CN104967390A - 矿用变频器的外围控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明矿用变频器的外围控制系统，属于变频器控制系统的技术领域，解决的技术问题为：提供一种对变频器外围进行实时监测并可靠停机且方便用户了解与操作的外围控制系统；矿用变频器的外围控制系统，包括：隔离开关QS1、主回路熔断器F1、接触器KM1、进线滤波器Z1、输入电抗器L1和输出电抗器L2，所述系统还包括：PLC控制器U2、触摸屏DP1和触摸键盘U3，所述PLC控制器U2的第一通信端与矿用变频器U1的内部控制系统U4相连，PLC控制器U2的第二通信端与触摸屏DP1相连，所述触摸屏DP1还与触摸键盘U3相连；本发明适用于控制系统。
Description
技术领域
本发明矿用变频器的外围控制系统，属于变频器控制系统的技术领域。
背景技术
随着采矿技术的发展，变频器作为一种供电设备逐渐应用在煤矿上，通常用于控制井下皮带机、泵站、风机、刮板运输机等，变频器由于其控制精度高、节能等优点得到了煤矿用户的认可和好评；矿用变频器的核心单元为变频器芯体，目前国内外的矿用变频器整体结构普遍采用“简单外围器件+变频器芯”的设计模式（如图1所示），矿用变频器U1的芯体内部有整流器、IGBT逆变器以及一套自带的内部控制系统U4，外围器件包括：隔离开关QS1，主回路熔断器F1，接触器KM1、进线滤波器Z1、输入电抗器L1、输出电抗器L2等，该模式结构简单，整个控制系统完全依赖于变频器芯体，具有以下缺点；一、人机界面依靠于变频器芯体自带的显示系统，显示内容少、数据不直观、界面不友好，不方便用户了解设备的信息；二、人机对话完全依赖于变频器自带的操作键盘，操作繁琐，用户不能短时间掌握操作；三、变频器外围线路基本没有任何保护，发生故障时系统无法监测并可靠停机，这将导致设备甚至人员的危险。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种对变频器外围进行实时监测并可靠停机且方便用户了解与操作的外围控制系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：矿用变频器的外围控制系统，包括：隔离开关QS1、主回路熔断器F1、接触器KM1、进线滤波器Z1、输入电抗器L1和输出电抗器L2，所述隔离开关QS1的进线端接三相交流电源，所述隔离开关QS1的出线端依次串接主回路熔断器F1、接触器KM1的常开触点KM1.1、进线滤波器Z1和输入电抗器L1后与矿用变频器U1中整流器的输入端相连，所述输出电抗器L2的进线端与矿用变频器U1中逆变器的输出端相连，所述输出电抗器L2的出线端与负载电机M1的电源端相连；所述系统还包括：PLC控制器U2、触摸屏DP1和触摸键盘U3，所述PLC控制器U2通过其第一控制端P1、第二控制端P2对主回路熔断器F1进行控制，所述PLC控制器U2通过其第三控制端P3、第四控制端P4对接触器KM1进行控制，所述PLC控制器U2的第一通信端与矿用变频器U1的内部控制系统U4相连，所述PLC控制器U2的第二通信端与触摸屏DP1相连，所述触摸屏DP1还与触摸键盘U3相连。
所述PLC控制器U2的第一控制端P1、第二控制端P2分别与主回路熔断器F1的金属熔体Ff1的两端相连，所述PLC控制器U2的第三控制端P3、第四控制端P4分别与接触器KM1的线圈KM1.2的两端相连，所述触摸键盘U3为本安型触摸键盘，所述触摸屏DP1为10.4英寸液晶屏，所述PLC控制器U2通过MODBUS协议与矿用变频器U1的内部控制系统U4进行通信，所述PLC控制器U2通过PPI协议与触摸屏DP1进行通信，所述PLC控制器U2的型号为S7-1200，所述触摸屏DP1通过标准USB2.0口与触摸键盘U3相连，所述矿用变频器U1为CM3000变频器。