本發明涉及一種高壓變頻器“一拖二”的控制方法及控制系統，可應用于大型礦業生產廠、石油化工、市政供水、冶金鋼鐵、電力能源等行業的各種水泵。屬于電氣設備技術領域。

背景技術：
隨著變頻調速技術的發展，作為大容量傳動的高壓變頻器調速技術得到了廣泛的應用，變頻調速是當今國際上廣泛采用的效益高、性能好、應用廣的新技術。它采用微機控制、電力電子技術及電機傳動技術取得工業交流異步電機的無級調速功能。在發電廠領域，高壓電動機利用高壓變頻器器可以實現無級調速，既可滿足生產工藝過程對電動機調速控制的要求，又可大幅度的節約能源，降低生產成本。采用變頻調速，具有調速精度高、啟動電流小、可減少機械振動和摩擦、操作簡單等優點，提高了自動化水平，實現電機軟起動功能，延長了電機壽命，變頻調速在電廠應用，可獲得較大的經濟效益。高壓變頻器的“一拖二”更能節省投資，降低成本。現有高壓變頻器“一拖二”控制方法有多種，多種控制邏輯各不相同。現有的高壓變頻器“一拖二”控制邏輯在變頻器自帶的控制系統實現，使得高壓變頻器廠家需要了解電動機具體參數后才能進行生產和進行邏輯控制設計，這樣高壓變頻器廠家與各方的配合工作增加，增加了高壓變頻器廠家的設計難度，同時給生產工期造成了影響。

技術實現要素：
本發明的目的之一，是為了克服現有技術中高壓變頻器控制邏輯設計不便，費時費力，提供一種高壓變頻器“一拖二”的控制方法。本發明的目的之二，是為了克服現有技術中高壓變頻器控制邏輯設計不便，費時費力，提供一種高壓變頻器“一拖二”的控制系統。本發明的目的之一可以通過以下技術方案實現：一種高壓變頻器“一拖二”的控制方法，其特征在于：利用分散控制系統DCS對高壓變頻器進行控制和監測，具體是對高壓變頻器的控制和監測由操作或運行人員在分散控制系統DCS的人機界面結合變頻器柜內的微機保護裝置實現，1)在分散控制系統DCS的人機界面對高壓變頻器的接觸器進行遠程合閘/跳閘操作，構成分散控制系統DCS對高壓變頻器的控制；2)利用安裝于高壓變頻器柜內的微機保護裝置檢測出高壓變頻器電氣回路故障后驅動開關跳閘，將該開關的位置狀態反饋給分散控制系統DCS的邏輯控制模塊，同時將變頻器柜內機械故障的報警信號通過安裝于變頻器柜內的互感器獲得的電氣測量信號反饋回分散控制系統DCS的邏輯控制模塊，構成分散控制系統DCS對高壓變頻器的監測；3)分散控制系統DCS的邏輯控制模塊接收由變頻器柜內的微機保護裝置檢測信號，邏輯控制模塊根據設定的運行要求進行邏輯處理，然后發出變頻器控制指令實現變頻器接觸器的遠方合閘及跳閘操作，并給出相應的正常信號及報警信號；實現高壓變頻器“一拖二”的控制。本發明的目的之一還可以通過以下技術方案實現：進一步的技術方案是：在通過人機界面對高壓變頻器的接觸器進行遠程合閘/跳閘操作時，通過二個邏輯控制回路控制高壓變頻器的接觸器合閘/跳閘：1)合閘邏輯，通過人機界面發出合閘指令,高壓變頻器就緒,接觸器合閘；或者當高壓變頻器準備就緒時,延時1秒后高壓變頻器的接觸器合閘；2)轉換邏輯，當高壓變頻器出現故障時,轉入工頻允許,邏輯控制回路的旁路合閘；當邏輯控制回路之一電動機出現故障時,邏輯控制回路的主控通路合閘,自動轉入邏輯控制回路之二的泵變頻運行；當高壓變頻器和邏輯控制回路之一的泵都發生故障時，自動轉入邏輯控制回路之二的電動機工頻運行。