專利名稱：組合型雙控——二用一備系統(tǒng)控制方法及控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電氣自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，主要提出的是一種組合型雙控~"^用一 備系統(tǒng)控制方法及控制器。
背景技術(shù)：
當(dāng)今在電氣自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域中，通用工業(yè)控制器諸如交流變頻器、軟啟動(dòng)器 等的廣泛應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到不可取代的重要地位。在工業(yè)控制中設(shè)備常采用幾用幾備工
作方式，二用一備系統(tǒng)是最常見(jiàn)的方式。控制器同功率地匹配(1:1匹配)于控制 X (受控設(shè)備)也是傳統(tǒng)意義上的法則。例如制造一個(gè)由3臺(tái)160KW電機(jī)組成的 二用一備交流變頻控制系統(tǒng)，按現(xiàn)有技術(shù)方案無(wú)外乎2種其一控制器選用3個(gè)同 功率(160KW)的變頻器分別對(duì)3臺(tái)160KW水泵電機(jī)實(shí)施控制，作為1/3的控制系 統(tǒng)處于閑置備用狀態(tài)；其二是用1個(gè)2倍功率(320KW)變頻器分別對(duì)2臺(tái)160KW 電機(jī)實(shí)施一拖二控制，再用1個(gè)同功率(160KW)變頻器分別對(duì)1臺(tái)160KW水泵電 機(jī)實(shí)施控制。以上方案的思維核心是控制器與控制)(^的功率為1:1匹配，在上例 系統(tǒng)中不管控制對(duì)象是否處于備用狀態(tài)在硬件的投資上都要為其配置變頻控制器 (容量)，即變頻控制器(容量)不是按照正常工作設(shè)備配置而是按照工作和備用 的設(shè)備總量配置的，從而造成控制器硬件投資上的某種閑置浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即是提出一種組合型雙^-二用一備系統(tǒng)控制方法及控帝螺。使 其只對(duì)處于工作狀態(tài)的控制X^配置控制器，以最少的控制器用于工作的設(shè)備，實(shí) 現(xiàn)任意組合的工作-備用狀態(tài)控制。從而最大限度地減少控制器的數(shù)量和容量，降 低控制器硬件投資成本。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述方法所采取的技術(shù)方案是通過(guò)主回路和控制回路將2個(gè)控制器(VF1、 VF2組合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)3個(gè)控制對(duì)象M1-M3的二用一備狀態(tài)的控制。
本發(fā)明控制器由主回路及控制電路組成，主回路設(shè)置2個(gè)控制器VF1和VF2， VF1的輸出分別經(jīng)過(guò)交流接觸器KM1的主觸點(diǎn)連接控制對(duì)象Ml、經(jīng)過(guò)交流接觸器 KM13的主觸點(diǎn)連接控制對(duì)象M3; VF2的輸出分別經(jīng)過(guò)交流接觸器KM2的主觸點(diǎn)連接 控制對(duì)象M2 、經(jīng)過(guò)交流接觸器KM23的主觸點(diǎn)連接控制對(duì)象M3 。
本發(fā)明旨在只給處于工作狀態(tài)的控制贈(zèng)配置控制器，以最少的控制器用于當(dāng) 前工作狀態(tài)的控制X^。主要適用于中、小功率二用一備系統(tǒng)的控制場(chǎng)合，通過(guò)主 回路和控制回路將2個(gè)控制器VF1和VF2組合起來(lái)，實(shí)5JW 3個(gè)控制自(Ml-M3) 任意組合成二用一備狀態(tài)的控制。其中控制器VF1和VF2為通用工業(yè)控制器(如交 流變頻器、軟啟動(dòng)器等)；控制X^為電動(dòng)機(jī)等設(shè)備。將2個(gè)控制器(例如2個(gè)交 流變頻器)VF1、 VF2組合起來(lái)，實(shí)^W3個(gè)控制對(duì)象(例如3臺(tái)電機(jī))Ml-M3的二 用一備狀態(tài)的控制。