一種大電流整流控制系統的製作方法

2023-06-02 23:49:51 2

本發明涉及遠程控制技術領域，特別涉及一種大電流整流控制系統。

背景技術：

整流系統是大量化工生產裝置的龍頭，它提供強大的直流電流，而且必須連續供電；同時由於耗電量大，要求電源效率較高。近年來，隨著功率半導體器件、控制方式和計算機應用的發展，大電流整流系統在技術方面也得到了很大的提高，數位化、智能化和信息化在逐步貫穿整個整流系統的設計及運用過程。

現場總線技術採用國際較為流行的基於現場總線的全數位化技術,完成現場級控制和高層次控制之間信息交換,達到在強幹擾環境下數據的完整可靠傳輸,實現控制系統的高度可靠性、可維護性和經濟性的目的。

在實現本發明實施例的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

目前大電流整流控制系統開放性較差，各個不同廠家的設備之間不能進行信息交換，用戶系統集成權利較低。智能化水平不足，需要大量人工的投入，使得生產效率變低。現場設備本身不能完成自動控制，系統控制的自治性和可靠性略差。同時精度較差，生產效率和管理水平不高。

技術實現要素：

為了解決現有技術中的問題，本發明實施例提供了一種大電流整流控制系統。所述技術方案如下：

本發明實施例提供的一種大電流整流控制系統，包括：設備層、通訊層和監控層；

所述設備層包括整流櫃；

所述通訊層包括控制器、現場總線、乙太網、內部區域網；

所述監控層包括監控終端、遠程控制終端和數據伺服器；

所述整流櫃內設有多種測控模塊，所述多種測控模塊均與所述現場總線連接，所述現場總線分別與所述控制器的一端、所述遠程控制終端連接，所述控制器的另一端與所述乙太網連接，所述乙太網分別與所述數據伺服器的一端、所述監控終端，所述數據伺服器的另一端與所述內部區域網連接。

進一步地，所述多種測控模塊包括：整流機組穩流控制模塊、熱工測控模塊、純水測控模塊和直流刀閘測控模塊；

所述整流機組穩流控制模塊，用於對整流櫃進行穩流調節；

所述熱工測控模塊，用於檢測整流櫃循環水的水溫和水壓；

所述純水測控模塊，用於對純水系統進行測控；

所述直流刀閘測控模塊，用於對直流刀閘系統進行測控。

進一步地，所述整流機組穩流控制模塊設置有兩個，兩個所述整流機組穩流控制模塊之間通過握手總線連接。

進一步地，所述整流機組穩流控制模塊包括MCU子模塊、顯示子模塊、輸入子模塊、通訊接口子模塊、開關量子模塊、AD變換子模塊、同步檢測子模塊和脈衝功放子模塊；

所述MCU子模塊分別與所述顯示子模塊、所述輸入子模塊、所述通訊接口子模塊、所述開關量子模塊、所述AD變換子模塊、所述同步檢測子模塊和所述脈衝功放子模塊，所述通訊子模塊另一端與所述現場總線連接。

進一步地，所述現場總線為ProfiBus。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

1)本大電流整流控制系統中，控制器與現場設備之間的連接是通過現場總線，因此沒有必要使用與控制器捆綁的I/O模塊產品，可使用任何具有現場總線的現場設備與控制器集成，使得本大電流整流控制系統開放性好。

2)本大電流整流控制系統中，由於現場設備本身已可完成自動控制的基本功能，使得現場總線已構成一種新的全分布式控制系統的體系結構，把控制功能徹底下放到現場，提高本大電流整流控制系統的自治性和可靠性。

2)本大電流整流控制系統中，將測量、補償計算、工程量處理與控制等功能分散到現場設備中完成，僅靠現場設備即可完成自動控制的基本功能，並可隨時診斷設備的運行狀態，當設備發生故障時，能夠及時將故障信息顯示，並能分析出故障原因和作出相應的故障解決方案。例如：純水系統採用的智能電機保護測控裝置可完成純水系統保護、測控等功能。

3)本大電流整流控制系統中，控制器通過現場總線與現場設備連接，可實現點對點，一點對多點的數字通信，使本大電流整流控制系統精度提高，現場設備的信息量大幅增加，提高系統的有效性；

