一种炭化室压力调节系统电气控制柜
技术领域
本实用新型涉及一种电气控制柜，尤其涉及一种在焦炉单孔炭化室压力调节过程中，配合CPS系统和OPR系统使用的电气控制柜。
背景技术
为了解决焦炉生产过程中的环境保护问题，避免焦炉冒烟冒火，焦炉单孔炭化室压力调节系统已经成为焦炉集气系统中必不可少的一部分，国内常用的焦炉单孔炭化室压力调节系统有CPS系统和OPR系统。
现有的配合CPS系统和OPR系统使用的电气控制柜，集成了气路和现场操作功能。但是，因焦炉炉顶环境差、安装空间紧张、现场设备分散、电气控制柜防护措施不周全等因素，造成CPS系统和OPR系统的信号电缆长、电气控制柜内按钮使用寿命短、电气控制柜功能单一等问题，不能满足现场的使用要求。
发明内容
本实用新型提供了一种炭化室压力调节系统电气控制柜，采用集成化设计，通过增设IO模块单元，缩减电缆长度；采用内、外双层门设计，现场操作单元设于内门上，延长按钮的使用寿命；采用无线通讯技术，实现电气控制柜与PLC或DCS控制系统的独立通讯，增加设备布置的灵活性；采用正压通风设计，对柜内压力和温度进行自动控制，提高柜内电器元件的使用寿命。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种炭化室压力调节系统电气控制柜，包括柜体，所述柜体的前部设有前上门和前下门，柜体的后部设有后门，前下门设清理上升管操作单元；前上门后方的柜体内设内门，内门、前下门、后门与柜体形成一个独立的封闭空间，该封闭空间对应的柜体侧壁上设手动排气孔和手动测压孔；内门上设现场操作单元，现场操作单元的输入输出线路直接连接现场设备；柜体内的后上部设安装板，安装板朝向后门一侧设IO模块单元；前下门后方的柜体内设气路控制单元，柜体内还设有正压通风单元。
所述现场操作单元包括上升管盖的开关状态指示灯、高低压氨水的开关状态指示灯、水封阀的开关状态指示灯，上升管盖开关的操作按钮、高低压氨水切换的操作按钮，以及控制水封阀的智能手操器。
所述IO模块单元包括协议转换网关、RTU模块、冗余电源单元、工业无线路由器和接线端子空气开关。
所述工业无线路由器是带漫游功能的工业无线路由器。
所述气路控制单元包括过滤减压装置、电磁阀组、气源分配器和手动切断阀，气源分配器配有1个进气口和5个出气口，5个出气口分别与4个水封阀定位器供气管及手动切断阀连接，手动切断阀与电磁阀组连接，电磁阀组用于控制四孔炭化室对应的上升管盖开关和高低压氨水切换。
所述正压通风单元包括压力温度测量单元和正压通风调节阀，压力温度测量单元包括风压传感器和温度变送器，风压传感器、温度变送器分别与RTU模块通讯连接，温度变送器另外连接柜体内的热电阻。
所述清理上升管操作单元包括转换开关和电磁阀组。
所述前上门、前下门、后门均为侧开门。
所述柜体的底部设气路配管接头和进出电缆接头。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)方便现场设备就近接入电气控制柜，通过无线连接方式与PLC或DCS控制系统连接，节省大量电缆，避免电缆烧断的情况；
2)设有正压通风单元，保证柜内形成一个常温微正压的独立环境，避免因外部环境变化引起柜内温度异常而影响柜内元器件的正常工作，提高元器件的使用寿命；
3)无线通信系统选择带漫游功能的工业无线路由器，保证每个电气控制柜与PLC或DCS控制系统独立连接，提高系统的稳定性。
附图说明
图1是本实用新型一种炭化室压力调节系统电气控制柜的前视图。
图2是本实用新型一种炭化室压力调节系统电气控制柜的后视图。
图3是本实用新型一种炭化室压力调节系统电气控制柜的左视图。
图4是各功能单元在电气控制柜内的布置图一(前视)。
图5是各功能单元在电气控制柜内的布置图二(后视)。
图6是各功能单元在电气控制柜内的布置图三(左视，不含前上门、前下门及后门)。
图中：1.清理上升管操作单元 2.手动排气孔 3.手动测压孔 4.现场操作单元 5.过滤减压装置 6.电磁阀组 7.气源分配器 8.手动切断阀 9.正压通风调节阀 10.协议转换网关和RTU模块 11.冗余电源单元 12.工业无线路由器 13.压力温度测量单元
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1-图6所示，一种炭化室压力调节系统电气控制柜，包括柜体，所述柜体的前部设有前上门和前下门，柜体的后部设有后门，前下门设清理上升管操作单元1；前上门后方的柜体内设内门，内门、前下门、后门与柜体形成一个独立的封闭空间，该封闭空间对应的柜体侧壁上设手动排气孔2和手动测压孔3；内门上设现场操作单元4，现场操作单元4的输入输出线路直接连接现场设备；柜体内的后上部设安装板，安装板朝向后门一侧设IO模块单元；前下门后方的柜体内设气路控制单元，柜体内还设有正压通风单元。