VF1和VF2共同擁有同一個(gè)控制對(duì)象M3，在控制電路的邏輯控 制下，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)W1和VF2之間控制邏輯的連鎖互鎖。使其具有三種工作組合狀態(tài) 切換控制(1) l一2組合Ml (VF1控制)和M2 (VF2控制)工作狀態(tài)，M3備用(脫 離VF1和VF2); (2) l—3組合Ml (VF1控制)和M3 (VF2控制)工作狀態(tài)，M2 備用(脫離VF2); (3) 2—3組合M2 (VF2控制)和M3 (VF1控制)工作狀態(tài)，Ml 備用(脫離VF1)。實(shí)現(xiàn)了任意組合的工作-備用狀態(tài)控制。每一臺(tái)設(shè)備都有可能成 為工作和備用兩種狀態(tài)，任意2個(gè)設(shè)備只有在工作時(shí)才能享用控制器，處于備用狀 態(tài)時(shí)即脫離控制器。本系統(tǒng)還具備一用一備、二用二備的功能；通過(guò)配置組合使其 實(shí)現(xiàn)用N個(gè)控制器對(duì)N+l個(gè)以上控制膽的各種工作-備用狀繊制。從而最大限 度地減少控制器的數(shù)量和容量，杜絕控制器的閑置和浪費(fèi)。本發(fā)明具有最大限度地 減少控制器硬件投資成本的突出特點(diǎn)。


附圖為本發(fā)明的電路原理圖。
5結(jié)合附圖，給出本實(shí)施例如下
本實(shí)施例二用一備系統(tǒng)控制器由主回路和控制電路組成，主回路設(shè)置2個(gè)控制
器為變頻控制器VF1和VF2; 3個(gè)控帝U膽為Ml (電機(jī)l)、 M2 (電機(jī)2)和M3 (電機(jī)3)。通過(guò)主回路和控制回路將2個(gè)控制器VF1和VF2組合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)3 個(gè)控制對(duì)象(Ml-M3)任意組合成二用一備狀態(tài)的控制。VF1的固定控制對(duì)象是Ml (電機(jī)1 )， VF2的固定控制對(duì)象是M2 (電機(jī)2)，并且VF1和VF2共同擁有同一個(gè) 控制對(duì)象M3(電機(jī)3)。由于VF1和VF2與控制對(duì)象同功率，即各自每次只育封空制l 臺(tái)同功率電機(jī)。當(dāng)VF1由控制對(duì)象M1切換為控制)(^M3時(shí)，此時(shí)不允許VF2由控 制對(duì)象M2切換為控制對(duì)象M3。同理，當(dāng)VF2由控制贈(zèng)M2切換為控制膽M3時(shí)， 不允許VF1由控制對(duì)象M1切換為控制對(duì)象M3。以上互鎖切換控制是通過(guò)控制旋鈕 SA的三個(gè)觸點(diǎn)閉合接通位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)三種工作-備用狀態(tài)切換控制的
SA-12觸點(diǎn)閉合時(shí)，實(shí)現(xiàn)1一2組合Ml (VF1控制)和M2 (VF2控制)工作狀 態(tài)，M3備用(脫離VF1和VF2);
SA-13觸點(diǎn)閉合時(shí)，實(shí)現(xiàn)1~~3組合Ml (VF1控制)和M3 (VF2控制)工作狀 態(tài)，M2備用(脫離VF2);
SA-23觸點(diǎn)閉合時(shí)，實(shí)現(xiàn)2—3組合M2 (VF2控制)和M3 (VF1控制)工作狀 態(tài)，Ml備用(脫離VF1)。
如圖1所示，其主回路的主要電器件有VF1、 VF2^頻控制器；KM10^ VF1的啟動(dòng)交流接觸器，KM20~~VF2的啟動(dòng)交流接觸器；Ml、 M2、 M3——電機(jī)l、 電機(jī)2、電機(jī)3 (控制對(duì)象)；KM1^^流接觸器主觸點(diǎn)(經(jīng)過(guò)VF1驅(qū)動(dòng)M1變頻運(yùn) 行)，KM01^流接觸器主觸點(diǎn)(Ml工頻運(yùn)行)；KM2^^流接觸器主觸點(diǎn)(經(jīng) 過(guò)VF2驅(qū)動(dòng)M2變頻運(yùn)行)，KM02~~^流接觸器主觸點(diǎn)(M2工頻運(yùn)行)；KM13—— 交流接觸器主觸點(diǎn)(經(jīng)過(guò)VF1驅(qū)動(dòng)M3變頻運(yùn)行)，KM23~~^流接觸器主觸點(diǎn)(經(jīng) 過(guò)VF2驅(qū)動(dòng)M3變頻運(yùn)行)，KM03~~^流接觸器主觸點(diǎn)(M3工頻運(yùn)行)。在主回路
