船用中央冷卻系統海水泵控制電路的製作方法
2023-12-03 15:52:16
專利名稱：船用中央冷卻系統海水泵控制電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種冷卻系統海水泵控制電路，尤其涉及一種海洋石油 平臺供應船中央冷卻系統海水泵控制電路，屬於船舶電氣技術領域。
背景技術：
海洋石油平臺供應船航行於海上石油平臺和海岸碼頭之間，用於對海洋石 油平臺所需物資如水泥、重晶石、潤滑油、燃料油、淡水、鑽井器具、食品 等物品的運輸，並將鑽井泥漿、廢棄物品等運回海岸碼頭，有時還兼作對石 油平臺的消防、救生之用。這類船舶的共同特點是船舶貨物系統繁多，設備 複雜，工作狀況多樣。海洋石油平臺供應船航行時，為了防止海水冷卻系統 對被冷卻設備的腐蝕，提高設備和系統的安全可靠性及使用壽命， 一般都使 用低溫海水通過中央冷卻器對淡水進行冷卻，被冷卻的低溫淡水再去冷卻各 種換熱器和船舶主柴油機，即中央冷卻器的冷卻介質為低溫海水，所需的低 溫海水由專門的海水泵通過管路從船外吸取並提供給中央冷卻器。海水泵通 過布置於船體外殼上的海水箱、海水吸入閥、防止雜物進入的海水濾器、海 水濾器檢修閥、海水泵吸入閥及相關管路吸入船外的海水，經中央冷卻器對 被冷卻的淡水進行冷卻後，經管路及閥排出船外。
在船舶設計時，海水泵的流量是根據船舶各種工作狀況下需要由海水冷
卻帶走的熱量最大值Qmax設計計算的，但在很多工作狀況下，需要由海水冷 卻帶走的熱量小於最大值Qmax，造成海水泵的流量超過中央冷卻器所需的海 水流量。由於海水泵是電動機拖動運行的，因而此種情況造成了船舶電力能 源的浪費。本實用新型的目的在於提供一種在海洋石油平臺供應船不同工作狀況 下，能根據被冷卻介質的冷卻量要求對流量進行自動控制的海水泵控制電路。 該電路能夠在滿足被冷卻設備的正常運行的情況下，自動調節海水泵的電機 轉速，從而改變海水泵的流量及海水泵電機的運行功率，達到節約電力能源 的目的。
本實用新型的目的通過以下技術方案予以實現
船用中央冷卻系統海水泵控制電路，包括海水冷卻泵1，可編程控制器 PLC 2，變頻器3，溫度傳感器4、 5，流量傳感器6、 7。所述變頻器3的A、 B、 C端接三相交流電源，R、 S、 T端接海水冷卻泵1的電機，所述的可編程 控制器PLC 2具有模擬量輸入輸出功能，所述溫度傳感器4、 5分別檢測兩路 需冷卻淡水的溫度並將溫度信號轉換成模擬量電信號，所述流量傳感器6、 7 分別檢測兩路需冷卻淡水的流量並將流量信號轉換成模擬量電信號，上述信 號送至可編程控制器PLC 2的模擬量輸入端，可編程控制器PLC 2採用PID 調節和模糊控制相結合的程序進行運算，從模擬量輸出端輸出模擬控制信號 到變頻器3的PP、 CC端，控制變頻器3的輸出電源頻率，改變海水泵電機轉 速，從而改變海水泵的流量及海水泵的運行功率。
本實用新型的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現 配備一個觸控螢幕8，通過通信電纜與所述的可編程控制器PLC2相連，用
於進行淡水參數監視及控制參數的設定。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是由於使用傳感器釆集了需 冷卻淡水的溫度及流量信號，並傳輸給可編程控制器PLC進行PID調節及模 糊控制，輸出模擬量控制信號給變頻器，通過變頻器內部的控制迴路對變頻器內的電力變頻裝置調節，改變輸出電源頻率，從而實現了海水泵根據實際 需要的流量進行運轉的目的，改變了以往不論船舶在哪種工作狀況下運行， 只要有任何需要被冷卻的設備運行，就啟動海水泵按固定的轉速運行的狀況， 達到節約能源的目的。使用觸控螢幕進行淡水參數監視及控制參數的設定方便、 直觀。
