專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能機(jī)電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制器領(lǐng)域，特別涉及多功能機(jī)電控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的裝置采用以低壓的電路來(lái)控制大功率電動(dòng)機(jī)的機(jī)電控制器，由接觸器、熱繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器及其他電器組成，再將這些繼電器的觸點(diǎn)按一定邏輯關(guān)系連接，以達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的目的。該裝置的設(shè)備體積大，動(dòng)作速度慢、可靠性差、功能少 等缺點(diǎn)，難以滿足較復(fù)雜的控制要求。而且，元器件連接工藝復(fù)雜，導(dǎo)致工效低、生產(chǎn)成本聞。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種多功能機(jī)電控制器，該芯片針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域系統(tǒng)應(yīng)用的需要，系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘通過(guò)可控鎖相環(huán)來(lái)達(dá)到所需的高速時(shí)鐘要求，降低外部干擾脈沖對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘的干擾，內(nèi)部還集成IKBytes的EEPROM數(shù)據(jù)可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器和16KBytes的程序可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器，既方便數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)又減少外部干擾對(duì)數(shù)據(jù)和程序的安全工作帶來(lái)的隱患，具有工作穩(wěn)定、安全、可靠、使用功能豐富等特點(diǎn)。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)多功能機(jī)電控制器，所述電機(jī)控制器包括FZ2006芯片、啟動(dòng)與停機(jī)電路、電流過(guò)載監(jiān)控電路、電流過(guò)流報(bào)警電路、電壓缺相保護(hù)電路、自動(dòng)控制啟停電路；其中，F(xiàn)Z2006芯片的部分通用輸入輸出引腳連接到啟動(dòng)與停機(jī)電路的開(kāi)關(guān)控制電路的輸入端；電流過(guò)流報(bào)警電路、電流過(guò)載監(jiān)控電路、自動(dòng)控制啟停電路和電壓缺相保護(hù)電路的輸出連接到FZ2006芯片的通用輸入輸出引腳。優(yōu)選的，所述電壓缺相保護(hù)電路采用一塊緩沖器芯片74HC244，將電動(dòng)機(jī)的三相火線分別連接光電耦合器，經(jīng)轉(zhuǎn)換后連接到緩沖器芯片的輸入引腳，緩沖器的輸出引腳連接到FZ2006的通用輸入輸出引腳。優(yōu)選的，還包括一個(gè)蜂鳴器電路,其輸入端連接FZ2006芯片的通用輸入輸出引腳。優(yōu)選的，所述的啟動(dòng)與停機(jī)電路中的開(kāi)關(guān)控制電路由反相器、放大器及繼電器組合成。優(yōu)選的，所述電流過(guò)載監(jiān)控電路中，將電動(dòng)機(jī)的火線和接線柱連接到熱繼電器，熱繼電器信號(hào)通過(guò)光電耦合器轉(zhuǎn)換輸入到電流過(guò)流報(bào)警電路的放大器的基極。優(yōu)選的，所述電流過(guò)流報(bào)警電路，將電動(dòng)機(jī)連接電流互感器，電流互感器的輸出端連接反相放大電路，放大電路的輸出端連接FZ2006的通用輸入輸出引腳。優(yōu)選的，所述自動(dòng)控制啟停電路的輸出端連接FZ2006的通用輸入輸出引腳，24V交流或直流電壓信號(hào)連接到自動(dòng)控制啟停電路的輸入端。本實(shí)用新型的有益效果是，采用微電子技術(shù)，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由電子器件控制繼電器的觸點(diǎn)來(lái)完成，大部分繼電器和繁雜的連線被軟件程序所取代，可靠性大大提高；主要模塊采用了集成電路芯片，在結(jié)構(gòu)上對(duì)耐濕熱、耐低溫、防塵、抗震性能都有精確考慮。在硬件上采用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施，抑制電源電壓的波動(dòng)；集成電路FZ2006采用集成8位微處理器和高精度的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換和非易失性存儲(chǔ)器等模塊的數(shù)?