分立式二用一备变频系统ＰＬＣ控制器技术方案

本实用新型专利技术公开的分立式二用一备变频系统ＰＬＣ控制器的主回路Ｉ主要包括一个交流变频器（ＶＦ１）和二个受控电机（Ｍ１、Ｍ３），交流变频器（ＶＦ１）的输出分别经过交流接触器（ＫＭ１）的主触点连接受控电机（Ｍ１）、经过交流接触器（ＫＭ１３）的主触点连接受控电机（Ｍ３），主回路ＩＩ主要包括一个交流变频器（ＶＦ２），二个受控电机（Ｍ２、Ｍ３），交流变频器（ＶＦ２）的输出分别经过交流接触器（ＫＭ２）的主触点连接受控电机（Ｍ２）、经过交流接触器（ＫＭ２３）的主触点连接受控电机（Ｍ３），二个主回路的交流变频器（ＶＦ１、ＶＦ２）分别连接同一个受控电机（Ｍ３）；二个ＰＬＣ控制回路采用ＰＬＣ控制器和设计编制专用的逻辑控制程序，实现二个变频器（ＶＦ１、ＶＦ２）与三个受控电机（Ｍ１－Ｍ３）之间的二用一备状态两地互锁切换控制。具有最大限度地减少控制器硬件投资成本的突出特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电气自动控制
，主要提出的是一种分立式二用一备变 频系统PLC控制器。
技术介绍
当今在电气自动控制
中，通用工业控制器诸如交流变频器、软启动器 等的广泛应用已经达到不可取代的重要地位。在工业控制中设备常采用几用几备工作方 式，二用一备系统是最常见的方式。在传统意义上二用一备系统的法则，就是将控制器同功率地匹配(1 1匹配) 于控制对象(受控设备)。其核心思维是控制器与控制对象的功率为1 1匹配，即不管 控制对象是否处于备用状态在硬件的投资上都要为其配置控制器(容量)，从而造成控制 器硬件投资上的某种闲置浪费。现已有的二用一备变频系统的(二控三)继电器控制模式旨在只给处于工作状 态的控制对象配置控制器，从而达到以最少的控制器用于当前工作状态的控制对象的目 的。对于上例二用一备受控电机交流变频控制系统，系统中只需按正常工作的二台设备 配置二个同功率的变频控制器，用二个变频控制器实现了对三个控制对象的二用一备状 态的切换控制。实现了两两任意组合的工作-备用状态控制。每一台设备都有可能成为 工作和备用两种状态，任意二个设备只有在工作时才能享用控制器，一旦处于备用状态 时即脱离控制器。但是，上述技术由于其控制回路是采用继电器控制系统，故存在许多问题(1) 采用硬件接线实现的，由于其接线、焊点较多，加之器件的匹配、性能等因素，故障率 较高、可靠性较差；(2)继电器控制系统控制速度低、控制精度差，继电器系统器件是 依靠机械触点的动作实现控制，工作频率低(毫秒级)，机械触点存在抖动现象；器件性 能受环境影响大，精度不高，且调整困难；(3)继电器控制逻辑是依靠硬接线实现的， 不像PLC采用软件编程实现的控制逻辑；即便有简单的改动，当需要更改产品流程需改 变控制方案时，需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试，甚至需更换控制 系统的硬件，增加投资和报废。PLC是微机技术与继电器常规控制概念相结合的产物，它具有强大的控制功 能。很适合于以逻辑控制为主、数值运算为辅的各种应用场合。PLC控制系统的突出 优点(1)控制方式PLC采用存储逻辑，称软接线。其控制逻辑是以程序方式存储在 内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，称软接线；(2)控制速度PLC是由程 序指令控制半导体电路来实现控制，速度快(微秒级)，严格同步，无抖动；(3)控制精 度PLC用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间 方便，不受环境影响。
技术实现思路
本技术的目的即是提出一种分立式二用一备变频系统PLC控制器，主要适 用于两地分立系统的远程控制场合。采用PLC控制器取代传统的继电器控制系统，实现 对分立式二用一备变频系统的PLC控制。较好解决了继电器控制系统存在的问题，保障 了控制系统控制精度和可靠性，最大限度地减少控制器的数量和容量，杜绝控制器的闲 置和浪费。本技术实现上述目的采取的技术方案是一种分立式二用一备变频系统 PLC控制器由二个主回路和二个PLC控制回路组成，主回路I主要包括一个交流变频器 VFl和二个受控电机Ml、M3，交流变频器VFl的输出分别经过交流接触器KMl的主触 点连接受控电机Ml、经过交流接触器KM13的主触点连接受控电机M3，主回路II主要 包括一个交流变频器VF2，二个受控电机M2、M3，交流变频器VF2的输出分别经过交 流接触器KM2的主触点连接受控电机M2、经过交流接触器KM23的主触点连接受控电 机M3，二个主回路的交流变频器VF1、VF2分别连接同一个受控电机M3; 二个PLC控 制回路采用PLC控制器和设计编制专用的逻辑控制程序，实现二个变频器VF1、VF2与 三个受控电机M1-M3之间的二用一备状态两地互锁切换控制。