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明中的矿用变频器的外围控制系统，包括：隔离开关QS1、主回路熔断器F1、接触器KM1、进线滤波器Z1、输入电抗器L1和输出电抗器L2，所述隔离开关QS1的进线端接三相交流电源，所述隔离开关QS1的出线端依次串接主回路熔断器F1、接触器KM1的常开触点KM1.1、进线滤波器Z1和输入电抗器L1后与矿用变频器U1中整流器的输入端相连，所述输出电抗器L2的进线端与矿用变频器U1中逆变器的输出端相连，所述输出电抗器L2的出线端与负载电机M1的电源端相连；所述系统还包括：PLC控制器U2、触摸屏DP1和触摸键盘U3，所述PLC控制器U2通过其第一控制端P1、第二控制端P2对主回路熔断器F1进行控制，所述PLC控制器U2通过其第三控制端P3、第四控制端P4对接触器KM1进行控制，所述PLC控制器U2的第一通信端与矿用变频器U1的内部控制系统U4相连，所述PLC控制器U2的第二通信端与触摸屏DP1相连，所述触摸屏DP1还与触摸键盘U3相连；PLC控制器U2不仅能对变频器的外围线路实现了可靠的监控作用，同时通过与矿用变频器U1进行数据通讯，将矿用变频器U1的数据传送至触摸屏DP1，让用户能够直观掌握信息，采用便捷的矿用变频器U1的内部控制系统U4，用户通过简单的操作即可实现对整个变频设备的控制如查询、设定、复位等，同时PLC控制器U2还能对外围设备如接触器KM1、主回路熔断器F1等进行监视和控制，一旦出现故障，能保证整个系统能可靠停机，实现了整个系统性能稳定可靠，用户界面友好直观，操作功能简洁方便。
2、本发明中的系统还包括触摸键盘U3与触摸屏DP1，所述触摸键盘U3为本安型触摸键盘，该设备不仅可以触摸操作，同时具有数字键输入功能，通过标准的USB口与触摸屏连接；通过该设备用户可以很方便的进行工作页面切换，参数设定，历史故障查询，系统复位等操作；所述触摸屏DP1为10.4英寸液晶屏，全中文显示，能够直观显示变频器内部外部的状态，参数信息，故障信息。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；
图1为现有技术电路结构示意图；
图2为本发明电路结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，矿用变频器的外围控制系统，包括：隔离开关QS1、主回路熔断器F1、接触器KM1、进线滤波器Z1、输入电抗器L1和输出电抗器L2，所述隔离开关QS1的进线端接三相交流电源，所述隔离开关QS1的出线端依次串接主回路熔断器F1、接触器KM1的常开触点KM1.1、进线滤波器Z1和输入电抗器L1后与矿用变频器U1中整流器的输入端相连，所述输出电抗器L2的进线端与矿用变频器U1中逆变器的输出端相连，所述输出电抗器L2的出线端与负载电机M1的电源端相连；所述系统还包括：PLC控制器U2、触摸屏DP1和触摸键盘U3，通过增加PLC控制器U2不仅能对变频器的外围线路实现了可靠的监控作用，同时通过与矿用变频器U1数据通讯，将变频器芯体的数据传送至触摸屏，让用户能够直观掌握信息所述PLC控制器U2通过其第一控制端P1、第二控制端P2对主回路熔断器F1进行控制，所述PLC控制器U2通过其第三控制端P3、第四控制端P4对接触器KM1进行控制，所述PLC控制器U2的第一通信端与矿用变频器U1的内部控制系统U4相连，用户通过矿用变频器U1的内部控制系统U4即可实现对整个变频设备的控制如查询，设定，复位等，所述PLC控制器U2的第二通信端与触摸屏DP1相连，所述触摸屏DP1还与触摸键盘U3相连，PLC控制器U2作为主站从作为从站的矿用变频器U1中读取各类工作数据如工作电流、频率、力矩、转速等，并可以往矿用变频器U1中写入设定参数，如负载电机的参数、加减速时间参数等；同时矿用变频器U1还能对外围设备中的主回路熔断器F1、接触器KM1、进行监视和控制，一旦出现故障，保证整个系统能可靠停机。
