斷開， 常開觸點KAl-6、 KA1-5閉合，II操作站的不間斷電源UPS供電迴路導通、 市電供電迴路截止，其由不間斷電源UPS供電；此時，繼電器KA1的常開觸 點KAl-3閉合，常閉觸點KAl-4斷開，指示燈HD1亮，指示燈HD2滅，代 表II操作站現在由不間斷電源UPS供電。
當發生市電停電時，交流輸入端子S0、 Sl供電中斷，II控制站供電中斷， 而I控制站、1操作站、H操作站均由不間斷電源UPS配備的電池組DCZ供電， 不會影響集散控制系統DCS的正常工作。
當不間斷電源UPS故障或檢修時，不間斷電源UPS輸出中斷，繼電器KA1 失電，其常閉觸點KAl-2、 KA1-1閉合，常開觸點KAl-6、 KA1-5斷開，II操 作站的不間斷電源UPS供電迴路截止、市電供電迴路導通，其由不間斷電源UPS供電無擾動地切換為市電供電；II控制站仍由市電直接供電。仍能確保集
散控制系統DCS的正常運行。此時繼電器KA1的常閉觸點KAl-4閉合，常開 觸點KA1-3斷開，指示燈HD2亮，指示燈HD1滅，代表II操作站現在由市 電供電，同時，峰鳴器DL響，提醒操作人員不間斷電源UPS因故障中斷，操 作人員可按動箱體上的復位按鈕SA2消音。當按動復位按鈕S2時，繼電器 KA2得電，其常開觸點KA2-2閉合，自鎖繼電器KA2，繼電器KA2的常閉觸 點KA2-1斷開，峰鳴器DL停，此時指示燈HD2仍亮。
當不間斷電源UPS恢復後，繼電器KA1得電，繼電器KA1的常閉觸點 KAl-4斷開，指示燈HD2滅，繼電器KA2失電，自鎖常開觸點KA2-2斷開，
恢復報警前的狀態。
當繼電器KA1及其觸點損壞時，僅中斷II操作站的供電，而I控制站、 II控制站、I操作站仍能正常工作。
同時，增設有報警試驗部分一試驗按鈕Sl與繼電器KA2的常閉觸點 KA2-1、蜂鳴器DL的串聯支路，可定期對蜂鳴器DL進行檢測，按動箱體上 的試驗按紐S1，此時，繼電器KA2的常閉觸點KA2-1處於閉合狀態，蜂鳴器 DL響，指示燈HD2發光，可確認報警部分有效。
與現有技術相比，本實用新型以合理布局和配線，能對集散控制系統DCS 的兩組控制站與操作站分別以市電和不間斷電源UPS供電，其中使以市電供 電的操作站同時能以不間斷電源UPS供電，即該操作站具有自動切換的供電 雙迴路，當市電停電時，以不間斷電源UPS供電，當不間斷電源UPS故障中 斷時，無擾動切換至市電供電，提高了集散控制系統DCS的供電安全係數； 同時使不間斷電源UPS可以在線維護檢修，增加了不間斷電源UPS的可靠性及運行周期；並在直接以市電供電的控制站供電迴路上採用濾波器，確保其供 電質量；另外，增設有指示燈和蜂鳴器，用以指示不同的工作狀態，在不間斷 電源UPS故障時，予以報警，起到有效的警示作用，為集散控制系統DCS的 供電可靠和穩定提供保證。總之，本實用新型可以有效避免不間斷電源UPS 損壞或市電中斷造成集散控制系統DCS供電中斷、導致生產控制中斷的不良 情況，對集散控制系統DCS的長周期穩定運行提供了有力的保障。
本裝置能保證1、當市電停電後，能以不間斷電源UPS繼續供電，保證 集散控制系統DCS有充足的時間(至少0.5小時)正常運行，使工藝操作人員 可利用這段時間監控各參數將工藝系統停至安全狀態，保證工藝設備的安全； 2、 一旦不間斷電源UPS損壞，能切換為市電供電，保證集散控制系統DCS 供電，確保集散控制系統DCS正常運行。
本實用新型結構合理，操作投運簡單，使用方便，可以在線維修、檢查不 間斷電源UPS，穩定性提高，任何情況下均不會造成集散控制系統DCS供電 中斷，為集散控制系統DCS提供了可靠穩定的供電模式。
圖1為本實用新型的電路原理圖；具體實施方式
如圖l所示，用於集散控制系統的電源保障裝置，包括內置有濾波器LB、 不間斷電源UPS、以及不間斷電源UPS配備的電池組DCZ的箱體，箱體上設 有交流輸入端子SO、 Sl， I控制站輸出端子S6、 S7， n控制站輸出端子S8、 S9， I操作站輸出端子S2、 S3， II操作站輸出端子S4、 S5，兩相空氣開關 Kl-K6; n控制站輸出端子S8、 S9經濾波器LB、兩相空氣開關K2與交流輸入端子S0、 Sl相連，不間斷電源UPS的輸入端經兩相空氣開關K1與交流輸 入端子S0、 Sl相連，不間斷電源UPS的輸出端串聯有繼電器KA1， n操作站 輸出端子S4、 S5分別經繼電器KA1的常閉觸點KAl-2、 KA1-1、以及兩相空 氣開關K3與交流輸入端子S0、 Sl相連，n操作站輸出端子S4、 S5分別經繼 電器KA1的常開觸點KAl-6、 KAl-5、以及兩相空氣開關K6與不間斷電源 UPS的輸出端相連，I控制站輸出端子S6、 S7和I操作站輸出端子S2、 S3 分別經兩相空氣開關K5、 K4與不間斷電源UPS的輸出端相連。
