一种高压变频旁路装置的全数字智能控制器制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高压变频旁路装置的全数字智能控制器，该装置安装在变频器VSI的主回路中，控制回路包括PIC智能控制器、机旁控制箱及集控DCS系统，PIC智能控制器包括电源模块、PIC单片机及其最小系统模块、进线开关柜控制模块、工频回路切换装置控制模块、变频器进线切换装置控制模块、变频器出线切换装置控制模块、AD转换模块、DA转换模块、串口通讯模块；本实用新型专利技术采用PIC单片机作为高压变频旁路装置的主控芯片，控制方案灵活，可实现多路开关量控制、模拟量控制及串口通信，实现高压变频旁路装置与进线开关柜、进出线切换装置、旁路切换装置之间的开关量控制，与机旁控制箱的模拟量交换，与变频器及集控DCS系统的数据通信。

【技术实现步骤摘要】
一种高压变频旁路装置的全数字智能控制器
本技术涉及电气控制
，具体的说是一种高压变频旁路装置的全数字智能控制器。
技术介绍
大功率高压变频器广泛地应用于石油化工、电力、冶金、城市建设等行业的各种风机、泵类设备，在降耗节能、改善工艺等方面起着重要的作用，因此变频器运行的可靠性是所有行业客户最关心的问题。当变频器出现故障或需要维护时，把变频运行状态的电动机切换到工频运行状态，以保证生产设备不停机，是变频自动旁路装置的主要作用，因此变频自动旁路装置越来越受客户青睐。目前，传统的自动旁路装置大多采用模拟控制，此控制方法存在控制繁琐、可靠性和可维护性低等缺点，有些文献提出采用PLC控制变频器旁路装置，此控制方法虽然能够解决模拟控制存在的问题，但是目前市场上附带数据采集模块及通讯模块的PLC普遍价格较高，且其控制的灵活性较低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高压变频旁路装置的全数字智能控制器，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。为实现上述目的，本技术所采取的技术方案为：一种高压变频旁路装置的全数字智能控制器，该装置安装在变频器VSI的主回路中，变频器VSI的主回路连接方式为高压母线经进线开关柜连接到隔离开关QS1、真空接触器KM1，依次串接变频器VSI、真空接触器KM2和隔离开关QS2，最后接入负载电动机，进线开关柜还串连工频旁路开关QF2后直接到负载电动机；控制回路包括PIC智能控制器、机旁控制箱及集控DCS系统，所述PIC智能控制器包括电源模块、PIC单片机及其最小系统模块、进线开关柜控制模块、工频回路切换装置控制模块、变频器进线切换装置控制模块、变频器出线切换装置控制模块、AD转换模块、DA转换模块、串口通讯模块；所述PIC单片机及其最小系统模块是PIC智能控制器的关键件，最小系统模块包含时钟电路及复位下载电路，PIC单片机采用美国微芯公司（Microship）的PIC16CR74芯片，晶振电路采用外部11.0592MHz频率的晶振，复位电路采用外部复位按钮。优选的，所述进线开关柜控制模块包括第一继电器，第一继电器与PIC单片机相连接，第一继电器同时与进线开关柜中断路器QF1相连接；PIC单片机发出的开关量输出信号经第一继电器将DC5V的开关量信号驱动为进线开关柜中断路器QF1及保护装置可直接接收的DC220V的开关量信号；第一继电器的型号为G6A-274P-ST-US。优选的，所述工频回路切换装置控制模块包括第一光耦和第二继电器，第一光耦对主回路及PIC智能控制器进行隔离，与工频旁路开关QF2相连接，对工频旁路开关QF2状态进行信号采集及逻辑控制，第二继电器与PIC单片机相连接，PIC单片机发出的开关量输出信号经第二继电器将DC5V的开关量信号驱动为工频旁路开关QF2可直接接收的DC220V的开关量信号；第一光耦的型号为TLP521，第二继电器的型号为G6A-274P-ST-US。优选的，所述变频器进线切换装置控制模块包括与PIC单片机相连接的第二光耦和第三继电器，PIC单片机通过第二光耦对真空接触器KM1和隔离开关QS1进行隔离，通过第三继电器对真空接触器KM1进行逻辑控制；第二光耦的型号为TLP521，第三继电器的型号为G6A-274P-ST-US。优选的，所述变频器出线切换装置控制模块包括与PIC单片机相连接的第三光耦和第四继电器，PIC单片机通过第三光耦对真空接触器KM2和隔离开关QS2进行隔离，通过第四继电器对真空接触器KM2进行逻辑控制；第三光耦的型号为TLP521，第四继电器的型号为G6A-274P-ST-US。优选的，所述AD转换模块的型号为12位串行多通道AD芯片TLC2543；所述DA转换模块的型号为12位串行DAC芯片AD5320。优选的，所述串口通讯模块与变频器VSI及集控DCS系统之间通过RS485进行数据通信。所述电源模块用于将DC220V电压转换成控制器所需的5V、24V直流电压，采用模块电源的型号为LH20-10D0524-03，此模块可输出5V/2500mA和24V/200mA两种直流电压；进线开关柜控制模块用于实现PIC智能控制器与进线开关柜之间的逻辑闭锁功能，以及负载电动机在工频和变频状态下的保护定值的识别与切换功能。工频回路切换装置控制模块用于实现PIC智能控制器对工频回路切换装置即工频旁路开关QF2状态的采集及逻辑控制。