一种具有联网功能的磁力启动器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有联网功能的磁力启动器，包括磁力启动器主体和控制电路，其特征是：在控制电路的控制回路中设置一个通讯处理模块，通讯处理模块的硬件以单片机为核心进行设计，通过对单片机进行软件编程，设置MODBUS RTU通讯处理功能块，使磁力启动器作为MODBUS RTU通讯协议的从站设备，与其他主站设备进行联网通讯和数据交换，从而使磁力启动器具备了加入DCS分布式控制系统的能力。其优点是：使传统磁力启动器增加了联网控制功能，改变了传统磁力起动器仅能完成单体设备控制任务的局限性，可进一步完成更加复杂的控制任务，从而进一步拓展了磁力启动器的应用空间，具有简单实用、运行可靠、方便部署、性价比高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有联网功能的磁力启动器，主要用于冶金钢铁企业控制小容量电动机的运转，属于冶金钢铁行业的电气自动化控制及网络通讯领域。
技术介绍
磁力启动器是一种传统的小功率电动机的控制装置，因其结构简单、操作控制方便、经济适用等优点，广泛应用于冶金钢铁行业中许多单体小容量传动设备的运转控制。一台磁力启动器通常由钢质外壳、钢质底板、交流接触器、过热继电器以及相应的配线构成，在使用时需配用启动、停止按钮开关并正确连接手控信号电缆。在电气自动化控制技术蓬勃发展的今天，基于智能化、网络化的DCS分布式控制系统已经成为时代的主流，如果能够使磁力启动器具有联网控制功能并能加入DCS分布式控制系统，那么，就会进一步拓展磁力启动器的应用空间，如此，必将使磁力启动器焕发更新的活力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够联网控制、具备加入DCS分布式控制系统的能力的具有联网功能的磁力启动器。本专利技术提供的技术方案如下：本专利技术包括磁力启动器主体和控制电路，在控制电路的控制回路中设置一个通讯处理模块，通讯处理模块的硬件以单片机为核心进行设计；通讯处理模块设计一个拨码开关，用于设置磁力启动器的MODBUSRTU通讯协议的从站地址；通讯处理模块设计一个选择开关，用于设置磁力启动器的控制模式，可选的控制模式有两种，分别是，通过连接手控信号电缆并配用启动、停止按钮开关进行本地控制，以及通过MODBUS网，由MODBUSRTU协议主站进行远程控制；通讯处理模块设计有若干输入、输出接点，这些接点与磁力启动器的控制回路进行配线连接，以实现对磁力启动器的接触器进行接通或断开的控制，另外，这些接点采用光电隔离单元，以增加模块电路的抗干扰能力和输入输出信号的稳定性与可靠性；通过对通讯处理模块的单片机进行软件编程，设计一个MODBUSRTU通讯处理功能块，用于实现与MODBUS网的其他主站设备，以MODBUSRTU通讯协议进行联网通讯和数据交换；通过对通讯处理模块的单片机进行软件编程，设计一个数据缓存处理功能块，该功能块用于缓存处理经MODBUSRTU通讯处理功能块接收的，并从MODBUS网的其他主站设备发送来的对磁力启动器进行启动或停止的控制命令；通过对通讯处理模块的单片机进行软件编程，设计一个电动机启停控制功能块，该功能块在控制模式选择为网络控制时，依据数据缓存处理功能块存储的控制命令及动力接触器辅助接点的信号状态，运行电动机启停控制逻辑，完成对电动机的启停控制。本专利技术的优点是：本专利技术改进了传统的磁力启动器，使传统磁力启动器增加了联网控制功能，并具备了加入DCS分布式控制系统的能力,改变了传统磁力起动器仅能完成单体设备控制任务的局限性，可进一步完成更加复杂的控制任务，从而进一步拓展了磁力启动器的应用空间，具有简单实用、运行可靠、方便部署、性价比高的优点。附图说明图1为传统磁力启动器的电气原理图；图2为本专利技术的电气原理图；图3为本专利技术的通讯处理模块原理框图；图4为本专利技术的网络控制工作流程图。具体实施方式本实施方式以单向运转控制的磁力启动器为例进行说明，下面结合附图对本专利技术做进一步描述：图1所示为传统磁力启动器电气原理图。参照图1，磁力启动器的动力回路由动力接触器KM1、过热继电器F1通过配线连接构成，被控制的电动机通过电缆连接到过热继电器的输出端子；磁力启动器的控制回路配线为：将常开启动按钮开关S1、常闭停止按钮开关S2、常闭过热继电器F1的辅助接点及动力接触器KM1的线圈进行串联；将动力接触器KM1的常开辅助接点与启动按钮开关S1进行并联形成自锁电路；其中，启动按钮开关S1和停止按钮开关S2是用于本地控制的外部器件，需通过信号电缆与磁力启动器的接线端子进行连接。图2所示为本专利技术实施方式的电气原理图。参照图2，本专利技术的控制电路包括动力回路和控制回路，动力回路的配线连接与传统磁力启动器相同，在此不再累述。本专利技术重点是对传统磁力启动器的控制回路进行了修改，经修改后的控制回路具有本地控制和网路控制两种功能。在图2所示控制回路中的K1、K2、K3为取自本专利技术通讯处理模块中的三个中间继电器接点，这三个中间继电器的动作将由通讯处理模块进行控制，其中，K3继电器用于接通本地控制回路或网络控制回路，当K3继电器的线圈得电时，K3继电器的常开接点闭合，常闭接点断开，此时形成本地控制回路，而当K3继电器的线圈失电时，K3继电器的常闭接点闭合，常开接点断开，此时形成网络控制通路。