变频控制电路板制造技术

一种变频控制电路板，安装在为负载设备配置的电机拖动系统中，用于为系统中主用、备用变频器提供运行参数，向系统反馈主用、备用变频器的运行数据，以及完成主用/备用变频器切换。变频控制电路板印刷电路板、启动继电器单元、运行继电器单元、故障继电器单元、第一信号切换继电器单元、第二信号切换继电器单元和第三信号切换继电器单元和输入输出端口群。本实用新型专利技术通过输入输出端口群将大部分的外围线路集成到印刷电路板内部，提高了集成度，减少了外围接线，并且通过专用接线端子接线，提高了电连接可靠性；通过各继电器单元的配合实现自动地、无缝地、高效地、安全地主用变频器与备用变频器切换。

【技术实现步骤摘要】
变频控制电路板
本技术涉及协助完成自动控制功能的电路板，特别是涉及为了确保持续运行而能够自动完成主备切换功能的电路板。
技术介绍
许多大型设备都需要配置电机拖动系统完成自动化、甚至无人值守操作。而为了实现自动控制，所述电机拖动系统都通过系统内的上位机完成各种自动化操作。所述上位机按照程序设定发出控制指令，并接收系统内各设备和被系统拖动设备反馈的数据，上位机依据反馈数据做出判断发出调整控制指令。在所述电机拖动系统中通常会设置变频器，通过对变频器的调整，来控制系统参数。为了确保电机拖动系统持续工作，一旦系统启动，除非遇到紧急情况，系统内各设备都保持运行状态，但设备故障很难完全避免，因此需要为系统配置主用变频器和至少一个备用变频器，当主用变频器出现故障时，就投入备用变频器。由于变频器接入电机拖动系统的电连接关系复杂，在有一个以上备用变频器时，各变频器接入系统的电连接关系就更为复杂，现有技术电机拖动系统中需要为主、备变频器提供复杂的电连接接线关系；在主备变频器切换过程中不仅需要将主用变频器退出运行，将备用变频器投入运行，还需要将向主用变频器发出的指令数据切换到向备用变频器发送，并且需要将主用变频器反馈数据切换到由备用变频器反馈输出，现有技术主备变频器切换还不能实现完全自动化，这都不利于电机拖动系统运行，故障定位，给系统持续运行带来了安全隐患。现有技术主备变频器切换方案致使系统集成度不高，外围接线过于复杂，系统可靠性差，故障排除繁琐。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出用于实现并集中控制主用、备用变频器实时切换的变频控制电路板，简化电机拖动系统中电连接接线关系，提高系统持续运行的可靠性，便于故障排除。 本技术解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现: 设计、制造一种变频控制电路板，安装在为负载设备配置的电机拖动系统中，用于为系统中主用、备用变频器提供运行参数，向系统反馈主用、备用变频器的运行数据，以及完成主用/备用变频器切换。所述系统配置有上位机，该上位机输出控制指令，并接收系统内各设备的反馈数据。所述主用变频器借助主机接触器接入系统，备用变频器借助备机接触器接入系统。尤其是，所述变频控制电路板包括印刷电路板，安装在该印刷电路板上的启动继电器单元、运行继电器单元、故障继电器单元、第一信号切换继电器单元、第二信号切换继电器单元和第三信号切换继电器单元，以及设置在印刷电路板的输入输出端口群。所有继电器单元都包括各自的励磁线圈和至少一个继电开关。 所述输入输出端口群包括电源输入端，常开外部启动信号输入端子群，常闭外部停止信号输入端子群，主备运行选择输入端子群，用于接收来自上位机的允许运行信号的运行输入端口，用于接收来自上位机的故障信号的故障输入端口，用于接收来自上位机的选择主用变频器信号的选择主机输入端口，用于接收来自上位机的主用变频器动作输入端口，用于接收备机接触器连锁开关信号的备机接触器连锁信号输入端口，用于接收主机接触器工作状态的主机接触器工作输入端口，用于接收来自上位机的备用变频器动作输入端口，用于接收主机接触器连锁开关信号的主机接触器连锁信号输入端口，用于接收备机接触器工作状态的备机接触器工作输入端口。 常开外部启动信号输入端子群通常处于开路短开状态，包括至少一用于电连接常开状态开关的启动信号输入端口，使任一常开状态开关闭合导通就使常开外部启动信号输入端子群处于闭合导通状态。