所述现场操作单元4包括上升管盖的开关状态指示灯、高低压氨水的开关状态指示灯、水封阀的开关状态指示灯，上升管盖开关的操作按钮、高低压氨水切换的操作按钮，以及控制水封阀的智能手操器。
所述IO模块单元包括协议转换网关和RTU模块10、冗余电源单元11、工业无线路由器12和接线端子空气开关。
所述工业无线路由器12是带漫游功能的工业无线路由器。
所述气路控制单元包括过滤减压装置5、电磁阀组6、气源分配器7和手动切断阀8，气源分配器7配有1个进气口和5个出气口，5个出气口分别与4个水封阀定位器供气管及手动切断阀8连接，手动切断阀8与电磁阀组6连接，电磁阀组6用于控制四孔炭化室对应的上升管盖开关和高低压氨水切换。
所述正压通风单元包括压力温度测量单元13和正压通风调节阀9，压力温度测量单元13包括风压传感器和温度变送器，风压传感器、温度变送器分别与RTU模块通讯连接，温度变送器另外连接柜体内的热电阻。
所述清理上升管操作单元1包括转换开关和电磁阀组，不管是在远程控制还在是就地控制的情况下，清理上升管操作单元1均具有最高优先级。在清理上升管工作状态下，就地和远程的其他操作按钮都失效，保证在清理上升管过程中现场设备不动作，避免操作人员误操作带来的安全隐患。
所述前上门、前下门、后门均为侧开门。
所述柜体的底部设气路配管接头和进出电缆接头。
本实用新型所述一种炭化室压力调节系统电气控制柜，其目的是实现四孔炭化室对应上升管盖、高低压氨水和水封阀的本地和远程监控。
柜体采用前、后双开门设计，且前门分上、下两个门。前下门上设有清理上升管操作单元1，对应四孔炭化室的操作；前上门打开后是内门，内门上设有现场操作单元4，由于内门的存在，使前上门打开后柜体内仍保持密闭状态。柜体侧面的上部设有手动排气孔2和手动测压孔3，手动排气孔2用于在后门、前下门或内门打开前密闭柜体内的泄压，手动测压孔3用于柜体内压力测量(在压力温度测量单元13故障时使用)。
所述现场操作单元4设于内门上，包括对应上升管盖、高低压氨水和水封阀的开关状态指示灯，对应上升管盖开关和高低压氨水切换的操作按钮，以及控制水封阀的智能手操器。现场操作单元4中传输的监视信号和控制指令，不经过RTU卡件，直接与现场设备相连接，以实现在脱离控制器的前提下对上升管盖、高低压氨水和水封阀的本地监控。由于不与外部环境直接接触，有利于延长操作按钮的使用寿命。
所述的IO模块单元安装在柜体内朝向背面一侧的安装板上，包括协议转换网关和RTU模块10、冗余电源单元11、工业无线路由器12和接线端子空气开关。上升管盖、高低压氨水和水封阀的远程监控信号与RTU模块连接，RTU模块与协议转换网关相连，协议转换网关把Modbus RTU协议转换为Modbus TCP协议，通过工业无线路由器12与PLC或DCS控制系统连接。因为所采用工业无线路由器12具备漫游功能，所以可实现每个电气控制柜与PLC或DCS控制系统独立连接，避免因某一个电气控制柜故障引起整个PLC或DCS控制系统的工作异常。
所述的气路控制单元安装于柜体内下部，包括过滤减压装置5、电磁阀组6、气源分配器7和手动切断阀8。气路控制单元集成气源的减压、过滤和分配功能，向上升管盖气缸、高低压氨水气缸和水封阀定位器提供稳定可靠的气源；仪表供气经过滤减压装置5后进入气源分配器7，气源分配器7配有1个进气口和5个出气口，5个出气口分别与4个水封阀定位器供气管和手动切断阀8连接，手动切断阀8与电磁阀组6连接，电磁阀组6用于控制四孔炭化室对应的上升管盖开关和高低压氨水切换。
所述的正压通风单元包括压力温度测量单元13和正压通风调节阀9，用于检测柜内的压力和温度，对通风量进行自动控制，保证气控柜安全稳定运行。压力温度测量单元13和正压通风调节阀9分别与RTU模块连接，实现柜体内压力和温度的自动控制。压力温度测量单元13包括风压传感器和温度变送器，风压传感器直接对柜体内压力进行测量，以4～20毫安信号输入方式与RTU模块进行通讯；温度变送器连接柜体内设置的热电阻，把RTD信号转换为AI信号，以4～20毫安信号输入方式与RTU模块进行通讯。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