4)本大電流整流控制系統中，可通過一個電纜掛接多臺現場設備，可節省電纜和施工量。

因此，本大電流整流控制系統可極大提高了生產效率和管理水平。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術用戶來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的一種大電流整流控制系統的結構示意圖；

圖2是本發明實施例提供的一種整流機組穩流控制模塊的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

參見圖1，本發明實施例提供的一種大電流整流控制系統，包括：設備層、通訊層和監控層；

所述設備層包括整流櫃；

所述通訊層包括控制器1、現場總線2、乙太網3、內部區域網4；

所述監控層包括監控終端5、遠程控制終端6和數據伺服器7；

所述整流櫃內設有多種測控模塊，所述多種測控模塊均與所述現場總線2連接，所述現場總線2分別與所述控制器1的一端、所述遠程控制終端6連接，所述控制器1的另一端與所述乙太網3連接，所述乙太網3分別與所述數據伺服器7的一端、所述監控終端5，所述數據伺服器7的另一端與所述內部區域網4連接。

進一步地，所述多種測控模塊包括：整流機組穩流控制模塊8、熱工測控模塊9、純水測控模塊10和直流刀閘測控模塊11；

所述整流機組穩流控制模塊8，用於對整流櫃進行穩流調節；

所述熱工測控模塊9，用於檢測整流櫃循環水的水溫和水壓；

所述純水測控模塊10，用於對純水系統進行測控；

所述直流刀閘測控模塊11，用於對直流刀閘系統進行測控。

其中，所述純水測控模塊10和所述直流刀閘測控模塊11具體用於測控整流櫃的三相電壓和三相電流。

進一步地，所述整流機組穩流控制模塊8設置有兩個，兩個所述整流機組穩流控制模塊8之間通過握手總線12連接。

參見圖2，進一步地，所述整流機組穩流控制模塊8包括MCU((Microcontroller Unit，微控制單元)子模塊81、顯示子模塊82、輸入子模塊83、通訊接口子模塊84、開關量子模塊85、AD變換子模塊86、同步檢測子模塊87和脈衝功放子模塊88；

所述MCU子模塊81分別與所述顯示子模塊82、所述輸入子模塊83、所述通訊接口子模塊84、所述開關量子模塊85、所述AD變換子模塊86、所述同步檢測子模塊87和所述脈衝功放子模塊88，所述通訊子模塊另一端與所述現場總線2連接。

其中，所述顯示子模塊82用於顯示輸出，所述輸入子模塊83可以為鍵盤等輸入裝置，通訊接口子模塊84用於實現MCU子模塊81與現場總線之間的連接，所述AD變換子模塊86用於轉換模擬信號和數位訊號，所述同步檢測子模塊87用於採集同步信號，所述脈衝功放子模塊88用於完成晶閘管脈衝的功放觸發。所述整流機組穩流控制模塊可以完成閘管脈衝形成、功放觸發、穩流調節、自動化參數測量、故障智能分析及數字通訊等功能。

進一步地，所述現場總線2為ProfiBus(過程現場總線)。ProfiBus是歐洲標準，在石化過程控制自動化、發電、輸配電領域有成功的應用，在中國也組建了ProfiBus現場總線專業委員會，是目前世界上最成功的現場總線之一。

在本發明實施例中：

1)本大電流整流控制系統中，控制器1與現場設備之間的連接是通過現場總線2，因此沒有必要使用與控制器1捆綁的I/O模塊產品，可使用任何具有現場總線2的現場設備與控制器1集成，使得本大電流整流控制系統開放性好。

2)本大電流整流控制系統中，由於現場設備本身已可完成自動控制的基本功能，使得現場總線2已構成一種新的全分布式控制系統的體系結構，把控制功能徹底下放到現場，提高本大電流整流控制系統的自治性和可靠性。

3)本大電流整流控制系統中，控制器1通過現場總線2與現場設備連接，可實現點對點，一點對多點的數字通信，使本大電流整流控制系統精度提高，現場設備的信息量大幅增加，提高系統的有效性；

4)本大電流整流控制系統中，可通過一個電纜掛接多臺現場設備，可節省電纜和施工量。

因此，本大電流整流控制系統可極大提高了生產效率和管理水平。

還需要說明的是，術語「包括」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的商品或者系統不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種商品或者系統所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的商品或者系統中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。