常闭外部停止信号输入端子群通常处于闭合导通状态，包括至少一用于电连接常闭状态开关的停止信号输入端口，使任一常闭状态开关开路断开就导致常闭外部停止信号输入端子群处于开路断开状态。在系统正常运行的情况下，主备运行选择输入端子群处于闭合导通状态。 当主用变频器投入使用时，主机接触器闭合导通，主机接触器连锁信号输入端口不得电，反之，当主用变频器没有投入使用时，主机接触器开路断开，主机接触器连锁信号输入端口得电。当备用变频器投入使用时，备机接触器闭合导通，备机接触器连锁信号输入端口不得电，反之，当备用变频器没有投入使用时，备机接触器开路断开，备机接触器连锁信号输入端口得电。 所述电源输入端之间电连接有供电模块，该供电模块的输出端并联有启动支路、主机运行支路、主机故障支路、主机输出支路和备机输出支路。所述启动支路包括串联在一起的常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群、主备运行选择输入端子群和启动继电器单元的励磁线圈。所述主机运行支路包括串联在一起的运行输入信号端口和运行继电器单元的励磁线圈。所述主机故障支路包括串联在一起的故障信号输入端口和故障继电器单元的励磁线圈。所述主机输出支路包括串联在一起的选择主机输入端口、主机动作输入端口、备机接触器连锁信号输入端口和主机接触器工作输入端口。所述备机输出支路包括串联在一起的备机动作输入端口、主机接触器连锁信号输入端口和备机接触器工作输入端口。所述备机接触器工作输入端口两端还分别并联有第一信号切换继电器单元的励磁线圈、第二信号切换继电器单元的励磁线圈和第三信号切换继电器单元的励磁线圈。 当系统正常运行时，主用变频器接入系统，主机接触器闭合导通，而备机接触器开路断开，即备用变频器没有接入系统。常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群都处于闭合导通状态，启动继电器单元的励磁线圈得电，使启动继电器单元的各继电开关动作而向上位机反馈变频控制电路板启动。运行输入端口得电，进而运行继电器单元的励磁线圈得电使运行继电器单元的各继电开关动作而向上位机反馈主用变频器投入运行。故障输入端口不得电，进而故障继电器单元的励磁线圈不得电而使故障继电器单元的继电开关不动作而维持常态。主机输入端口和主机动作输入端口得电，备机接触器连锁信号输入端口因备机接触器开路断开而得电，主机接触器工作输入端口因主机接触器投入使用而得电，从而使主机输出支路都处于闭合导通状态。备机动作输入端口不得电，主机接触器连锁信号输入端口因主机投入使用而不得电，备机接触器工作输入端口因备机接触器开路断开而不得电，从而使备机输出支路处于开路断开状态，进而第一信号切换继电器单元的励磁线圈、第二信号切换继电器单元的励磁线圈和第三信号切换继电器单元的励磁线圈都不得电，使第一信号切换继电器单元的继电开关、第二信号切换继电器单元的继电开关和第三信号切换继电器单元的继电开关都不动作而维持主机变频器从上位机获取控制指令并向上位机反馈运行参数的状态。 当主用变频器故障时，主用变频器退出系统，备用变频器接入系统，备机接触器闭合导通，而主机接触器开路断开。常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群处于闭合导通状态，启动继电器单元的励磁线圈得电而使启动继电器单元的继电开关动作，维持向上位机反馈变频控制电路板启动。运行输入端口不得电，进而运行继电器单元的励磁线圈不得电，使运行继电器单元的继电开关维持常态。故障输入端口得电，进而故障继电器单元的励磁线圈得电使故障继电器单元的继电开关动作而向上位机反馈主用变频器处于故障状态。主机输入端口和主机动作输入端口不得电，备机接触器连锁信号输入端口因备机接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频控制电路板，安装在为负载设备配置的电机拖动系统中，用于为系统中主用、备用变频器提供运行参数，向系统反馈主用、备用变频器的运行数据，以及完成主用/备用变频器切换；所述系统配置有上位机，该上位机输出控制指令，并接收系统内各设备的反馈数据；所述主用变频器借助主机接触器接入系统，备用变频器借助备机接触器接入系统；其特征在于：所述变频控制电路板包括印刷电路板（8），安装在该印刷电路板（8）上的启动继电器单元（K1）、运行继电器单元（K2