；旌蠈?zhuān)用集成電路的設(shè)計(jì)，采用可控鎖相環(huán)來(lái)降低外部干擾脈沖對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘的干擾，內(nèi)部集成存儲(chǔ)器，既方便用戶數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和安全使用的要求，又減少外部干擾對(duì)數(shù)據(jù)和程序的安全工作帶來(lái)的隱患，提高了專(zhuān)用IC的抗干擾能力；結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)維修方便，查找故障迅速，因采用集成電路芯片模塊式程序控制，用軟件編程取代了硬接線，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)全部控制功能，使安裝接線工作量大大減少，使用壽命長(zhǎng)，安裝調(diào)試更加方便，生產(chǎn)成本低，效率高。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型啟動(dòng)與停機(jī)電路連接原理圖； 圖3為本實(shí)用新型啟動(dòng)與停機(jī)電路的開(kāi)關(guān)控制電路連接原理圖；圖4為本實(shí)用新型電流過(guò)流報(bào)警電路連接原理圖；圖5為本實(shí)用新型電流過(guò)載監(jiān)控電路連接原理圖；圖6為本實(shí)用新型電壓缺相保護(hù)電路連接原理圖；圖7為本實(shí)用新型自動(dòng)控制啟停電路連接原理圖；圖8為本實(shí)用新型蜂鳴器電路連接原理具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖I為本實(shí)用新型電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。本控制器主要包括所述電機(jī)控制器包括FZ2006芯片、啟動(dòng)與停機(jī)電路、電流過(guò)載監(jiān)控電路、電流過(guò)流報(bào)警電路、電壓缺相保護(hù)電路、自動(dòng)控制啟停電路；其中，F(xiàn)Z2006芯片的部分通用輸入輸出引腳連接到啟動(dòng)與停機(jī)電路的開(kāi)關(guān)控制電路的輸入端；電流過(guò)流報(bào)警電路、電流過(guò)載監(jiān)控電路、自動(dòng)控制啟停電路和電壓缺相保護(hù)電路的輸出連接到FZ2006芯片的通用輸入輸出引腳。還包括一個(gè)蜂鳴器電路。以上各電路以及本實(shí)用新型主要信號(hào)連接原理說(shuō)明如下如圖2與圖3所示，為啟動(dòng)與停機(jī)電路的連接原理圖?；贔Z2006芯片的電機(jī)控制器控制異步電機(jī)的啟動(dòng)與停機(jī)是由計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行自動(dòng)控制，根據(jù)對(duì)應(yīng)的按鍵和顯示器提示相應(yīng)的控制狀態(tài)。如圖2所示，電機(jī)控制器的啟動(dòng)控制電路由集成電路FZ2006控制三只接觸器組成。啟動(dòng)與停機(jī)電路的工作原理是(以1#電動(dòng)機(jī)的控制過(guò)程為例)合上電源開(kāi)關(guān)Qs，按1#電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)鍵，F(xiàn)Z2006通過(guò)控制P2. O、P2. I和P2. 2接口和反相器、放大器及繼電器組合的開(kāi)關(guān)控制電路(如圖3所示)來(lái)控制開(kāi)關(guān)K1、K3的閉合，繼電器觸點(diǎn)控制接觸器IKM線圈和接觸器3KM線圈通電合閘，其常閉輔助觸頭3KM打開(kāi)，斷開(kāi)接觸器2KM控制回路。此時(shí)電動(dòng)機(jī)定子三個(gè)繞組的首端U1、VI、Wl，通過(guò)閉合的IKM主觸點(diǎn)分別接入A、B、C三相電源，尾端U2、V2、W2由3KM主觸點(diǎn)連接在一起，形成星形接線，電動(dòng)機(jī)在星形接法下起動(dòng)，此時(shí)FZ2006通過(guò)接口使1#電動(dòng)機(jī)顯示器顯示“STA”字樣。當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行若干秒后(時(shí)間由運(yùn)行人員事先設(shè)定好，然后輸入到軟件中)轉(zhuǎn)速趨于正常轉(zhuǎn)速時(shí)，1#機(jī)顯示器再顯示‘RUN’字樣，F(xiàn)Z2006通過(guò)控制接口關(guān)閉K3繼電器，其繼電器觸點(diǎn)控制接觸器3KM線圈失壓跳閘，其常閉輔助觸頭3KM新閉合，為接通2KM線圈作準(zhǔn)備。此時(shí)，接觸器IKM仍然處于合閘位置。FZ2006控制繼電器K2閉合，繼電器觸點(diǎn)使接觸器2KM線圈通電合閘，控制電動(dòng)機(jī)定子三個(gè)繞組的6個(gè)接線端子Ul和W2連接，Vl和U2連接，Wl和V2連接，形成三角形接線，電動(dòng)機(jī)在三角形接線下正常運(yùn)行，完成電動(dòng)機(jī)的星-三角形換接起動(dòng)。