具有閉環(huán)控制功能繞線電動機固態(tài)啟動調(diào)速裝置制造方法
【專利摘要】一種具有閉環(huán)控制功能繞線電動機固態(tài)啟動調(diào)速裝置，包括PLC可編程控制器，上位計算機，觸摸顯示屏；與PLC可編程控制器相連用于接收控制指令以調(diào)整拖動負載的調(diào)整模塊；調(diào)整模塊包括斬波器，整流橋電路；斬波器經(jīng)電組與整流橋電路的輸入端相連，整流橋電路的輸出端與拖動負載相連；PLC可編程控制器包括：第一通訊接口，第二通訊接口，模擬量輸入模塊，中央處理單元，模擬量輸出模塊。本實用新型克服了現(xiàn)有應用于繞線電機所帶負載風機或水泵的調(diào)速設備其控制方式采用人工手動方式，不能滿足工礦的工藝要求及調(diào)速的實時性等不足，通過自動調(diào)節(jié)所控電機轉速以達到閉環(huán)控制拖動對象風機或水泵流量和壓力的目的，從而達到高效節(jié)能效果。
【專利說明】具有閉環(huán)控制功能繞線電動機固態(tài)啟動調(diào)速裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種應用于繞線電機所帶負載風機水泵的調(diào)速設備，具體說是一種用于對繞線電機時實現(xiàn)閉環(huán)控制功能固態(tài)啟動調(diào)速裝置。
【背景技術】
[0002]目前，中國實用新型專利說明書CN2543279中提供了一種《液態(tài)軟起動調(diào)試裝置》，是應用于繞線電機所帶負載風機水泵的調(diào)速設備，其控制方式采用人工手動控制方式，采取循環(huán)水冷卻方式，不能滿足工礦的工藝要求及調(diào)速的實時性，降低了節(jié)能效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的上述不足而提供一種具有閉環(huán)控制功能繞線電動機固態(tài)啟動調(diào)速裝置，通過自動調(diào)節(jié)所控電機轉速以達到閉環(huán)控制拖動對象風機水泵流量和壓力的目的、從而達到節(jié)能效果。
[0004]本實用新型的技術方案是:包括PLC可編程控制器，用于連接PLC可編程控制器與中央控制室的上位計算機，用于向PLC可編程控制器輸入壓力和流量設定數(shù)據(jù)并顯示設備運行狀態(tài)、參數(shù)、電機轉速、拖動負載的壓力和流量實際數(shù)據(jù)的觸摸顯示屏；與PLC可編程控制器相連用于接收控制指令以調(diào)整拖動負載的調(diào)整模塊；所述調(diào)整模塊包括與PLC可編程控制器相連的斬波器，整流橋電路；所述斬波器經(jīng)電組與整流橋電路的輸入端相連，整流橋電路的輸出端與拖動負載相連；所述PLC可編程控制器包括:一個用于連接上位計算機的第一通訊接口，一個用于連接觸摸顯示屏的第二通訊接口，一個用于采集拖動負載待檢測模擬信號的模擬量輸入模塊，一個接收觸摸顯示屏輸入的壓力和流量設定數(shù)據(jù)保存至存儲器內(nèi)、在接收到模擬量輸入模塊發(fā)送的待檢測模擬信號后調(diào)用存儲器內(nèi)的壓力和流量設定數(shù)據(jù)與待檢測模擬信號對比分析發(fā)出控制指令的中央處理單元，一個接收中央處理單元發(fā)出的控制指令控制斬波器開通的模擬量輸出模塊。
[0005]所述PLC可編程控制器的模擬輸出模塊與斬波器的觸發(fā)控制端相連。
[0006]所述拖動負載包括風機、水泵、拖動電機，所述拖動負載待檢測模擬信號為風機或水泵的壓力信號、風機或水泵的流量信號、拖動電機轉速信號。
[0007]所述整流橋電路的輸出端與電動機的轉子繞組相連。