6觸器KM1的主觸點(diǎn)連接控制對(duì)象M1、經(jīng)過(guò)交流接觸器KM13的主觸點(diǎn)連 接控制對(duì)象M3;變頻器VF2的輸入端接有啟動(dòng)交流接觸器KM20的主觸點(diǎn)，VF2的 輸出分別經(jīng)過(guò)交流接觸器KM2的主觸點(diǎn)連接控制對(duì)象M2、經(jīng)過(guò)交流接觸器KM23的 主觸點(diǎn)連驗(yàn)制贈(zèng)M3;在主回路中還設(shè)置了工頻運(yùn)行回路電機(jī)M1的工頻運(yùn)行 回路^M過(guò)交流接角蟲(chóng)器KM01的主角蟲(chóng)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的，電機(jī)M2的工頻運(yùn)行回路 過(guò)交流 接觸器KM02的主觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的，電機(jī)M3的工頻運(yùn)行回路^il過(guò)交流接觸器KM03的 主觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的。其控制電路中的主要元器件有SA^H組合狀態(tài)切換控制旋鈕(3 組觸點(diǎn)的閉合位置SA-12為1—2組合；SA-13為1—3組合；SA-23為2—3組合)， SA-12通過(guò)中間繼電器KA12輸出、SA-13通過(guò)中間繼電器KA13輸出、SA-23通過(guò)中 間繼電器KA23輸出；KM1——^流接觸器(VF1驅(qū)動(dòng)M1變頻運(yùn)行)，KM01——^流 接觸器(Ml工頻運(yùn)行)；KM2^^流接觸器(VF2驅(qū)動(dòng)M2變頻運(yùn)行)，KM02~~^ 流接觸器(M2工頻運(yùn)行)；KM13~~^流接觸器(VF1驅(qū)動(dòng)M3變頻運(yùn)行)，KM23— 4流接觸器(VF2驅(qū)動(dòng)M3變頻運(yùn)行)，KM03^^流接觸器(M3工頻運(yùn)行)。在 控制電路中主要設(shè)置四個(gè)切換互鎖環(huán)節(jié)
(1) 在VF1驅(qū)動(dòng)下的變頻運(yùn)行時(shí)Ml與M3的切換互鎖環(huán)節(jié)將KA12的常開(kāi)觸 點(diǎn)與KA13的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)成"或"邏輯關(guān)系接于KM1的控制線圈回路，作為Ml運(yùn) 行的基本^f牛；在KM1的控制線圈回路加入KMIO (VF1驅(qū)動(dòng))常開(kāi)觸點(diǎn)與KM13 (VF1 驅(qū)動(dòng)M3)常閉觸點(diǎn)以及KMOl (Ml工頻)常閉觸點(diǎn)串聯(lián)成"與"邏輯關(guān)系，即在VF1 驅(qū)動(dòng)下Ml變頻運(yùn)行時(shí)，不允許M3再受VF1驅(qū)動(dòng)(但允許M3受VF2驅(qū)動(dòng))，同時(shí)不 允許Ml工頻運(yùn)行。
(2) 在VF2驅(qū)動(dòng)下的變頻運(yùn)行時(shí)M2與M3的切換互鎖環(huán)節(jié)將KA12的常開(kāi)觸 點(diǎn)與KA23的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)成"或"邏輯關(guān)系接于KM2的控制線圈回路，作為M2運(yùn) 行的基本^f牛；在KM2的控制線圈回路加入KM20 (VF2驅(qū)動(dòng))常開(kāi)觸點(diǎn)與KM23 (VF2 驅(qū)動(dòng)M3)常閉觸點(diǎn)以及KM02 (M2工頻)常閉觸點(diǎn)串聯(lián)成"與"邏輯關(guān)系，即在VF2允許M2工頻運(yùn)行。
