专利名称：低温泵/压缩机系统远程监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及真空、低温及控制领域，尤其是针对一种高真空获得设备 Marathon 16低温泵/HC-10压缩机系统的远程监控，具体涉及一种低温泵/压缩机系统远 程监控装置。
背景技术：
随着EAST装置运行和物理实验研究的深入，EAST装置抽气系统分为装置外真空 抽气机组和内真空抽气机组，内、外真空抽气机组主要由机械泵、罗茨泵和涡轮分子泵等 组成。外真空是为了满足装置超导磁体低温运行的真空绝热要求，压强一般要求在好的 10E-4I^量级；内真空是为装置提供清洁的等离子体放电真空条件，内真空极限压强要求 保持在好的10E-6I^量级。由于装置在等离子体放电实验过程中，每次放电充气系统都需 要对内真空室注入工作气体，如H2或D2，在下次放电间隙，内真空抽气机组需要在最短的时 间内把内真空的压强恢复到好的10E-4Pa，该短时间内高真空的获得，除了内真空已有的抽 气机组外，还需要依靠低温泵的强力抽气去水分的能力，而好的内真空状态的获得是托卡 马克能够正常放电，并使等离子体物理实验达到高品质参数的前提条件。目前EAST装置内 真空抽气系统采用了 11套SHI-APD公司的Marathon16低温泵/HC-10压缩机系统，其中低 温泵主要安装在装置的顶部、底部偏滤器部位以及内真空管道和低杂波真空管道位置，11 台压缩机均放置在装置的底部附近的位置。根据EAST装置物理设计要求，EAST装置将运行在纵场3. 5T，等离子体电流1MA， 等离子体放电维持时间1000S的参数水平，放电实验后期会产生很强的中子辐射，因此，在 EAST装置运行期间，装置大厅不容许人员进入，位于EAST装置附近的11套低温泵/压缩 机系统必须建立远程监控装置来完成其远程操作和监视功能。另外，EAST是一个超导托卡 马克装置，其抽气系统的工作特点是长时间连续的不间断运行，实验人员值班时间过长，极 易产生疲劳，而低温泵系统的抽气和再生过程的切换是需要根据其自身的状态要求随时进 行的，因此，通过一套远程的自动监控装置来完成其抽气和再生运行状态的切换，从而使 值班人员在友好的人机交互环境下，轻松地完成对低温泵/压缩机系统运行状态的远程监 控，从而大大提高EAST装置实验运行效率和减轻实验值班人员的劳动强度。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种远程监控装置，来解决Marathon 16低温泵/HC-10 压缩机的远程实时监控问题。本实用新型的技术方案如下一种低温泵/压缩机系统远程监控装置，由基于现场总线的PLC控制系统，信号处 理电路和系统诊断接口组成，所述基于现场总线的PLC控制系统由PLC及其逻辑控制电路 组成，其特征在于所述基于现场总线的PLC控制系统与所述信号处理电路电连接，所述信 号处理电路与所述系统诊断接口电连接，所述系统诊断接口位于压缩机前面板上；所述系统诊断接口的3、4、6和25脚组成低温泵/压缩机系统远程运行监控电路，其中系统诊断接口的3脚和25脚接外配继电器14KA2的常开触点，系统诊断接口的6脚和 25脚接外配继电器14KA1的常开触点，系统诊断接口的4和25脚之间接外配继电器14KA1 常闭触点和一双掷开关；所述系统诊断接口的14、15、17、18、19、20和M脚组成低温泵/压缩机系统运行、 故障状态监控电路，其中系统诊断接口的14和对脚之间串一外配继电器4KA1，所述外配 继电器4KA1的常开触点通过导线串入PLC ；系统诊断接口的15和M脚之间串一外配继电 器4KA2，所述外配继电器4KA2常开触点通过导线串入PLC ；系统诊断接口的17和M脚之 间串一外配继电器4KA3，所述外配继电器4KA3常开触点通过导线串入PLC ；系统诊断接口 的所述18和M脚之间串一外配继电器4KA4，所述外配继电器4KA4常开触点被串入PLC监 控回路和电控柜显示回路中；系统诊断接口的19和对脚之间串一外配继电器4KA5，所述 外配继电器4KA5常开触点通过导线串入PLC ；系统诊断接口的20和M脚之间串一外配继 电器4KA6，所述外配继电器4KA6常开触点通过导线串入PLC。所述的低温泵/压缩机系统远程监控装置，其特征在于所述继电器4KA1、4KA2、 4KA3、4KA4、4KA5和4KA6均为阻抗为1. IK的欧姆龙继电器，继电器回路中的工作电压为 24V。本实用新型的有益效果本实用新型既可以通过基于现场总线的PLC远程监控也可以通过电控柜上的按 钮和指示灯进行监控；本实用新型对于核聚变装置中高真空获得设备——低温泵/压缩机 系统的远程监控是一次成功的尝试，对于涉及高真空获得的工业领域，具有很好的推广前