K1继电器取一对常开接点，用于在网络控制回路中进行启动操作，K2继电器取一对常闭接点用于在网络控制回路中进行停止操作。图2所示控制回路中的按钮开关S1和S2是通过信号电缆连接的用于本地控制的外部器件，其中S1是常开按钮，用于启动操作，S2是常闭按钮，用于停止操作；控制回路经修改后的本地控制连接为：将S1按钮开关的常开接点、K3继电器的一对常开接点、S2按钮开关的常闭接点、K3继电器的另一对常开接点、F1过热继电器的常闭接点及KM1动力接触器的线圈进行串行连接，将动力接触器的常开辅助接点并联在S1按钮开关及K3继电器一对常开接点的两端形成自锁电路；控制回路经修改后的网络控制连接为：将K1继电器的一对常开接点、K3继电器的一对常闭接点、K3继电器的另一对常闭接点、K2继电器的一对常闭接点、F1过热继电器的常闭接点及KM1动力接触器的线圈进行串行连接，将动力接触器的常开辅助接点并联在K1继电器常开接点及K3继电器的一对常闭接点的两端形成自锁电路。图3所示为本专利技术实施方式的通讯处理模块原理框图。结合图3，本专利技术的通讯处理模块由开关电源，单片机，MAX485芯片，光电隔离单元，拨码开关，控制模式选择开关，DB9通讯连接器，K1、K2、K3三个中间继电器及接线端子构成。开关电源为单片机、光电隔离单元、MAX485芯片及中间继电器提供直流工作电源；MAX485芯片分别与单片机的串行通讯口及DB9通讯连接器连接，构成RS485通讯协议底层硬件。K1、K2、K3三个中间继电器的线圈分别与光电隔离单元的输出端连接，该光电隔离单元的输入端与单片机的P1口连接；选取K1中间继电器的一对常开点连接到端子上，用于网络控制时的启动操作；选取K2中间继电器的一对常闭点连接到端子上，用于网络控制时的停止操作；选取K3中间继电器的两对常开点和两对常闭点连接到端子上，用于接通本地控制回路或网络控制回路；结合图2的说明，可进一步理解K1、K2、K3三个中间继电器接点在控制回路中的电气连接，在此不再累述。拨码开关和控制模式选择开关分别与单片机的输入口连接，通过操作拨码开关可设置该磁力启动器的MODBUSRTU通讯协议的从站地址，操作控制模式选择开关可将该磁力启动器转换为本地控制模式或网络控制模式。另外，动力接触器辅助接点的信号将通过接线端子及光电隔离单元输入到单片机的输入口，用于电动机启停控制逻辑的连锁。图4所示为本专利技术实施方式的网络控制工作流程图。结合图4，本专利技术网络控制模式下的工作流程为：通过磁力启动器的DB9通讯接口将磁力启动器连入MODBUS网；操作拨码开关，设置磁力启动器的MODBUSRTU从站地址；操作控制模式选择开关，设置磁力启动器为网络控制模式；通讯处理模块上电，单片机执行初始化程序，读取拨码开关的从站本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有联网功能的磁力启动器，包括磁力启动器主体和控制电路，其特征是：在控制电路的控制回路中设置一个通讯处理模块，通讯处理模块的硬件以单片机为核心进行设计；通讯处理模块设计一个拨码开关，用于设置磁力启动器的MODBUS RTU通讯协议的从站地址；通讯处理模块设计一个选择开关，用于设置磁力启动器的控制模式，可选的控制模式有两种，分别是，通过连接手控信号电缆并配用启动、停止按钮开关进行本地控制，以及通过MODBUS网，由MODBUS RTU协议主站进行远程控制；通讯处理模块设计有若干输入、输出接点，这些接点与磁力启动器的控制回路进行配线连接，以实现对磁力启动器的接触器进行接通或断开的控制，另外，这些接点采用光电隔离单元，以增加模块电路的抗干扰能力和输入输出信号的稳定性与可靠性；通过对通讯处理模块的单片机进行软件编程，设计一个MODBUS RTU通讯处理功能块，用于实现与MODBUS网的其他主站设备，以MODBUS RTU通讯协议进行联网通讯和数据交换；通过对通讯处理模块的单片机进行软件编程，设计一个数据缓存处理功能块，该功能块用于缓存处理经MODBUS RTU通讯处理功能块接收的，并从MODBUS网的其他主站设备发送来的对磁力启动器进行启动或停止的控制命令；通过对通讯处理模块的单片机进行软件编程，设计一个电动机启停控制功能块，该功能块在控制模式选择为网络控制时，依据数据缓存处理功能块存储的控制命令及动力接触器辅助接点的信号状态，运行电动机启停控制逻辑，完成对电动机的启停控制。...

【技术特征摘要】
1.一种具有联网功能的磁力启动器，包括磁力启动器主体和控制电路，其特征是：在控制电路的控制回路中设置一个通讯处理模块，通讯处理模块的硬件以单片机为核心进行设计；通讯处理模块设计一个拨码开关，用于设置磁力启动器的MODBUSRTU通讯协议的从站地址；通讯处理模块设计一个选择开关，用于设置磁力启动器的控制模式，可选的控制模式有两种，分别是，通过连接手控信号电缆并配用启动、停止按钮开关进行本地控制，以及通过MODBUS网，由MODBUSRTU协议主站进行远程控制；通讯处理模块设计有若干输入、输出接点，这些接点与磁力启动器的控制回路进行配线连接，以实现对磁力启动器的接触器进行接通或断开的控制，另外，这些接点采用光电隔离单元，以增加模块电路的抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨虎，
申请(专利权)人：内蒙古包钢钢联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15