(3) M3對(duì)2個(gè)交流變頻器VF1和VF2控制之間的切換互鎖環(huán)節(jié)將KA13的常 開(kāi)觸點(diǎn)與KA23的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)成"或"邏輯關(guān)系接于KM13和KM23的控制線圈回 路，作為M3運(yùn)行的基本^[牛；在KM13 (VF1驅(qū)動(dòng)M3變頻運(yùn)行)的控制線圈回路加 入KMIO (VF1驅(qū)動(dòng))常開(kāi)觸點(diǎn)與KM1 (Ml不運(yùn)行)常閉觸點(diǎn)以及KM03 (M3工頻) 常閉觸點(diǎn)串聯(lián)成"與"邏輯關(guān)系，即在VF1驅(qū)動(dòng)下M3變頻運(yùn)行時(shí)，不允許M1再受 VF1驅(qū)動(dòng)，同時(shí)不允許M3工頻運(yùn)行。在KM23 (VF2驅(qū)動(dòng)M3變頻運(yùn)行)的控制線圈 回路加入KM20 (VF2驅(qū)動(dòng))常開(kāi)觸點(diǎn)與KM2 (M2不運(yùn)行)常閉觸點(diǎn)以及KM03 (M3 工頻)常閉觸點(diǎn)串聯(lián)成"與"邏輯關(guān)系，即在VF2驅(qū)動(dòng)下M3變頻運(yùn)行時(shí)，不允許 M2再受VF2驅(qū)動(dòng)，同時(shí)不允許M3工頻運(yùn)行。
(4) 變頻運(yùn)行與工頻運(yùn)行之間的切換互鎖環(huán)節(jié)上述已包括工頻對(duì)變頻的互 鎖，這里描述變步M工頻的互鎖，^^ KM01 (Ml工頻運(yùn)行)的控制線圈回路串 聯(lián)KM1 (Ml變頻運(yùn)行)常閉觸點(diǎn)，即Ml工頻運(yùn)行時(shí)不允許其同時(shí)變頻運(yùn)行；在KM02
(M2工頻運(yùn)行)的控制線圈回路串聯(lián)KM2 (M2變頻運(yùn)行)常閉觸點(diǎn)，即M2工頻運(yùn) 行時(shí)不允許其同時(shí)變頻運(yùn)行；在KM03 (M3工頻運(yùn)行)的控制線圈回路加入KM13 (VF1 驅(qū)動(dòng)M3變頻運(yùn)行)常閉觸點(diǎn)與KM23 (VF2驅(qū)動(dòng)M3變頻運(yùn)行)常閉觸點(diǎn)串聯(lián)成"與" 邏輯關(guān)系，即M3工頻運(yùn)行時(shí)不允許其同時(shí)變頻運(yùn)行(不論是受變頻器VF1或VF2 驅(qū)動(dòng)都不允許)。
權(quán)利要求
1、一種組合型雙控——二用一備系統(tǒng)控制方法，包括主回路及控制電路，其特征是通過(guò)主回路和控制電路將2個(gè)控制器VF1和VF2組合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)3個(gè)控制對(duì)象(M1-M3)二用一備狀態(tài)控制。
2、 一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述組合型雙控~~二用一備系統(tǒng)控制方法的控制器， 其由主回路及控制電路構(gòu)成，其特征是所述主回路設(shè)置2個(gè)組合型控制器VF1和 VF2， VF1的輸出分別經(jīng)過(guò)交流接觸器KM1的主觸點(diǎn)連接控帝IM^M1、經(jīng)過(guò)交流接 觸器KM13的主觸點(diǎn)連,制對(duì)象M3; VF2的輸出分別經(jīng)過(guò)交流接觸器KM2的主觸 點(diǎn)連接控制對(duì)象M2 、經(jīng)過(guò)交流接觸器KM23的主觸點(diǎn)連接控制對(duì)象M3 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述組合型雙控~~^用一備系統(tǒng)控制方法，其特征是 所述2個(gè)組合型控制器VF1和VF2共同擁有同一個(gè)控制)(^ M3，在控制電路的邏輯 控制下，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)VF1和VF2之間控制邏輯的連鎖互鎖，并使其具有三種工作組合 狀態(tài)切換控制(1) 1—2組合Ml (VF1控制)和M2 (VF2控制)工作狀態(tài)，M3 