）、故障继电器单元（K3）、第一信号切换继电器单元（KA1）、第二信号切换继电器单元（KA2）和第三信号切换继电器单元（KA3），以及设置在印刷电路板（8）上的输入输出端口群；所有继电器单元都包括各自的励磁线圈和至少一个继电开关；所述输入输出端口群包括电源输入端（101、102），常开外部启动信号输入端子群，常闭外部停止信号输入端子群，主备运行选择输入端子群，用于接收来自上位机的允许运行信号的运行输入端口（139、140），用于接收来自上位机的故障信号的故障输入端口（143、144），用于接收来自上位机的选择主用变频器信号的选择主机输入端口（147、148），用于接收来自上位机的主用变频器动作输入端口（149、150），用于接收备机接触器连锁开关信号的备机接触器连锁信号输入端口（151、152），用于接收主机接触器工作状态的主机接触器工作输入端口（153、154），用于接收来自上位机的备用变频器动作输入端口（155、156），用于接收主机接触器连锁开关信号的主机接触器连锁信号输入端口（157、158），用于接收备机接触器工作状态的备机接触器工作输入端口（159、160）；常开外部启动信号输入端子群通常处于开路短开状态，包括至少一用于电连接常开状态开关的启动信号输入端口，使任一常开状态开关闭合导通就使常开外部启动信号输入端子群处于闭合导通状态；常闭外部停止信号输入端子群通常处于闭合导通状态，包括至少一用于电连接常闭状态开关的停止信号输入端口，使任一常闭状态开关开路断开就导致常闭外部停止信号输入端子群处于开路断开状态；在系统正常运行的情况下，主备运行选择输入端子群处于闭合导通状态；当主用变频器投入使用时，主机接触器闭合导通，主机接触器连锁信号输入端口（157、158）不得电，反之，当主用变频器没有投入使用时，主机接触器开路断开，主机接触器连锁信号输入端口（157、158）得电；当备用变频器投入使用时，备机接触器闭合导通，备机接触器连锁信号输入端口（151、152）不得电，反之，当备用变频器没有投入使用时，备机接触器开路断开，备机接触器连锁信号输入端口（151、152）得电；所述电源输入端（101、102）之间电连接有供电模块，该供电模块的输出端（O1、O2）并联有启动支路、主机运行支路、主机故障支路、主机输出支路和备机输出支路；所述启动支路包括串联在一起的常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群、主备运行选择输入端子群和启动继电器单元（K1）的励磁线圈（K100）；所述主机运行支路包括串联在一起的运行输入信号端口（139、140）和运行继电器单元（K2）的励磁线圈（K200）；所述主机故障支路包括串联在一起的故障信号输入端口（143、144）和故障继电器单元（K3）的励磁线圈（K300）；所述主机输出支路包括串联在一起的选择主机输入端口（147、148）、主机动作输入端口（149、150）、备机接触器连锁信号输入端口（151、152）和主机接触器工作输入端口（153、154）；所述备机输出支路包括串联在一起的备机动作输入端口（155、156）、主机接触器连锁信号输入端口（157、158）和备机接触器工作输入端口（159、160）；所述备机接触器工作输入端口（159、160）两端还分别并联有第一信号切换继电器单元（KA1）的励磁线圈（KA100）、第二信号切换继电器单元（KA2）的励磁线圈（KA200）和第三信号切换继电器单元（KA3）的励磁线圈（KA300）；当系统正常运行时，主用变频器接入系统，主机接触器闭合导通，而备机接触器开路断开，即备用变频器没有接入系统；常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群都处于闭合导通状态，启动继电器单元（K1）的励磁线圈（K100）得电，使启动继电器单元（K1）的各继电开关动作而向上位机反馈变频控制电路板启动；运行输入端口（139、140）得电，进而运行继电器单元（K2）的励磁线圈（K200）得电使运行继电器单元（K2）的各继电开关动作而向上位机反馈主用变频器投入运行；故障输入端口（143、144）不得电，进而故障继电器单元（K3）的励磁线圈（K300）不得电而使故障继电器单元（K3）的继电开关不动作而维持常态；主机...

