總線式余熱鍋爐振打控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種總線式余熱鍋爐振打控制系統(tǒng)，包括多個振打現(xiàn)場控制箱，所述的振打現(xiàn)場控制箱通過CAN現(xiàn)場總線以Modbus協(xié)議方式與PLC邏輯控制器相連接；所述的PLC邏輯控制器通過以太網(wǎng)連接組態(tài)工控機；所述的振打現(xiàn)場控制箱內(nèi)設(shè)置有振打保護和控制器以及振打電機驅(qū)動器；所述的PLC邏輯控制器通過Modbus協(xié)議寫位的方式對振打保護和控制器的光電隔離控制端口進行開關(guān)控制，以完成振打電機的起停動作；所述的振打電機驅(qū)動器采用大功率雙向可控硅作為功率元件來驅(qū)動電機，通過光電耦合器來開關(guān)雙向可控硅并對高低壓電進行隔離。本實用新型安全、可靠、維護方便；并且具有無觸點、電機精確保護、電纜使用量小等優(yōu)點。
【專利說明】總線式余熱鍋爐振打控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，尤其是一種冶煉企業(yè)中使用的冶煉煙氣余熱鍋爐振打裝置控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的振打控制系統(tǒng)是由PLC(可編程控制器)和現(xiàn)場控制柜(柜中包括:中間繼電器、交流接觸器、熱過載繼電器)組成?，F(xiàn)場控制柜中基本都是機械型電器設(shè)備，這些設(shè)備在鍋爐周圍的高溫上升氣流沖刷下，經(jīng)常出現(xiàn)各種機械故障。由于可編程控制器需要24V直流電來對現(xiàn)場每一個振打電機進行控制和反饋信號的采集，這樣在現(xiàn)場控制柜中就造成了強弱電混用的情況，現(xiàn)場維修稍不注意就會造成重大損失，一般中型鍋爐振打錘的數(shù)量都在100個左右，這樣就有數(shù)量龐大的電纜分布在現(xiàn)場和控制室，為維修和現(xiàn)場管理帶來不便。熱繼電器對振打錘電機的保護動作不精確，受環(huán)境溫度影響較大，容易因熱疲勞而產(chǎn)生偏差，保護作用較差，在高溫環(huán)境中問題更加嚴重，大大增加了維修人員的勞動強度。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種結(jié)構(gòu)簡單，便于維護的總線式余熱鍋爐振打控制系統(tǒng)。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種總線式余熱鍋爐振打控制系統(tǒng)，包括多個振打現(xiàn)場控制箱，所述的振打現(xiàn)場控制箱通過CAN現(xiàn)場總線以Modbus協(xié)議方式與PLC邏輯控制器相連接；所述的PLC邏輯控制器通過以太網(wǎng)連接組態(tài)工控機；所述的振打現(xiàn)場控制箱內(nèi)設(shè)置有振打保護和控制器以及振打電機驅(qū)動器；所述的PLC邏輯控制器通過Modbus協(xié)議寫位的方式對振打保護和控制器的光電隔離控制端口進行開關(guān)控制，以完成振打電機的起停動作；所述的振打電機驅(qū)動器采用大功率雙向可控硅作為功率元件來驅(qū)動電機，通過光電耦合器來開關(guān)雙向可控硅并對高低壓電進行隔離。
[0005]進一步的說，本實用新型所述的振打現(xiàn)場控制箱的個數(shù)不超過60個；每個振打現(xiàn)場控制箱最多控制4路振打電機。
[0006]本實用新型所述的振打保護和控制器由一個通訊板和多個保護控制板通過總線連接器以插接方式連接而成，并通過I2C總線進行各板間的數(shù)據(jù)交換；所述的通訊板由中央處理器和磁隔離CAN總線驅(qū)動器組成；中央處理器通過CAN控制端口與磁隔離CAN總線驅(qū)動器連接；所述的保護控制板主要由中央處理器、霍爾電流傳感器以及輸出隔離光耦組成。
[0007]本實用新型的有益效果是，解決了【背景技術(shù)】中存在的缺陷，安全、可靠、維護方便；并且具有無觸點、電機精確保護、電纜使用量小等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0009]圖1是本實用新型的系統(tǒng)框圖；
[0010]圖2是振打現(xiàn)場控制箱電氣原理圖。

【具體實施方式】
[0011]現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0012]如圖1所示，一個分布式總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，分布于現(xiàn)場的振打控制箱通過CAN現(xiàn)場總線以Modbus協(xié)議方式與PLC邏輯控制器進行互聯(lián)，裝有組態(tài)軟件的工控機通過工業(yè)以太網(wǎng)與PLC互聯(lián)。操作人員通過工業(yè)控制機上的組態(tài)軟件對整個振打控制系統(tǒng)進行設(shè)置、啟動、停止、故障查看等操作。PLC主要完成對現(xiàn)場振打控制箱的分組、分時、啟停、復(fù)位等控制，并將振打控制箱檢測到的三相電流值、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、電流記錄等各種信號反饋到組態(tài)軟件界面上。每個網(wǎng)絡(luò)最大可帶60個振打現(xiàn)場控制箱，每個振打現(xiàn)場控制箱可控制4路振打電機共計240個振打電機。