[0008]觸摸顯示屏輸入被控對象拖動負載風機或水泵的壓力和流量的設定數(shù)據(jù)并保存至PLC可編程控制器的數(shù)據(jù)緩存區(qū)供程序調(diào)用、顯示設備運行狀態(tài)及參數(shù)兼有顯示被控對象拖動電機轉速以及它所拖動負載風機或水泵運行時實際壓力和流量數(shù)據(jù)。PLC可編程控制器接收來自觸摸顯示屏的設定數(shù)據(jù)并保存至PLC數(shù)據(jù)緩存區(qū)供程序調(diào)用、接收來自模擬量輸入模塊的信號并保存在PLC內(nèi)存區(qū)與系統(tǒng)所設的參數(shù)進行對比、給開關量輸出模塊發(fā)出控制指令。模擬量輸出模塊接收PLC可編程控制器指令控制斬波器開通情況、來調(diào)整拖動電機的轉速、繼而調(diào)整拖動負載風機水泵的壓力或流量信號數(shù)值以達到設定值的目的。PLC可編程控制器還連接有一個實現(xiàn)通訊功能、實時數(shù)據(jù)交換和向PLC可編程控制器發(fā)出指令的上位計算機。
[0009]本實用新型應用閉環(huán)控制功能繞線電動機固態(tài)啟動調(diào)速功能，本實用新型采用功能強大PLC可編程控制器以及可設置參數(shù)和顯示數(shù)據(jù)液晶觸摸顯示屏，并可與上位計算機實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，通過自動采集被控對象的相關參數(shù)，與系統(tǒng)所設的參數(shù)進行對比，通過自動調(diào)節(jié)所控電機轉速以達到閉環(huán)控制拖動對象風機或水泵流量和壓力的目的，從而達到高效節(jié)能效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結合附圖對本實用新型專利作進一步說明。
[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0012]圖2為調(diào)整模塊的結構示意圖。
[0013]圖3為本實用新型的系統(tǒng)程序流程圖。
【具體實施方式】
[0014]圖1中，PLC可編程控制器I通過RS232通訊口與外接的觸摸顯示屏2連接，鍵盤采用薄膜按鍵，用來設置被控對象:閉環(huán)控制功能繞線電動機固態(tài)啟動調(diào)速裝置以及拖動負載風機水泵相關參數(shù)，顯示設備運行狀態(tài)及參數(shù)。PLC可編程控制器I通過RS485接口與上位計算機3相連實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊、實時數(shù)據(jù)交換和接受其發(fā)來命令。PLC可編程控制器I通過模擬量輸入模塊4采集對所控對象液態(tài)軟起動裝置以及它所拖動負載風機、水泵相關參數(shù)，將4?20mA模擬信號轉換為數(shù)字信號，所設參數(shù)保存在PLC內(nèi)存區(qū)(存儲器)2，由中央處理單元6與設置參數(shù)進行比較運算后，通過模擬輸出模塊5輸出控制信號到斬波器9的觸發(fā)控制端，控制斬波器9實現(xiàn)所控對象的閉環(huán)控制，斬波器9經(jīng)電組8與整流橋電路的輸入端相連，整流橋電路7的輸出端與拖動負載12相連。PLC可編程控制器I的緩存區(qū)數(shù)據(jù)通過外接的觸摸顯示屏2顯示。上位計算機11經(jīng)RS485通訊接口與PLC可編程控制器相連，顯示器10經(jīng)RS232通訊接口與PLC可編程控制器相連。
[0015]圖2中調(diào)整模塊包括斬波器9，整流橋電路7。斬波器9經(jīng)電組8與整流橋電路的輸入端相連，整流橋電路7的輸出端與電動機的轉子繞組13相連。PLC可編程控制器I的模擬量輸出模塊5發(fā)出的斬波器控制信號由斬波器9的觸發(fā)控制端接收。
[0016]圖3中，本實用新型的系統(tǒng)程序流程圖系統(tǒng)軟件介紹:
[0017]1、本實用新型待調(diào)整電動機啟動后先達到一個預定的速度，等待調(diào)速指令的進入，如果需要調(diào)速，則需控制控制斬波器開通情況，達到需要的速度和參數(shù)。開環(huán)情況下，完全由人工通過現(xiàn)場或中控室的加速減速按鈕來控制。閉環(huán)情況下是通過控制對象的運行參數(shù)與設定運行參數(shù)的對比來確定速度的加或減。控制對象是根據(jù)不同的工況而不同，水泵是流量、壓力、液位等，風機是流量、壓力、當前值 > 設定值，則需減速，當前值〈設定值，則需加速。