進一步的技術方案是：所述設有合閘邏輯控制回路和轉換邏輯控制回路形成如下邏輯控制：1)KM41或KM51合閘邏輯，人機界面遠程發出合閘指令,KM41、KM43、KM51、KM52或KM41、KM42、KM51、KM53處于分閘狀態,變頻器就緒,當上述條件滿足時,KM41或KM51合閘；2)KM42或KM52合閘邏輯，人機界面遠程發出合閘指令,KM42、KM43、KM51、KM52或KM52、KM53、KM41、KM51處于分閘狀態,變頻器就緒,當上述條件滿足時,KM42或KM52合閘；3)KM43或KM53合閘邏輯，人機界面遠程發出合閘指令,KM42、KM41、KM43或KM52、KM51、KM53處于分閘狀態,KM42或KM52分閘延時1秒后；或者當變頻器故障發出切工頻要求,且KM41、KM42、KM43或KM51、KM52、KM53處于分閘狀態,KM42或KM52分閘延時1秒后；當上述條件分別滿足時,KM43或KM53自動合閘；4)轉換邏輯，A泵或B泵處于運行狀態,當變頻器出現故障時,轉入工頻允許,KM43或KM53合閘；當A泵或B泵電動機出現故障時,合上KM51、KM52或KM41、KM42,自動轉入B泵或A泵變頻運行；當變頻器和A泵或B泵故障時，KM53或KM43合閘，轉入B泵或A泵電動機工頻運行；當變頻器檢修完畢，自動轉入本側變頻運行。本發明的目的之二可以通過以下技術方案實現：一種高壓變頻器“一拖二”的控制系統，包括分散控制系統DCS和高壓變頻器柜，其特征在于：在分散控制系統DCS中設有人機界面和邏輯控制模塊，邏輯控制模塊的控制輸入端連接人機界面的遠程控制信號輸出端，邏輯控制模塊的反饋輸入端連接高壓變頻器柜的反饋信號輸出端，邏輯控制模塊的控制信號輸出端連接高壓變頻器柜的控制信號輸入端，邏輯控制模塊的報警及狀態信息輸出端連接人機界面的信號輸入端；通過分 散控制系統DCS的人機界面對高壓變頻器的接觸器進行遠程合閘/跳閘操作，構成分散控制系統DCS對高壓變頻器的控制回路；安裝于高壓變頻器柜內的微機保護裝置檢測出高壓變頻器電氣回路故障后驅動開關跳閘，將變頻器柜內機械故障的報警信號通過安裝于變頻器柜內的互感器獲得的電氣測量信號反饋回分散控制系統DCS的邏輯控制模塊，構成分散控制系統DCS對高壓變頻器的監測回路。本發明的目的之二還可以通過以下技術方案實現：進一步的技術方案是：邏輯控制模塊由輸入處理邏輯單元、故障判斷及處理邏輯單元、狀態處理邏輯單元和輸出指令邏輯單元構成；輸入處理邏輯單元的三個輸入端分別連接人機界面的遠程控制指令輸出端、高壓變頻器柜的機械故障反饋信號輸出端和電氣測量信號輸出端；狀態處理邏輯單元的信號輸入端連接高壓變頻器柜的開關狀態反饋輸出端，其輸出端之一連接故障判斷及處理邏輯單元的輸入端之二、輸出端之二連接人機界面的輸入端之一；故障判斷及處理邏輯單元的輸入端之一連接輸入處理邏輯單元的輸出端之二、輸入端之三連接輸出指令邏輯單元的輸出端之二，故障判斷及處理邏輯單元的輸出端之一連接輸出指令邏輯單元的輸入端之二、輸出端之二連接人機界面的輸入端之二；輸入處理邏輯單元的輸出端之一通過輸出指令邏輯單元連接高壓變頻器柜的控制信號輸入端。進一步的技術方案是：在邏輯控制模塊中設有合閘邏輯控制回路和轉換邏輯控制回路。進一步的技術方案是：所述設有合閘邏輯控制回路和轉換邏輯控制回路由接觸器KM41、KM51、KM42、KM52、KM43、KM53連接而成；KM43跨接在水泵A與6KVA之間，KM53跨接在水泵B與6KVB之間；KM41與QS41串聯通過高壓變頻器與KM42與QS42串聯后，與KM43并聯；KM51與QS51串聯通過高壓變頻器與KM52與QS52串聯后，與KM53并聯。