本技术通过采用PLC控制器的控制程序，只对处于工作状态的控制对象配置变 频器，实现了用二个变频器(VFl和VF2)对三个控制对象(受控电机M1-M3)的任意组合二 用一备状态的两地(远程)切换控制，每一部受控电机都有可能成为工作和备用两种状态， 具有三种工作-备用状态(I)Ml和M2工作、M3备用，(2)Ml和M3工作、M2备用， ⑶M2和M3工作状态、Ml备用；三组合状态互锁切换控制环节，VFl控制时Ml与M3的 互锁切换，VF2控制时M2与M3的切换互锁，M3对VFl和VF2控制的互锁切换等。使受 控电机在工作时才能享用变频器，处于备用状态时即脱离变频器。真正意义上实现了最大限 度地减少控制器的数量和容量，杜绝控制器的闲置和浪费。主要适用于中、小功率二用一备 系统的集中控制场合，具有最大限度地减少控制器硬件投资成本的突出特点。附图说明附图1为主回路I的电气原理图；附图2为PLC控制回路I的电路图；附图3为PLC控制器I的梯形图控制程序；附图4为主回路II的电气原理图；附图5为PLC控制回路II的电路图；附图6为PLC控制器II的梯形图控制程序。具体实施方式本实施例所述的分立式二用一备变频系统PLC控制器由二个主回路、二个PLC 控制回路组成。主回路I主要由一个交流变频控制器VF1，二个受控电机Ml、M3，以及相应的 交流接触器、热继电器、空气开关等组成，交流变频器VFl的输出分别经过交流接触器 KMl的主触点连接受控电机Ml、经过交流接触器KM13的主触点连接受控电机M3;主回路II主要由一个交流变频控制器VF2，二个受控电机M2、M3，以及相应的交流接触 器、热继电器、空气开关等组成，交流变频器VF2的输出分别经过交流接触器KM2的主 触点连接受控电机M2、经过交流接触器KM23的主触点连接受控电机M3。其中主回路I的变频器VFl的固定控制对象是受控电机M1，主回路II的变频器 VF2的固定控制对象是受控电机M2，二个主回路的交流变频控制器VFl和VF2分别连接 同一个受控电机M3。二个分立的PLC控制回路I、II，由PLC控制器、主令输入器件(按钮、旋钮 等)、输出器件(交流接触器、信号灯等)、控制程序等组成。采用公知的PLC控制器 和设计编制专用的逻辑控制程序，其中主回路I中的VFl由PLC控制回路I控制，主回路 II中的VF2由PLC控制回路II控制。二个PLC控制回路采用PLC控制器和设计编制专 用的逻辑控制程序，实现二个变频器(VF1-VF2)与三个控制对象(M1-M3)之间的二用 一备状态两地(远程)互锁切换控制。由于交流变频器VFl和VF2与控制对象同功率，即各自每次只能控制1台同功 率受控电机。当VFl由控制对象Ml切换为控制对象M3时，此时不允许VF2由控制对 象M2切换为控制对象M3。同理，当VF2由控制对象M2切换为控制对象M3时，不允 许VFl由控制对象Ml切换为控制对象M3。所以，PLC控制回路对共同连接的同一个 控制对象M3的两个变频器(VF1-VF2)之间进行严格的互锁切换控制，就是关键所在。以上互锁切换控制是通过PLC的逻辑梯形图控制程序实现的。变频器VFl的控 制旋钮ISAl分别连接于PLC控制回路I的输入点X6、PLC控制回路II的输入点X7 ；变频器VF2的控制旋钮2SA1分别连接于PLC控制回路II的输入点X6、PLC控 制回路I的输入点X7。通过设置ISAl和2SA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分立式二用一备变频系统ＰＬＣ控制器，其特征是：由二个主回路和二个ＰＬＣ控制回路组成，主回路Ｉ主要包括一个交流变频器（ＶＦ１）和二个受控电机（Ｍ１、Ｍ３），交流变频器（ＶＦ１）的输出分别经过交流接触器（ＫＭ１）的主触点连接受控电机（Ｍ１）、经过交流接触器（ＫＭ１３）的主触点连接受控电机（Ｍ３），主回路Ⅱ主要包括一个交流变频器（ＶＦ２），二个受控电机（Ｍ２、Ｍ３），交流变频器（ＶＦ２）的输出分别经过交流接触器（ＫＭ２）的主触点连接受控电机（Ｍ２）、经过交流接触器（ＫＭ２３）的主触点连接受控电机（Ｍ３），二个主回路的交流变频器（ＶＦ１、ＶＦ２）分别连接同一个受控电机（Ｍ３）；二个ＰＬＣ控制回路包括ＰＬＣ控制回路Ｉ和ＰＬＣ控制回路Ⅱ，其中主回路Ｉ中的（ＶＦ１）由ＰＬＣ控制回路Ｉ控制，主回路Ⅱ中的（ＶＦ２）由ＰＬＣ控制回路Ⅱ控制，实现二个变频器（ＶＦ１、ＶＦ２）与三个受控电机（Ｍ１－Ｍ３）之间的二用一备状态两地互锁切换控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜信建，姜上川，李月明，
申请(专利权)人：洛阳明翰工业设备有限公司，李月明，姜信建，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]