電動(dòng)機(jī)需要停止時(shí)，可以手動(dòng)按下多功能機(jī)電控制器的停止按鈕，F(xiàn)Z2006控制繼電器K1、K2斷開(kāi)，接觸器IKM和2KM線圈失壓，其主觸點(diǎn)打開(kāi)，電動(dòng)機(jī)失電停止運(yùn)行。2#電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程與1#電動(dòng)機(jī)相同。只是多功能機(jī)電控制器控制的繼電器改成K4、K6、K5。圖4為電流過(guò)流報(bào)警電路連接原理圖。如圖4所示，1#和2#電動(dòng)機(jī)分別接電流互感器，先將電流互感器的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后，由運(yùn)算放大器LF353組成反向放大電路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，再把檢測(cè)信號(hào)傳送通過(guò)緩沖器發(fā)送到FZ2006的INO端，按控制器的啟動(dòng)鍵進(jìn)入電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)后，F(xiàn)Z2006就一直在檢測(cè)該端信號(hào)的變化。如圖8蜂鳴器電路所示，一旦檢測(cè)到INO的信號(hào)因電機(jī)電流過(guò)流而發(fā)生變化后，就會(huì)通過(guò)FZ2006的通 用輸入輸出引腳P3. 4啟動(dòng)蜂鳴器電路進(jìn)行長(zhǎng)鳴報(bào)警以示電動(dòng)機(jī)過(guò)流，直到電流重新回到設(shè)定值以下時(shí)則停止報(bào)警。該功能也可以通過(guò)改變軟件參數(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)定。圖5為電流過(guò)載監(jiān)控電路連接原理圖。如圖5所示，以1#電動(dòng)機(jī)為例，將IKH與N端連接到熱繼電器，將該信號(hào)通過(guò)光電耦合器轉(zhuǎn)換輸入到報(bào)警電路放大器的基極，如果電動(dòng)機(jī)的電流沒(méi)有過(guò)載，該信號(hào)為低電平，報(bào)警電路沒(méi)有工作，此時(shí)1#電動(dòng)機(jī)的故障指示燈滅，表示1#電機(jī)可正常啟動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)1#電機(jī)電流過(guò)載，則熱繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)，此時(shí)光電耦合器轉(zhuǎn)換的信號(hào)為高電平，使報(bào)警指示燈電路工作，1#電機(jī)的故障指示燈變亮，表示1#電機(jī)故障，同時(shí)，F(xiàn)Z2006芯片通過(guò)內(nèi)部軟件設(shè)定啟動(dòng)與停機(jī)電路，切斷電動(dòng)機(jī)的繼電器，使電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)運(yùn)行。2#電動(dòng)機(jī)工作原理類(lèi)同。圖6為電壓缺相保護(hù)電路連接原理圖。如圖6所示，將1#和2#電動(dòng)機(jī)的A、B、C三相分別通過(guò)光電耦合器轉(zhuǎn)換后分別連接到緩沖器芯片74HC244的1A0UA1和1A2端及2A0、2A1和2A2端，緩沖器芯片的輸出端連接到FZ2006芯片的通用輸入輸出引腳。如果三相電正常，這在這些端上的電壓為低電壓，按電機(jī)控制器的啟動(dòng)鍵可正常啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)；如果端上的電壓跳變?yōu)楦唠妷?，則說(shuō)明對(duì)應(yīng)的該相電壓缺相，F(xiàn)Z2006芯片通過(guò)通用輸入輸出引腳P3. 4啟動(dòng)蜂鳴器電路進(jìn)行間隔報(bào)警提示(如圖8所示)，同時(shí)，F(xiàn)Z2006芯片通過(guò)內(nèi)部軟件設(shè)定啟動(dòng)與停機(jī)電路，切斷電動(dòng)機(jī)繼電器，使電動(dòng)機(jī)無(wú)法使用?？梢酝ㄟ^(guò)軟件修改CUTOFF參數(shù)來(lái)控制該項(xiàng)電壓缺相保護(hù)功能的開(kāi)啟和閉合。圖7為自動(dòng)控制啟停電路連接原理圖。如圖7所示，在本電機(jī)控制器待機(jī)狀態(tài)下按1#電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行鍵(按2#電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行鍵亦可，原理相同)進(jìn)入電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制方式。此時(shí)，向兩個(gè)24V端子(消控中心啟泵信號(hào))或者向消防按鈕兩端輸入24V交流電壓(直流亦可)作為啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行信號(hào)，這個(gè)信號(hào)端接到FZ2006芯片的通用輸入輸出引腳Pl. 