備用(脫離VF1和VF2); (2) l—3組合Ml (VF1控制)和M3 (VF2控制)工作狀 態(tài)，M2備用(脫離VF2); (3) 2—3組合M2 (VF2控制)和M3 (VF1控制)工作 狀態(tài)，Ml備用(脫離VF1)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種組合型雙控~~二用一備系統(tǒng)控制器，其特征 是-將所述控制電路中控制器VFl的中間繼電器KA12的常開(kāi)觸點(diǎn)與中間繼電器KA13 的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)成"或"邏輯接于交流接觸器腿的控制線圈回路；在腿的控制 線圈回路加入交流接觸器KMIO常開(kāi)觸點(diǎn)與交流接觸器腿3的常閉觸點(diǎn)以及交流接 觸器KMOl常閉觸點(diǎn)串聯(lián)成"與"邏輯。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種組合型雙控~~^用一備系統(tǒng)控制器，其特征 是:將所述控制電路中控制器VF2的中間繼電器KA12的常開(kāi)觸點(diǎn)與中間繼電器KA23 的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)成"或"邏輯接于交流接觸器KM2的控制線圈回路；在交流接觸器KM2的控制線圈回路加入交流接觸器KM20常開(kāi)觸點(diǎn)與交流接觸器KM23的常閉觸點(diǎn) 以及交流接觸器KM02常閉觸點(diǎn)串聯(lián)成"與"邏輯。
6、根據(jù)權(quán)利要求2或4或5所述的一種組合型雙J空""二用一備系統(tǒng)控制器， 其特征是將所述控制電路中控審螺VF1的中間繼電器KA13的常開(kāi)觸點(diǎn)與控制器 VF2的中間繼電器KA23的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)成"或"邏輯接于交流接觸器KM13和交流 接觸器KM23的控制線圈回路；在交流接觸器KM13的控制線圈回路加入交流接觸器 KM10的常開(kāi)觸點(diǎn)與交流接觸器KM1的常閉觸點(diǎn)以及交流接觸器KM03的常閉觸點(diǎn)串 聯(lián)成"與"邏輯；在交流接觸器KM23的控制線圈回路加入交流接觸器KM20，其常 開(kāi)觸點(diǎn)與交流接觸器KM2的常閉觸點(diǎn)以及交流接觸器KM03的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)成"與" 邏輯。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的組合型雙控——二用一備系統(tǒng)控制方法是通過(guò)主回路和控制回路將2個(gè)控制器VF1和VF2組合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)3個(gè)控制對(duì)象(M1-M3)二用一備狀態(tài)控制。并使其具有三種工作-備用狀態(tài)(1)M1和M2工作、M3備用，(2)M1和M3工作、M2備用，(3)M2和M3工作狀態(tài)、M1備用?？刂破饔芍骰芈芳翱刂齐娐方M成，主回路設(shè)置2個(gè)組合型控制器VF1和VF2，VF1的輸出分別經(jīng)過(guò)交流接觸器KM1的主觸點(diǎn)連接控制對(duì)象M1、經(jīng)過(guò)交流接觸器KM13的主觸點(diǎn)連接控制對(duì)象M3；VF2的輸出分別經(jīng)過(guò)交流接觸器KM2的主觸點(diǎn)連接控制對(duì)象M2、經(jīng)過(guò)交流接觸器KM23的主觸點(diǎn)連接控制對(duì)象M3。使其只對(duì)處于工作狀態(tài)的控制對(duì)象配置控制器，從而最大限度地減少控制器的數(shù)量和容量，降低控制器硬件投資成本。
文檔編號(hào)G05B19/04GK101561664SQ20081004953
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者姜信建 申請(qǐng)人:中國(guó)洛陽(yáng)浮法玻璃集團(tuán)有限責(zé)任公司