本發明的有益效果：1、本發明是基于分散控制系統DCS實現對于高壓變頻器“一拖二”控制，即利用分散控制系統DCS對高壓變頻器進行控制和監測，對高壓變頻器的控制和監測由操作或運行人員在分散控制系統DCS的人機界面實現，即通過在分散控制系統DCS中設定控制邏輯就可對對高壓變頻器進行控制和監測，無需利用高壓變頻器自帶的控制系統，不會因為電動機的供電回路圖的不同而使高壓變頻器的生產受到影響，從而減少高壓變頻器對工程工期的影響。解決了現有技術中變頻器廠家需要了解電動機具體供電方式后才能進行生產和進行邏輯控制設計的問題。具有設計簡單、效率高及適用范圍廣的有益效果。2、本發明涉及的控制系統對高壓變頻器的控制起到很大作用，完全能夠實現對高壓變頻器的自動轉換控制；通過人機界面可以對高壓變頻器控制模塊進行操作和更改，不需高壓變頻器廠家技術人員來現場對高壓變頻器進行操作和更改，減少了高壓變頻器廠家與各方的配合工作，減小對工程工期的影響；還能夠減少對高壓變頻器的現場管理工作，從而大大減少維護成本。附圖說明圖1是本發明涉及的控制系統的結構方框圖。圖2是本發明涉及的控制系統的實施例1的結構方框圖。圖3是本發明涉及的一種高壓變頻器柜開關結構示意圖。圖4是本發明的邏輯模塊流程圖。具體實施方式下面結合附圖對本發明作進一步的說明。具體實施例1：參照圖1，本實施例涉及的高壓變頻器“一拖二”的控制系統，包括分散控制系統DCS和高壓變頻器柜6，在分散控制系統DCS中設有人機界面5和邏輯控制模塊，邏輯控制模塊的控制輸入端連接人機界面5的遠程控制信號輸出端5-1，邏輯控制模塊的反饋輸入端連接高壓變頻器柜6的反饋信號輸出端，邏輯控制模塊的控制信號輸出端連接高壓變頻器柜6的控制信號輸入端，邏輯控制模塊的報警及狀態信息輸出端連接人機界面5的信號輸入端；通過分散控制系統DCS的人機界5對高壓變頻器的接觸器進行遠程合閘/跳閘操作，構成分散控制系統DCS對高壓變頻器的控制回路；安裝于高壓變頻器柜內的微機保護裝置檢測出高壓變頻器電氣回路故障后驅動開關跳閘，將變頻器柜內機械故障的報警信號通過安裝于變頻器柜內的互感器獲得的電氣測量信號反饋回分散控制系統DCS的邏輯控制模塊，構成分散控制系統DCS對高壓變頻器的監測回路。參照圖2，本實施例的邏輯控制模塊由輸入處理邏輯單元1、故障判斷及處理邏輯單元2、狀態處理邏輯單元3和輸出指令邏輯單元4構成；輸入處理邏輯單元1的三個輸入端分別連接人機界面5的遠程控制指令輸出端5-1、高壓變頻器柜6的機械故障反饋信號輸出端6-1和電氣測量信號輸出端6-3；狀態處理邏輯單元3的信號輸入端連接高壓變頻器柜6的開關狀態反饋輸出端6-2，其輸出端之一連接故障判斷及處理邏輯單元2的輸入端之二、輸出端之二連接人機界面5的輸入端之一；故障判斷及處理邏輯單元2的輸入端之一連接輸入處理邏輯單元1的輸出端之二、輸入端之三連接輸出指令邏輯單元4的輸出端之二，故障判斷及處理邏輯單元2的輸出端之一連接輸出指令邏輯單元4的輸入端之二、輸出端之二連接人機界面5的輸入端之二；輸入處理邏輯單元1的輸出端之一通過輸出指令邏輯單元4連接高壓變頻器柜6的控制信號輸入端。本實施例中：所述分散控制系統DCS可以采用常規技術的集散式控制系統，在分散控制系統DCS中設有人機界面5，可以采用常規技術的人機界面，所述的邏輯控制模塊，可以通過常規技術在分散控制系統DCS中用計算機軟件設計而成。