变频器出线切换装置控制模块用于实现PIC智能控制器对变频器出线切换装置中真空接触器KM2的状态采集及逻辑控制，隔离开关QS2的状态信息采集，具体实现方式与进线切换装置控制模块类似；变频器进线切换装置控制模块用于实现PIC智能控制器对变频器进线切换装置中真空接触器KM1的状态采集及逻辑控制，隔离开关QS1的状态信息采集，其中，对真空接触器KM1和隔离开关QS1的状态采集使用光耦进行隔离，对真空接触器KM1的逻辑控制使用继电器进行驱动。与现有技术相比，本技术的优势有益效果在于：采用PIC单片机作为高压变频旁路装置的主控芯片，其控制方案更加灵活，能够实现多路开关量控制、模拟量控制及串口通信，完成高压变频旁路装置与进线开关柜、进出线切换装置、旁路切换装置之间的开关量控制，完成高压变频旁路装置与机旁控制箱的模拟量交换，完成高压变频旁路装置与变频器及DCS的数据通信。本技术相较于传统的控制器具有结构小巧，智能化程度高，可靠性好，性价比高等优点。附图说明图1为本技术的原理框图；图2是本技术的变频旁路装置电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细的说明。如图1、图2所示的一种高压变频旁路装置的全数字智能控制器，该装置安装在变频器VSI的主回路中，变频器VSI的主回路连接方式为高压母线经进线开关柜连接到隔离开关QS1、真空接触器KM1，依次串接变频器VSI、真空接触器KM2和隔离开关QS2，最后接入负载电动机，进线开关柜还串连工频旁路开关QF2后直接到负载电动机；控制回路包括PIC智能控制器、机旁控制箱及集控DCS系统，PIC智能控制器包括电源模块、PIC单片机及其最小系统模块、进线开关柜控制模块、工频回路切换装置控制模块、变频器进线切换装置控制模块、变频器出线切换装置控制模块、AD转换模块、DA转换模块、串口通讯模块；所述PIC单片机及其最小系统模块是PIC智能控制器的关键件，最小系统模块包含时钟电路及复位下载电路，PIC单片机采用美国微芯公司（Microship）的PIC16CR74芯片，晶振电路采用外部11.0592MHz频率的晶振，复位电路采用外部复位按钮。进线开关柜控制模块包括第一继电器，第一继电器与PIC单片机相连接，第一继电器同时与进线开关柜中断路器QF1相连接；PIC单片机发出的开关量输出信号经继电器将DC5V的开关量信号驱动为进线开关柜中断路器QF1及保护装置可直接接收的DC220V的开关量信号；第一继电器的型号为G6A-274P-ST-US。工频回路切换装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压变频旁路装置的全数字智能控制器，该装置安装在变频器VSI的主回路中，变频器VSI的主回路连接方式为高压母线经进线开关柜连接到隔离开关QS1、真空接触器KM1，依次串接变频器VSI、真空接触器KM2和隔离开关QS2，最后接入负载电动机，进线开关柜还串连工频旁路开关QF2后直接到负载电动机；控制回路包括PIC智能控制器、机旁控制箱及集控DCS系统，其特征在于：所述PIC智能控制器包括电源模块、PIC单片机及其最小系统模块、进线开关柜控制模块、工频回路切换装置控制模块、变频器进线切换装置控制模块、变频器出线切换装置控制模块、AD转换模块、DA转换模块、串口通讯模块；所述PIC单片机及其最小系统模块是PIC智能控制器的关键件，最小系统模块包含时钟电路及复位下载电路，PIC单片机采用美国微芯公司的PIC16CR74芯片，晶振电路采用外部11.0592MHz频率的晶振，复位电路采用外部复位按钮。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压变频旁路装置的全数字智能控制器，该装置安装在变频器VSI的主回路中，变频器VSI的主回路连接方式为高压母线经进线开关柜连接到隔离开关QS1、真空接触器KM1，依次串接变频器VSI、真空接触器KM2和隔离开关QS2，最后接入负载电动机，进线开关柜还串连工频旁路开关QF2后直接到负载电动机；控制回路包括PIC智能控制器、机旁控制箱及集控DCS系统，其特征在于：所述PIC智能控制器包括电源模块、PIC单片机及其最小系统模块、进线开关柜控制模块、工频回路切换装置控制模块、变频器进线切换装置控制模块、变频器出线切换装置控制模块、AD转换模块、DA转换模块、串口通讯模块；所述PIC单片机及其最小系统模块是PIC智能控制器的关键件，最小系统模块包含时钟电路及复位下载电路，PIC单片机采用美国微芯公司的PIC16CR74芯片，晶振电路采用外部11.0592MHz频率的晶振，复位电路采用外部复位按钮。


2.根据权利要求1所述的一种高压变频旁路装置的全数字智能控制器，其特征在于：所述进线开关柜控制模块包括第一继电器，第一继电器与PIC单片机相连接，第一继电器同时与进线开关柜中断路器QF1相连接；PIC单片机发出的开关量输出信号经继电器将DC5V的开关量信号驱动为进线开关柜中断路器QF1及保护装置可直接接收的DC220V的开关量信号；第一继电器的型号为G6A-274P-ST-US。


3.根据权利要求1或2所述的一种高压变频旁路装置的全数字智能控制器，其特征在于：所述工频回路切换装置控制模块包括第一光耦和第二继电器，第一光耦对主回路及PIC智能控制器进行隔离，与工频旁路开关QF2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚洲，曹喜生，梁伟艳，徐天刚，高树奎，
申请(专利权)人：天水电气传动研究所集团有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃;62