[0013]圖2所示了現(xiàn)場控制箱內(nèi)部元器件的分布和接線?，F(xiàn)場控制箱內(nèi)主要由振打保護和控制器、振打電機驅(qū)動器組成。PLC通過Modbus協(xié)議寫位的方式對振打保護和控制器的光電隔離控制端口進行開關(guān)控制，以完成振打電機的起停動作。振打保護和控制器通過集成在板上的精密霍爾電流傳感器對振打電機的三相電流進行檢測，當檢測到過流，缺相，三相不平衡等故障時立即關(guān)閉控制端口，以完成對電機的精確即時保護，并記錄下故障時的三相電流值以備維修時故障分析。振打電機驅(qū)動器采用大功率雙向可控硅作為功率元件來驅(qū)動電機，通過光電耦合器來開關(guān)雙向可控硅并對高低壓電進行隔離。
[0014]通訊控制板主要由中央處理器AT90CAN32、磁隔離CAN總線驅(qū)動器組成。24V直流電源通過端子J600接入、經(jīng)過電源隔離模塊T600進行隔離和電壓變換給整個系統(tǒng)供電。AT90CAN32通過1 口 PA檢測撥碼開關(guān)S600狀態(tài)來完成對CAN通訊地址的設(shè)置。AT90CAN32通過CAN控制端口 TCAN、RCAN與磁隔離CAN總線驅(qū)動器ADM3053連接，以完成CAN總線的收發(fā)功能。整個振打保護控制器是由I個通訊板和最多8個保護控制板通過總線連接器以接插方式連接而成，并通過I2C總線實現(xiàn)各板間數(shù)據(jù)交換。AT90CAN32通過I2C控制端口SCL、SDA與總線連接器連接，通訊板上的總線連接器JP600同時還為保護控制板提供隔離的5VDC電源和外部控制電源。
[0015]保護控制板主要由中央處理器ATMEGA32、3個霍爾電流傳感器、輸出隔離光耦組成?？偩€連接器JPl為系統(tǒng)提供5VDC電源、24V光耦輸出隔離電源。ATMEGA32通過1 口PBO、PBU PB2檢測撥碼開關(guān)SI狀態(tài)來完成對I2C總線通訊地址的設(shè)置?？偩€連接器上的I2C總線與ATMEGA32的I2C控制口相連接，以完成板間通訊。三個霍爾電流傳感器(U100，U101，U102)與ATMEGA32的ADC轉(zhuǎn)換接口(AD5、AD6、AD7)連接，以完成電流信號的的模數(shù)轉(zhuǎn)換。ATMEGA32通過1 口 PC7對隔離光耦U103進行開關(guān)控制，控制信號由接線端子JlOO輸出給功率驅(qū)動板。
[0016]功率驅(qū)動板主要由3個可控硅驅(qū)動光耦、3個大功率雙向可控硅組成。來自保護控制板控制輸出端子的開關(guān)信號通過驅(qū)動板端子JP1、JP2來打開或關(guān)閉3個可控硅驅(qū)動光耦，可控硅驅(qū)動光耦通過雙向可控硅上的控制端G來控制可控硅的接通與斷開以完成對振打電機的三相交流電的通斷。
[0017]以上說明書中描述的只是本實用新型的【具體實施方式】，各種舉例說明不對本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的【具體實施方式】做修改或變形，而不背離實用新型的實質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種總線式余熱鍋爐振打控制系統(tǒng)，其特征在于:包括多個振打現(xiàn)場控制箱，所述的振打現(xiàn)場控制箱通過CAN現(xiàn)場總線以Modbus協(xié)議方式與PLC邏輯控制器相連接；所述的PLC邏輯控制器通過以太網(wǎng)連接組態(tài)工控機；所述的振打現(xiàn)場控制箱內(nèi)設(shè)置有振打保護和控制器以及振打電機驅(qū)動器；所述的PLC邏輯控制器通過Modbus協(xié)議寫位的方式對振打保護和控制器的光電隔離控制端口進行開關(guān)控制，以完成振打電機的起停動作；所述的振打電機驅(qū)動器采用大功率雙向可控硅作為功率元件來驅(qū)動電機，通過光電耦合器來開關(guān)雙向可控硅并對高低壓電進行隔離。
2.如權(quán)利要求1所述的總線式余熱鍋爐振打控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的振打現(xiàn)場控制箱的個數(shù)不超過60個；每個振打現(xiàn)場控制箱最多控制4路振打電機。
3.如權(quán)利要求1所述的總線式余熱鍋爐振打控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的振打保護和控制器由一個通訊板和多個保護控制板通過總線連接器以插接方式連接而成，并通過I2C總線進行各板間的數(shù)據(jù)交換；所述的通訊板由中央處理器和磁隔離CAN總線驅(qū)動器組成；中央處理器通過CAN控制端口與磁隔離CAN總線驅(qū)動器連接；所述的保護控制板主要由中央處理器、霍爾電流傳感器以及輸出隔離光耦組成。
【文檔編號】G05B19/418GK203965909SQ201420358054
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】于小鯤 申請人:于小鯤