安裝于變頻器柜內的微機保護裝置包括常規技術的單片機及內置在單片內的常規實時監測程序、電壓/電流互感器，由電壓/電流互感器檢測出電氣回路的瞬時電壓/電流并送入單片機，由單片機轉換成可遠程傳輸的模擬或數字信號后傳送到分散控制系統DCS的邏輯控制模塊，或者由單片機判斷出故障狀態并將所述信號轉換成可遠程傳輸的模擬 或數字信號后傳送到分散控制系統DCS的邏輯控制模塊，邏輯控制模塊發出指令驅動開關跳閘，邏輯控制模塊同時將單機送來的變頻器柜內的開關位置狀態反饋信號、變頻器柜內機械故障的報警信號、通過安裝于變頻器柜內的互感器獲得的電氣測量信號通過人機界面5反映出來。參照圖3，所述設有合閘邏輯控制回路和轉換邏輯控制回路由接觸器KM41、KM51、KM42、KM52、KM43、KM53連接而成；KM43跨接在水泵A與6KVA之間，KM53跨接在水泵B與6KVB之間；KM41與QS41串聯通過高壓變頻器與KM42與QS42串聯后，與KM43并聯；KM51與QS51串聯通過高壓變頻器與KM52與QS52串聯后，與KM53并聯。在邏輯控制模塊中設有合閘邏輯控制回路和轉換邏輯控制回路。所述采集高壓變頻器狀態及故障信號來源于設置在變頻器柜內的微機保護裝置。所述高壓變頻器狀態及故障信號包括電氣回路故障后動作使開關跳閘及其位置狀態反饋信號、變頻器柜內機械故障的報警信號及電氣測量信號。參照圖3和圖4，本實施例涉及的一種高壓變頻器“一拖二”的控制方法，其特征在于：利用分散控制系統DCS對高壓變頻器進行控制和監測，具體是對高壓變頻器的控制和監測由操作或運行人員在分散控制系統DCS的人機界面結合變頻器柜內的微機保護裝置實現，1)在分散控制系統DCS的人機界面對高壓變頻器的接觸器進行遠程合閘/跳閘操作，構成分散控制系統DCS對高壓變頻器的控制；2)利用安裝于高壓變頻器柜內的微機保護裝置檢測出高壓變頻器電氣回路故障后驅動開關跳閘，將該開關的位置狀態反饋給分散控制系統DCS的邏輯控制模塊，同時將變頻器柜內機械故障的報警信號通過安裝于變頻器柜內的互感器獲得的電氣測量信號反饋回分散控制系統DCS的邏輯控制模塊，構成分散控制系統DCS對高壓變頻器的監測；3)分散控制系統DCS的邏輯控制模塊接收由變頻器柜內的微機保護裝置檢測信號，邏輯控制模塊根據設定的運行要求進行邏輯處理，然后發出變頻器控制指令實現變頻器接觸器的遠方合閘及跳閘操作，并給出相應的正常信號及報警信號；實現高壓變頻器“一拖二”的控制。進一步地，在通過人機界面5對高壓變頻器的接觸器進行遠程合閘/跳閘操作時，通過二個邏輯控制回路控制高壓變頻器的接觸器合閘/跳閘：1)合閘邏輯，通過人機界面發出合閘指令,高壓變頻器就緒,接觸器合閘；或者當高壓變頻器準備就緒時,延時1秒后高壓變頻器的接觸器合閘；2)轉換邏輯，當高壓變頻器出現故障時,轉入工頻允許,邏輯控制回路的旁路合閘；當邏輯控制回路之一電動機出現故障時,邏輯控制回路的主控通路合閘,自動轉入邏輯控制回路之二的泵變頻運行；當高壓變頻器和邏輯控制回路之一的泵都發生故障時，自動轉入邏輯控制回路之二的電動機工頻運行。