所述PLC控制器U2的第一控制端P1、第二控制端P2分别与主回路熔断器F1的金属熔体Ff1的两端相连，所述PLC控制器U2的第三控制端P3、第四控制端P4分别与接触器KM1的线圈KM1.2的两端相连，所述触摸键盘U3为本安型触摸，该键盘不仅可以触摸操作，同时具有数字键输入功能，通过标准的USB口与触摸屏连接，通过该设备用户可以很方便的进行工作页面切换，参数设定，历史故障查询，系统复位等操作，所述触摸屏DP1为10.4英寸液晶屏，全中文显示，能够对变频器内部外部的状态，参数信息，故障信息进行直观的显示，所述PLC控制器U2通过MODBUS协议与矿用变频器U1的内部控制系统U4进行通信，用户通过简单的操作即可实现对整个变频设备的控制进行查询，设定，复位等，所述PLC控制器U2通过PPI协议与触摸屏DP1进行通信，所述PLC控制器U2的型号为S7-1200，所述触摸屏DP1通过标准USB2.0口与触摸键盘U3相连，所述矿用变频器U1为CM3000变频器。
本发明提供了矿用变频器的外围控制系统，本系统通过PLC控制器U2、触摸屏DP1和触摸键盘U3，能够对外围设备进行监视和控制，发生故障时系统能可靠停机，且该系统用户界面友好直观，操作功能简洁方便，具有突出的实质性特点和显著的进步；上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.矿用变频器的外围控制系统，包括：隔离开关QS1、主回路熔断器F1、接触器KM1、进线滤波器Z1、输入电抗器L1和输出电抗器L2，所述隔离开关QS1的进线端接三相交流电源，所述隔离开关QS1的出线端依次串接主回路熔断器F1、接触器KM1的常开触点KM1.1、进线滤波器Z1和输入电抗器L1后与矿用变频器U1中整流器的输入端相连，所述输出电抗器L2的进线端与矿用变频器U1中逆变器的输出端相连，所述输出电抗器L2的出线端与负载电机M1的电源端相连；
其特征在于：所述系统还包括：PLC控制器U2、触摸屏DP1和触摸键盘U3，所述PLC控制器U2通过其第一控制端P1、第二控制端P2对主回路熔断器F1进行控制，所述PLC控制器U2通过其第三控制端P3、第四控制端P4对接触器KM1进行控制，所述PLC控制器U2的第一通信端与矿用变频器U1的内部控制系统U4相连，所述PLC控制器U2的第二通信端与触摸屏DP1相连，所述触摸屏DP1还与触摸键盘U3相连。
2.根据权利要求1所述的矿用变频器的外围控制系统，其特征在于：所述PLC控制器U2的第一控制端P1、第二控制端P2分别与主回路熔断器F1的金属熔体Ff1的两端相连，所述PLC控制器U2的第三控制端P3、第四控制端P4分别与接触器KM1的线圈KM1.2的两端相连。
3.根据权利要求1所述的矿用变频器的外围控制系统，其特征在于：所述触摸键盘U3为本安型触摸键盘。
4.根据权利要求1所述的矿用变频器的外围控制系统，其特征在于：所述触摸屏DP1为10.4英寸液晶屏。
5.根据权利要求1所述的矿用变频器的外围控制系统，其特征在于：所述PLC控制器U2通过MODBUS协议与矿用变频器U1的内部控制系统U4进行通信。
6.根据权利要求1所述的矿用变频器的外围控制系统，其特征在于：所述PLC控制器U2通过PPI协议与触摸屏DP1进行通信。
7.根据权利要求1所述的矿用变频器的外围控制系统，其特征在于：所述PLC控制器U2的型号为S7-1200。
8.根据权利要求1所述的矿用变频器的外围控制系统，其特征在于：所述触摸屏DP1通过标准USB2.0口与触摸键盘U3相连。
9.根据权利要求1所述的矿用变频器的外围控制系统，其特征在于：所述矿用变频器U1为CM3000变频器。
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| CN (1) | CN104967390A (zh) |
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