[0018]2、操作顯示屏說明
[0019]操作顯示屏是由顯示框區(qū)、顯示內(nèi)容指示區(qū)、狀態(tài)指示區(qū)、參數(shù)設置區(qū)、功能按鈕區(qū)組成。顯示框顯示轉速、溫度和設置參數(shù)時的參數(shù)值。顯示內(nèi)容指示區(qū)與顯示框區(qū)配合使用。例:當轉速燈亮時表示顯示框內(nèi)顯示內(nèi)容是當前轉速，其它相同。狀態(tài)顯示區(qū)是調(diào)速器當前運行的狀態(tài)顯示包括:電源，合閘，備妥，調(diào)速或啟動(調(diào)速燈亮表示用于調(diào)速，否則用于啟動)，故障，現(xiàn)場或中控室控制(燈亮表示現(xiàn)場控制，否則是中控室控制，全速狀態(tài)指示，參數(shù)設置區(qū)是設置參數(shù)用。功能按鈕區(qū)中啟動，停止，升速，減速是控制方式為現(xiàn)場時起作用。強制全速合報警消聲在任何情況下都可以用。
【權利要求】
1.一種具有閉環(huán)控制功能繞線電動機固態(tài)啟動調(diào)速裝置，其特征在于: 包括PLC可編程控制器(I )，用于連接PLC可編程控制器(I)與中央控制室的上位計算機(11 )，用于向PLC可編程控制器(I)輸入壓力和流量設定數(shù)據(jù)并顯示設備運行狀態(tài)、參數(shù)、電機轉速、拖動負載(12)的壓力和流量實際數(shù)據(jù)的觸摸顯示屏(10);與PLC可編程控制器(I)相連用于接收控制指令以調(diào)整拖動負載(12)的調(diào)整模塊；所述調(diào)整模塊包括與PLC可編程控制器(I)相連的斬波器(9 )，整流橋電路(7 );所述斬波器(9 )經(jīng)電組(8 )與整流橋電路的輸入端相連，整流橋電路(7)的輸出端與拖動負載(12)相連； 所述PLC可編程控制器(I)包括: 一個用于連接上位計算機(11)的第一通訊接口， 一個用于連接觸摸顯示屏(10)的第二通訊接口， 一個用于采集拖動負載(12 )待檢測模擬信號的模擬量輸入模塊(4)， 一個接收觸摸顯示屏輸入的壓力和流量設定數(shù)據(jù)保存至存儲器(2)內(nèi)、在接收到模擬量輸入模塊(4)發(fā)送的待檢測模擬信號后調(diào)用存儲器(2)內(nèi)的壓力和流量設定數(shù)據(jù)與待檢測模擬信號對比分析發(fā)出控制指令的中央處理單元(6)， 一個接收中央處理單元(6)發(fā)出的控制指令控制斬波器開通的模擬量輸出模塊(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有閉環(huán)控制功能繞線電動機固態(tài)啟動調(diào)速裝置，其特征在于:所述PLC可編程控制器(I)的模擬輸出模塊(5)與斬波器(9)的觸發(fā)控制端相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的具有閉環(huán)控制功能繞線電動機固態(tài)啟動調(diào)速裝置，其特征在于:所述拖動負載(12)包括風機、水泵、拖動電機，所述拖動負載待檢測模擬信號為風機或水泵的壓力信號、風機或水泵的流量信號、拖動電機轉速信號。
4.根據(jù)權利要求1所述的具有閉環(huán)控制功能繞線電動機固態(tài)啟動調(diào)速裝置，其特征在于:所述整流橋電路(7)的輸出端與電動機的轉子繞組(13)相連。
【文檔編號】G05B19/418GK203673336SQ201420018083
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權日:2014年1月13日
【發(fā)明者】柯國盛 申請人:湖北新百特自動化設備股份有限公司