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[0013]图1为低温泵//压自官机远程控制和监视接口回路电气原理图。[0014]图2为低温泵//压自官机系统远程运行监控电路。[0015]图3为低温泵//压自官机系统运行、故障状态监控电路。[0016]图4为低温泵//压自官机系统远程控制实现电气原理图。[0017]图5为低温泵/‘压自官机运行和故障信号远程监视实现原理图。
具体实施方式
参见图1、2、3，一种低温泵/压缩机系统远程监控装置，由基于现场总线的PLC控 制系统，信号处理电路和系统诊断接口组成，基于现场总线的PLC控制系统由PLC及其逻辑 控制电路组成，其特征在于基于现场总线的PLC控制系统与信号处理电路电连接，信号处 理电路与所述系统诊断接口电连接，系统诊断接口位于HC-10压缩机前面板上；系统诊断接口的3、4、6和25脚组成低温泵/压缩机系统远程运行监控电路，可远 程运行、点动和停止HC-10压缩机，其中系统诊断接口的3脚和25脚接外配继电器14KA2 的常开触点，系统诊断接口的6脚和25脚接外配继电器14KA1的常开触点，系统诊断接口 的4和25脚之间接外配继电器14KA1常闭触点和一双掷开关；系统诊断接口的14、15、17、18、19、20和M脚组成低温泵/压缩机系统运行、故 障状态监控电路，其中系统诊断接口的14和M脚之间串一外配继电器4KA1，外配继电器4KA1的常开触点通过导线串入PLC，如果该继电器线圈有MV电压，该常开触点闭合，自制 线路板上电路会给PLC的DIl 口回馈一个压缩机水温故障信号；系统诊断接口的15和M 脚之间串一外配继电器4KA2，外配继电器4KA2常开触点通过导线串入PLC，如果该继电器 线圈有MV电压，该常开触点闭合，自制线路板上电路会给PLC的DI2 口回馈一个压缩机 水流故障信号；系统诊断接口的17和对脚之间串一外配继电器4KA3，外配继电器4KA3常 开触点通过导线串入PLC，如果该继电器线圈有MV电压，该常开触点闭合，自制线路板上 电路会给PLC的DI3 口回馈一个压缩机电源故障信号；系统诊断接口的18和M脚之间串 一外配继电器4KA4，外配继电器4KA4常开触点通过导线串入PLC，如果该继电器线圈有MV 电压，该常开触点闭合，自制线路板上电路会给PLC的DI4 口回馈一个压缩机气体温度故障 信号；系统诊断接口的19和对脚之间串一外配继电器4KA5，外配继电器4KA5常开触点通 过导线串入PLC，如果该继电器线圈有MV电压，该常开触点闭合，自制线路板上电路会给 PLC的DI5 口回馈一个压缩机正在运行的信号；系统诊断接口的20和对脚之间串一外配 继电器4KA6，外配继电器4KA6常开触点通过导线串入PLC，如果该继电器线圈有MV电压， 该常开触点闭合，自制线路板上电路会给PLC DI6 口回馈一个压缩机电机线圈温度故障信 号。继电器4KA1、4KA2、4KA3、4KA4、4KA5和4KA6均为阻抗为1. IK的欧姆龙继电器，继 电器回路中的工作电压为24V。本实用新型有如下的工作模式(1)、电控柜监控模式参见图4、5，首先，在电控柜上通过合上14SA2双掷开关，再按按钮14SB2，14KA2继 电器线包得电，在25针诊断接口中，串在3和25脚之间的14KA2常开触点闭合，点动压缩 机动作得以实现；如果合上14SA2双掷开关，再合上按钮14SA1，14KA1继电器线包得电，在 25针诊断接口中，串在6和25脚之间的14KA1常开触点闭合，启动压缩机动作得以实现； 在不合14SA2双掷开关情况下，按下压缩机运行停止按钮14SB1，串在N18和N19回路中的 14KA1常闭触点闭合和双掷开关闭合，压缩机运行停止；因此，只有在双掷开关按下的条件 下，低温泵/压缩机系统远程点动、运行才是有效的；否则，低温泵/压缩机系统始终是处于 停止状态。