【技术特征摘要】
2014.06.11 CN 20142030603341.一种变频控制电路板，安装在为负载设备配置的电机拖动系统中，用于为系统中主用、备用变频器提供运行参数，向系统反馈主用、备用变频器的运行数据，以及完成主用/备用变频器切换；所述系统配置有上位机，该上位机输出控制指令，并接收系统内各设备的反馈数据；所述主用变频器借助主机接触器接入系统，备用变频器借助备机接触器接入系统；其特征在于: 所述变频控制电路板包括印刷电路板(8)，安装在该印刷电路板(8)上的启动继电器单元(K1)、运行继电器单元(K2)、故障继电器单元(K3)、第一信号切换继电器单元(KA1)、第二信号切换继电器单元(KA2)和第三信号切换继电器单元(KA3)，以及设置在印刷电路板(8)上的输入输出端口群；所有继电器单元都包括各自的励磁线圈和至少一个继电开关; 所述输入输出端口群包括电源输入端(101、102)，常开外部启动信号输入端子群，常闭外部停止信号输入端子群，主备运行选择输入端子群，用于接收来自上位机的允许运行信号的运行输入端口(139、140)，用于接收来自上位机的故障信号的故障输入端口(143、144)，用于接收来自上位机的选择主用变频器信号的选择主机输入端口( 147、148)，用于接收来自上位机的主用变频器动作输入端口( 149、150)，用于接收备机接触器连锁开关信号的备机接触器连锁信号输入端口( 151、152)，用于接收主机接触器工作状态的主机接触器工作输入端口(153、154)，用于接收来自上位机的备用变频器动作输入端口(155、156)，用于接收主机接触器连锁开关信号的主机接触器连锁信号输入端口(157、158)，用于接收备机接触器工作状态的备机接触器工作输入端口(159、160)； 常开外部启动信号输入端子群通常处于开路短开状态，包括至少一用于电连接常开状态开关的启动信号输入端口，使任一常开状态开关闭合导通就使常开外部启动信号输入端子群处于闭合导通状态； 常闭外部停止信号输入端子群通常处于闭合导通状态，包括至少一用于电连接常闭状态开关的停止信号输入端口，使任一常闭状态开关开路断开就导致常闭外部停止信号输入端子群处于开路断开状态； 在系统正常运行的情况下，主备运行选择输入端子群处于闭合导通状态； 当主用变频器投入使用时，主机接触器闭合导通，主机接触器连锁信号输入端口( 157、158)不得电，反之，当主用变频器没有投入使用时，主机接触器开路断开，主机接触器连锁信号输入端口(157、158)得电；当备用变频器投入使用时，备机接触器闭合导通，备机接触器连锁信号输入端口( 151、152)不得电，反之，当备用变频器没有投入使用时，备机接触器开路断开，备机接触器连锁信号输入端口(151、152)得电； 所述电源输入端(101、102)之间电连接有供电模块，该供电模块的输出端(01、02)并联有启动支路、主机运行支路、主机故障支路、主机输出支路和备机输出支路； 所述启动支路包括串联在一起的常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群、主备运行选择输入端子群和启动继电器单元(Kl)的励磁线圈(K100); 所述主机运行支路包括串联在一起的运行输入信号端口( 139、140)和运行继电器单元(K2)的励磁线圈(K200)； 所述主机故障支路包括串联在一起的故障信号输入端口(143、144)和故障继电器单元(K3)的励磁线圈(K300)； 所述主机输出支路包括串联在一起的选择主机输入端口( 147、148)、主机动作输入端口(149、150)、备机接触器连锁信号输入端口(151、152)和主机接触器工作输入端口( 153、154)； 所述备机输出支路包括串联在一起的备机动作输入端口( 155、156)、主机接触器连锁信号输入端口( 157、158)和备机接触器工作输入端口( 159、160);所述备机接触器工作输入端口(159、160)两端还分别并联有第一信号切换继电器单元(KAl)的励磁线圈(KA100)、第二信号切换继电器单元(KA2)的励磁线圈(KA200)和第三信号切换继电器单元(KA3)的励磁线圈(KA300)； 当系统正常运行时，主用变频器接入系统，主机接触器闭合导通，而备机接触器开路断开，即备用变频器没有接入系统；常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群都处于闭合导通状态，启动继电器单元(Kl)的励磁线圈(K100)得电，使启动继电器单元(Kl)的各继电开关动作而向上位机反馈变频控制电路板启动；运行输入端口( 139、140 )得电，进而运行继电器单元(K2 )的励磁线圈(K200 )得电使运行继电器单元(K2)的各继电开关动作而向上位机反馈主用变频器投入运行；故障输入端口(143、144)不得电，进而故障继电器单元(K3)的励磁线圈(K300)不得电而使故障继电器单元(K3)的继电开关不动作而维持常态；主机输入端口(147、148)和主机动作输入端口(149、150)得电，备机接触器连锁信号输入端口( 