圖1是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
本實施例海水泵額定功率為37kW，被冷卻的淡水有兩個迴路。如圖1所 示，船用中央冷卻系統海水泵控制電路包括海水冷卻泵l，可編程控制器PLC 2，變頻器3，溫度傳感器4、 5，流量傳感器6、 7，型號為TP178的觸控螢幕8。 所述變頻器3型號為施耐德ATV21WD45N4，其A、 B、 C端接三相交流電源，R、 S、T端接海水冷卻泵1的電機。可編程控制器PLC2選用西門子S7-200型PLC， 配有模擬量輸入輸出模塊EM231。所述溫度傳感器4、 5分別檢測兩路需冷卻 淡水的溫度並將溫度信號轉換成4 20毫安電流模擬量信號，所述流量傳感 器6、 7分別檢測兩路需冷卻淡水的流量並將流量信號轉換成4 20毫安電流 模擬量信號，上述信號送至可編程控制器PLC 2的模擬量輸入端並經A/D轉 換處理，可編程控制器PLC 2內部程序通過這些數值，進行淡水的熱能計算， 並採用PID調節和模糊控制相結合的控制程序得到控制量，然後將4 20毫 安電流模擬量控制信號從可編程控制器PLC 2的模擬量輸出端輸出到變頻器3 的PP、 CC端，控制變頻器3的輸出電源頻率，改變海水泵電機轉速，從而改 變海水泵的流量及海水泵的運行功率。觸控螢幕8通過通信電纜與所述的程控制器PLC 2相連，用於進行淡水參數監視及控制參數的設定。
本實用新型不僅適用於兩迴路中央冷卻系統，對於有一路或多迴路需被
冷卻淡水的中央冷卻系統，本技術方案同樣適用。
除上述實施例外，本實用新型還可以有其它實施方式，凡採用等同替換或
等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護範圍內。
權利要求1.一種船用中央冷卻系統海水泵控制電路，包括海水冷卻泵(1)，其特徵在於還包括可編程控制器PLC(2)，變頻器(3)，溫度傳感器(4)、(5)，流量傳感器(6)、(7)，所述變頻器(3)的A、B、C端接三相交流電源，R、S、T端接海水冷卻泵(1)的電機，所述的可編程控制器PLC(2)具有模擬量輸入輸出功能，所述溫度傳感器(4)、(5)檢測兩路需冷卻淡水的溫度並將溫度信號轉換成模擬量電信號，所述流量傳感器(6)、(7)檢測兩路需冷卻淡水的流量並將流量信號轉換成模擬量電信號，上述信號送至可編程控制器PLC(2)的模擬量輸入端，可編程控制器PLC(2)採用PID調節和模糊控制相結合的程序進行運算，從模擬量輸出端輸出模擬控制信號到變頻器(3)的PP、CC端。
2. 根據權利要求1所述的船用中央冷卻系統海水泵控制電路，其特徵在於， 還包括觸控螢幕(8)，通過通信電纜與所述的可編程控制器PLC (2)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種船用中央冷卻系統海水泵控制電路，旨在對海水泵流量根據被冷卻介質的冷卻量要求進行自動控制，以節約電能。本實用新型技術方案的要點是其包括海水冷卻泵，具有模擬量輸入輸出功能的可編程控制器PLC、變頻器、溫度傳感器、流量傳感器。溫度傳感器和流量傳感器分別檢測兩路需冷卻淡水的溫度及流量並將信號送至可編程控制器PLC的模擬量輸入端，可編程控制器PLC採用PID調節和模糊控制相結合的程序進行運算，輸出控制信號到變頻器以控制其輸出電源頻率，從而調節海水泵電機的轉速及流量。本實用新型適用於海洋石油平臺供應船中央冷卻系統。
文檔編號G05D7/06GK201330716SQ20082023766
公開日2009年10月21日 申請日期2008年12月30日 優先權日2008年12月30日
發明者莊肖波, 張言才 申請人:江蘇省鎮江船廠有限責任公司