箱體上還設有指示燈HD1、指示燈HD2、蜂鳴器DL、試驗按鈕Sl、 復位按鈕S2、兩相空氣開關K7，指示燈HD1、繼電器KA1常開觸點KAl-3 的串聯支路與指示燈HD2、繼電器KA1常閉觸點KAl-4的串聯支路相併聯， 並經兩相空氣開關K7串聯與交流輸入端子S0、 Sl之間，指示燈HD2的兩端 並聯有繼電器KA2與復位按鈕S2的串聯支路，復位按鈕S2兩端並聯有繼電 器KA2的常開觸點KA2-2，試驗按鈕Sl與繼電器KA2的常閉觸點KA2-1、 蜂鳴器DL的串聯支路經兩相空氣開關K7串聯與交流輸入端子S0、 Sl之間， 試驗按鈕Sl與繼電器KA2常閉觸點KA2-1的連接節點與指示燈HD2、繼電 器KA1常閉觸點KA1-4的連接節點相連。
具體實施時，為保證裝置工作的可靠性，裝置中的繼電器採用歐姆龍系列 產品MY4NJ-220;由於不間斷電源UPS和電池組DCZ安裝在箱體內，可有效 的防止灰塵等進入，進而延長了不間斷電源UPS的使用壽命。
權利要求1、一種用於集散控制系統的電源保障裝置，其特徵在於包括內置有濾波器LB、不間斷電源UPS、以及不間斷電源UPS配備的電池組DCZ的箱體，箱體上設有交流輸入端子S0、S1，I控制站輸出端子S6、S7，II控制站輸出端子S8、S9，I操作站輸出端子S2、S3，II操作站輸出端子S4、S5，兩相空氣開關K1-K6；II控制站輸出端子S8、S9經濾波器LB、兩相空氣開關K2與交流輸入端子S0、S1相連，不間斷電源UPS的輸入端經兩相空氣開關K1與交流輸入端子S0、S1相連，不間斷電源UPS的輸出端串聯有繼電器KA1，II操作站輸出端子S4、S5分別經繼電器KA1的常閉觸點KA1-2、KA1-1、以及兩相空氣開關K3與交流輸入端子S0、S1相連，II操作站輸出端子S4、S5分別經繼電器KA1的常開觸點KA1-6、KA1-5、以及兩相空氣開關K6與不間斷電源UPS的輸出端相連，I控制站輸出端子S6、S7和I操作站輸出端子S2、S3分別經兩相空氣開關K5、K4與不間斷電源UPS的輸出端相連。
2、 根據權利要求1所述的用於集散控制系統的電源保障裝置，其特徵在 於箱體上還設有指示燈HD1、指示燈HD2、蜂鳴器DL、試驗按鈕Sl、 復位按鈕S2、兩相空氣開關K7，指示燈HD1、繼電器KA1常開觸點KAl-3 的串聯支路與指示燈HD2、繼電器KA1常閉觸點KAl-4的串聯支路相併聯， 並經兩相空氣開關K7串聯與交流輸入端子S0、 Sl之間，指示燈HD2的兩端 並聯有繼電器KA2與復位按鈕S2的串聯支路，復位按鈕S2兩端並聯有繼電 器KA2的常開觸點KA2-2，試驗按鈕Sl與繼電器KA2的常閉觸點KA2-1、 蜂鳴器DL的串聯支路經兩相空氣開關K7串聯與交流輸入端子S0、 Sl之間， 試驗按鈕Sl與繼電器KA2常閉觸點KA2-1的連接節點與指示燈HD2、繼電 器KA1常閉觸點KA1-4的連接節點相連。
專利摘要本實用新型涉及電源保障裝置，具體是用於集散控制系統的電源保障裝置。解決了現有集散控制系統電源供電方式不合理的問題，包括內置濾波器、不間斷電源的箱體，箱體上設輸入端子，I、II控制站輸出端子，I、II操作站輸出端子，開關；II控制站輸出端子經濾波器、開關與輸入端子連；不間斷電源的輸入端經開關與輸入端子連，輸出端串聯有繼電器；II操作站輸出端子經繼電器常閉觸點、開關與輸入端子連，同時經繼電器常開觸點、開關與不間斷電源輸出端連，I控制站、操作站輸出端子經開關與不間斷電源輸出端連。本實用新型結構合理，操作投運簡單，使用方便，可以在線維修、檢查不間斷電源，穩定性提高，任何情況下均不會造成集散控制系統供電中斷。
文檔編號H02J9/00GK201234147SQ20082007761
公開日2009年5月6日 申請日期2008年6月18日 優先權日2008年6月18日
發明者魏朝陽, 魏秀峰 申請人:山西蘭花科技創業股份有限公司