進一步地，所述設有合閘邏輯控制回路和轉換邏輯控制回路形成如下邏輯控制：1)KM41或KM51合閘邏輯，人機界面5遠程發出合閘指令,KM41、KM43、KM51、KM52 或KM41、KM42、KM51、KM53處于分閘狀態,變頻器就緒,當上述條件滿足時,KM41或KM51合閘；2)KM42或KM52合閘邏輯，人機界面5遠程發出合閘指令,KM42、KM43、KM51、KM52或KM52、KM53、KM41、KM51處于分閘狀態,變頻器就緒,當上述條件滿足時,KM42或KM52合閘；3)KM43或KM53合閘邏輯，人機界面5遠程發出合閘指令,KM42、KM41、KM43或KM52、KM51、KM53處于分閘狀態,KM42或KM52分閘延時1秒后；或者當變頻器故障發出切工頻要求,且KM41、KM42、KM43或KM51、KM52、KM53處于分閘狀態,KM42或KM52分閘延時1秒后；當上述條件分別滿足時,KM43或KM53自動合閘；4)轉換邏輯，A泵或B泵處于運行狀態,當變頻器出現故障時,轉入工頻允許,KM43或KM53合閘；當A泵或B泵電動機出現故障時,合上KM51、KM52或KM41、KM42,自動轉入B泵或A泵變頻運行；當變頻器和A泵或B泵故障時，KM53或KM43合閘，轉入B泵或A泵電動機工頻運行；當變頻器檢修完畢，自動轉入本側變頻運行。參照圖4，本發明的具體控制流程如下：1)由DCS人機界面5輸入指令；2)由邏輯處理單元進行邏輯的可行性判斷；3)可行Y指令生產邏輯輸出至高壓變頻器的控制回路：4)不可行N，故障信號由報警器輸出，有檢測裝置輸送到人機界面，報警重新設置或處理故障；5)高壓變頻器狀態及故障信號經DCS信號輸入線纜端口輸入至人機界面。如圖4所示的采用本發明實現高壓變頻器對兩臺水泵的控制，所述高壓變頻器的一端通過QS41、KM41、QF1與6KV電源A相連，通過QS42、KM51、QF2與6KV電源B相連，高壓變頻器的另一端通過QS51、KM42與水泵A相連，通過QS52、KM52與水泵B相連，水泵A通過KM43與6KV電源A相連，水泵B通過KM53與6KV電源B相連，所述QF1、QF2為6kV斷路器，KM41、KM42、KM43、KM51、KM52、KM53為接觸器，QS41、QS42、QS51、QS52為隔離開關。通過高壓變頻器“一拖二”的DCS分散控制模塊發出邏輯控制：1)KM41(KM51)合閘邏輯：高壓變頻器“一拖二”的DCS分散控制模塊發出合閘指令,KM41、KM43、KM51、KM52(KM41、KM42、KM51、KM53處于分閘狀態,高壓變頻器就緒,當上述條件滿足時,KM41(KM51)合閘。2)KM42(KM52)合閘邏輯：高壓變頻器“一拖二”的DCS分散控制模塊發出合閘指令,KM42、KM43、KM51、KM52(KM52、KM53、KM41、KM51合閘，KM42(KM52)處于分閘狀態,變頻器就緒,當上述條件滿足時,KM42(KM52)合閘。3)KM43(KM53)合閘邏輯：高壓變頻器“一拖二”的DCS分散控制模塊發出合閘指 令,KM42、KM41、KM43(KM52、KM51、KM53)處于分閘狀態,KM42(KM52)分閘延時1s后；或者當高壓變頻器故障發出切工頻要求,且KM41、KM42、KM43(KM51、KM52、KM53)處于分閘狀態,KM42(KM52)分閘延時1s后；當上述條件分別滿足時,KM43(KM53)自動合閘。4)轉換邏輯：水泵A(水泵B)處于變頻運行狀態,當高壓變頻器出現故障時,轉入工頻允許(變頻不可行，就發出工頻允許),KM43(KM53)合閘；當水泵A(水泵B)電動機出現故障時,合KM51、KM52(KM41、KM42),自動轉入水泵B(水泵A)變頻運行；當高壓變頻器和水泵A(水泵B)均故障時，KM53(KM43)合閘，轉入水泵B(A水泵)電動機工頻運行；當高壓變頻器檢修完畢，自動轉入本側變頻運行。水泵A、水泵B運行時，斷路器和隔離開關為合閘狀態。