合上14SA5按钮，14KA4继电器线包得电，其常开触点使低温泵再生回路的交流 接触器14KM1得电，加热带被通电，于是开始低温泵的再生过程；低温泵/压缩机远程控制 状态和故障监视信号可以通过电控柜上信号灯实时监视。(2)、PLC远程监控模式参见图4，在距离控制现场150米以外的远程计算机控制界面上，可以进行低温泵 /压缩机系统的点动、运行操作，可以停止低温泵/压缩机系统，并给加热带通电，从而开始 低温泵的再生过程；可以实时监视低温泵/压缩机水温、水流、电源、气温和电机线圈温度
故障信号。基于KingView组态软件环境下的远程计算机控制界面，每个按钮控件对应一个 开关量数据，该数据状态被下传到S7-400PLC，其对应的PLC的DO输出口继电器触点闭合， 24V控制电压使该控制继电器得电，相当于对应的按钮操作完成。
权利要求1.一种低温泵/压缩机系统远程监控装置，由基于现场总线的PLC控制系统，信号处理 电路和系统诊断接口组成，所述基于现场总线的PLC控制系统由PLC及其逻辑控制电路组 成，其特征在于所述基于现场总线的PLC控制系统与所述信号处理电路电连接，所述信号 处理电路与所述系统诊断接口电连接，所述系统诊断接口位于压缩机前面板上；所述系统诊断接口的3、4、6和25脚组成低温泵/压缩机系统远程运行监控电路，其中 系统诊断接口的3脚和25脚接外配继电器14KA2的常开触点，系统诊断接口的6脚和25 脚接外配继电器14KA1的常开触点，系统诊断接口的4和25脚之间接外配继电器14KA1常 闭触点和一双掷开关；所述系统诊断接口的14、15、17、18、19、20和M脚组成低温泵/压缩机系统运行、故障 状态监控电路，其中系统诊断接口的14和对脚之间串一外配继电器4KA1，所述外配继电器 4KA1的常开触点通过导线串入PLC ；系统诊断接口的15和对脚之间串一外配继电器4KA2， 所述外配继电器4KA2常开触点通过导线串入PLC ；系统诊断接口的17和M脚之间串一外 配继电器4KA3，所述外配继电器4KA3常开触点通过导线串入PLC ；系统诊断接口的所述18 和M脚之间串一外配继电器4KA4，所述外配继电器4KA4常开触点被串入PLC监控回路和 电控柜显示回路中；系统诊断接口的19和M脚之间串一外配继电器4KA5，所述外配继电 器4KA5常开触点通过导线串入PLC;系统诊断接口的20和对脚之间串一外配继电器4KA6， 所述外配继电器4KA6常开触点通过导线串入PLC。
2.根据权利要求1所述的低温泵/压缩机系统远程监控装置，其特征在于所述继电 !4KA1、4KA2、4KA3、4KA4、4KA5和4KA6均为阻抗为1. IK的欧姆龙继电器，继电器回路中的 工作电压为MV。
专利摘要本实用新型公开了一种低温泵/压缩机系统远程监控装置，由基于现场总线的PLC控制系统，信号处理电路和系统诊断接口组成，所述基于现场总线的PLC控制系统与所述信号处理电路电连接，所述信号处理电路与所述系统诊断接口电连接，所述系统诊断接口位于HC-10压缩机前面板上；通过基于现场总线的PLC控制系统，信号处理电路和系统诊断接口的连接，实现低温泵/压缩机系统的运行和故障信号的远程监控。本实用新型既可以通过基于现场总线的PLC远程监控也可以通过电控柜上的按钮和指示灯进行监控；本实用新型对于核聚变装置中高真空获得设备——低温泵/压缩机系统的远程监控是一次成功的尝试，对于涉及高真空获得的工业领域，具有很好的推广前景。
文档编号F04B49/06GK201843764SQ201020279439
公开日2011年5月25日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者周跃, 杨道文, 王玲, 陈强, 陈跃 申请人:中国科学院等离子体物理研究所