7，F(xiàn)Z2006芯片一旦檢測(cè)到這個(gè)引腳有信號(hào)，就會(huì)跳轉(zhuǎn)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行程序，自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。一旦電動(dòng)機(jī)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)后，如果向H端對(duì)COM端(消控中心停泵信號(hào))或者向L端對(duì)COM端(低水位信號(hào))輸入24V交流電壓(直流亦可)后，F(xiàn)Z2006檢測(cè)到該信號(hào)，將停止電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行。[0029]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.多功能機(jī)電控制器，其特征在于，所述控制器包括FZ2006芯片、啟動(dòng)與停機(jī)電路、電流過(guò)載監(jiān)控電路、電流過(guò)流報(bào)警電路、電壓缺相保護(hù)電路、自動(dòng)控制啟停電路；其中，F(xiàn)Z2006芯片的部分通用輸入輸出引腳連接到啟動(dòng)與停機(jī)電路的開(kāi)關(guān)控制電路的輸入端；電流過(guò)流報(bào)警電路、電流過(guò)載監(jiān)控電路、自動(dòng)控制啟停電路和電壓缺相保護(hù)電路的輸出連接到FZ2006芯片的通用輸入輸出引腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能機(jī)電控制器，其特征在于，所述電壓缺相保護(hù)電路采用一塊緩沖器芯片74HC244，將電動(dòng)機(jī)的三相火線分別連接光電耦合器，經(jīng)轉(zhuǎn)換后連接到緩沖器芯片的輸入引腳，緩沖器的輸出引腳連接到FZ2006的通用輸入輸出引腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能機(jī)電控制器，其特征在于，還包括一個(gè)蜂鳴器電路，其輸入端連接FZ2006芯片的通用輸入輸出引腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能機(jī)電控制器，其特征在于，所述的啟動(dòng)與停機(jī)電路中的開(kāi)關(guān)控制電路由反相器、放大器及繼電器組合成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能機(jī)電控制器，其特征在于，所述電流過(guò)載監(jiān)控電路中，將電動(dòng)機(jī)的火線和接線柱連接到熱繼電器，熱繼電器信號(hào)通過(guò)光電耦合器轉(zhuǎn)換輸入到電流過(guò)流報(bào)警電路的放大器的基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能機(jī)電控制器，其特征在于，所述電流過(guò)流報(bào)警電路，將電動(dòng)機(jī)連接電流互感器，電流互感器的輸出端連接反相放大電路，放大電路的輸出端連接FZ2006的通用輸入輸出引腳。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能機(jī)電控制器，其特征在于，所述自動(dòng)控制啟停電路的輸出端連接FZ2006的通用輸入輸出引腳，24V交流或直流電壓信號(hào)連接到自動(dòng)控制啟停電路的輸入端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多功能機(jī)電控制器，所述電機(jī)控制器包括FZ2006芯片、啟動(dòng)與停機(jī)電路、電流過(guò)載監(jiān)控電路、電流過(guò)流報(bào)警電路、電壓缺相保護(hù)電路、自動(dòng)控制啟停電路；其中，F(xiàn)Z2006芯片的部分通用輸入輸出引腳連接到啟動(dòng)與停機(jī)電路的開(kāi)關(guān)控制電路的輸入端；電流過(guò)流報(bào)警電路、電流過(guò)載監(jiān)控電路、自動(dòng)控制啟停電路和電壓缺相保護(hù)電路的輸出連接到FZ2006芯片的通用輸入輸出引腳。結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)維修方便，查找故障迅速，因采用集成電路芯片模塊式程序控制，用軟件編程取代了硬接線，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)全部控制功能，使安裝接線工作量大大減少，使用壽命長(zhǎng)，安裝調(diào)試更加方便，生產(chǎn)成本低，效率高。
文檔編號(hào)H02H7/085GK202535037SQ201220215480
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者黃嘉民 申請(qǐng)人:泉州市萬(wàn)泉電氣設(shè)備有限公司