151、152)因备机接触器开路断开而得电，主机接触器工作输入端口(153、154)因主机接触器投入使用而得电，从而使主机输出支路都处于闭合导通状态；备机动作输入端口(155、156)不得电，主机接触器连锁信号输入端口(157、158)因主机投入使用而不得电，备机接触器工作输入端口(159、160)因备机接触器开路断开而不得电，从而使备机输出支路处于开路断开状态，进而第一信号切换继电器单元(KAl)的励磁线圈(KA100)、第二信号切换继电器单元(KA2)的励磁线圈(KA200)和第三信号切换继电器单元(KA3)的励磁线圈(KA300)都不得电，使第一信号切换继电器单元(KAl)的继电开关、第二信号切换继电器单元(KA2)的继电开关和第三信号切换继电器单元(KA3)的继电开关都不动作而维持主机变频器从上位机获取控制指令并向上位机反馈运行参数的状态； 当主用变频器故障时，主用变频器退出系统，备用变频器接入系统，备机接触器闭合导通，而主机接触器开路断开；常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群处于闭合导通状态，启动继电器单元(Kl)的励磁线圈(K100)得电而使启动继电器单元(Kl)的继电开关动作，维持向上位机反馈变频控制电路板启动；运行输入端口( 139、140 )不得电，进而运行继电器单元(K2 )的励磁线圈(K200 )不得电，使运行继电器单元(K2)的继电开关维持常态；故障输入端口(143、144)得电，进而故障继电器单元(K3)的励磁线圈(K300)得电使故障继电器单元(K3)的继电开关动作而向上位机反馈主用变频器处于故障状态；主机输入端口( 147、148)和主机动作输入端口( 149、150)不得电，备机接触器连锁信号输入端口( 151、152)因备机接触器闭合导通而不得电，主机接触器工作输入端口(153、154)因主机接触器开路断开而不得电，从而使主机输出支路都处于开路断开状态；备机动作输入端口(155、156)得电，主机接触器连锁信号输入端口(157、158)因主机没有投入使用而得电，备机接触器工作输入端口(159、160)因备机接触器闭合导通而得电，从而使备机输出支路处于闭合导通状态，进而第一信号切换继电器单元(KAl)的励磁线圈(KA100)、第二信号切换继电器单元(KA2)的励磁线圈(KA200)和第三信号切换继电器单元(KA3)的励磁线圈(KA300)都得电，使第一信号切换继电器单元(KAl)的继电开关、第二信号切换继电器单元(KA2)的继电开关和第三信号切换继电器单元(KA3)的继电开关都动作而切换状态，使备机变频器从上位机获取控制指令并向上位机反馈运行参数的状态。2.根据权利要求1所述的变频控制电路板，其特征在于: 所述输入输出端口群还包括用于电连接处于常开状态的第一启动开关的第一外部启动信号输入端口(117、118)，以及用于电连接处于常开状态的第二启动开关的第二外部启动信号输入端口(119、120);所述第一、第二启动开关是通过手动操作启动系统运行的开关，因被操作而动作处于闭合导通状态； 所述常开外部启动信号输入端子群包括并联在一起的第一外部启动信号输入端口(117、118)和第二外部启动信号输入端口(119、120)； 所述常开外部启动信号输入端子群还并联有常开状态的启动继电器单元(Kl)的第一继电开关(KlOl);当闭合第一、第二启动开关中的任一一个时，常开外部启动信号输入端子群处于闭合导通状态，常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群都处于闭合导通状态，启动继电器单元(Kl)的励磁线圈(K100)得电，使常开状态启动继电器单元(Kl)的第一继电开关(KlOl)闭合导通，屏蔽常开外部启动信号输入端子群的状态，即无论第一、第二启动开关处于何种状态都锁定保持常开外部启动输入端子群处于闭合导通状--τ O3.根据权利要求1所述的变频控制电路板，其特征在于: 所述输入输出端口群还包括用于电连接常闭状态的第一停止开关的第一外部停止信号输入端口( 121、122)，用于电连接常闭状态的第二停止开关的第二外部停止信号输入端口(123、124)，用于电连接常闭状态的紧急停止开关的急停信号输入端口(125、126)，用于电连接常闭状态的第一联锁开关的第一外部联锁信号输入端口( 127、128)，以及用于电连接常闭状态的第二联锁开关的第二外部联锁信号输入端口(129、130); 所述第一、第二联锁开关反映负载设备的工作状态，当负载设备正常工作时，第一、第二联锁开关不动作而处于闭合导通状态，当负载设备出现需要停止系统运行的故障时，第一、第二联锁开关动作而处于开路断开状态； 所述常闭外部停止信号输入端子群包括串联在一起的第一外部停止信号输入端口(121、122)、第二外部停止信号输入端口(123、124)、急停信号输入端口(125、126)、第一外部联锁信号输入端口(127、128)和第二外部联锁信号输入端口(129、130)。4.根据权利要求1所述的变频控制电路板，其特征在于: 所述输入输出端口群还包括用于接收来自上位机选择主用变频器运行信号的选择主用输入信号端口( 135、136)，用于接收来自上位机选择备用变频器运行信号的选择备用输入信号端口( 133、134)，用于接收来自上位机允许备用变频器运行指令的备用允许...

【专利技术属性】
技术研发人员：白艳文，
申请(专利权)人：深圳市谊通华冠科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44