CN107359613B - 车库三相动力电源智能控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了车库三相动力电源智能控制系统及方法，系统包括断路器、接触器、安全继电器、急停开关、中间继电器、三相电源检测器和PLC控制器，断路器的一端和三相电源检测器的一端连接三相动力电源，另一端连接接触器的一端，接触器的另一端连接车库的三相动力电源的输入端；中间继电器和急停开关串联形成串联支路，安全继电器并接在该串联支路的两端，接触器连接安全继电器；三相电源检测器的常开触点、断路器的常开触点、急停开关的常闭触点、中间继电器的一常开触点、安全继电器的常开触点、接触器的常开触点均连接PLC控制器。本发明可以对三相动力电源进行检测，同时具有过流、短路保护功能，安全性能高，实现智能化自动化操作，降低人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及车库动力电源的控制，尤其涉及车库三相动力电源智能控制系统及方法。
背景技术
中国的汽车普及率越来越高，立体车库的使用率也越来越高，社会对立体车库的使用要求和安全要求也越来越高。目前，用于控制垂直循环式立体车库的三相动力电源的方法大致有两种：
方案一是用断路器之间断开和接通三相动力电源。如图1所示，断路器QF直接断开和接通垂直循环式立体车库的三相动力电源，并对三相动力电源进行过流和短路保护。这种方法简单、成本低，但是只有简单的过流和短路保护，没有任何控制，安全系数和智能化程度低。
方案二是用安全继电器控制三相动力电源的断开和接通。如图2所示，三相动力电源的断开和接通是由接触器KM的释放和吸合来控制；接触器KM的释放和吸合是由安全继电器SKA的释放和吸合来控制，安全继电器SKA的释放和吸合是由车库的急停开关SWE1、SWE2的按下和复位来控制。这种方法的安全系数较高，当出现紧急情况或需要调试维护时，只需人为地按下车库的任意一个急停开关，即可断开车库的三相动力电源，无需断开电柜内部的断路器。但是，这种方法需要人为控制才能断开车库的三相动力电源，智能化程度低；对车库的三相动力电源无检测功能，安全系数不够，当系统出现需断开车库的三相动力电源的异常情况时，系统不能自动断开。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供车库三相动力电源智能控制系统，其能解决现有技术不够智能化、安全系数低的问题。
本发明的目的之二在于提供车库三相动力电源智能控制方法。
本发明的目的之一采用以下技术方案实现：
车库三相动力电源智能控制系统，包括断路器、接触器、安全继电器、急停开关、中间继电器、三相电源检测器和PLC控制器，所述断路器上设有一常开触点，急停开关上设有一常闭触点，断路器的一端和三相电源检测器的一端均连接三相动力电源，断路器的另一端连接接触器的一端，接触器的另一端连接车库的三相动力电源的输入端；中间继电器和急停开关串联形成串联支路，安全继电器并接在该串联支路的两端，接触器连接安全继电器的输出；三相电源检测器的常开触点、断路器的常开触点、所有急停开关的常闭触点、中间继电器的常开触点、中间继电器的线圈、安全继电器的常开触点、接触器的一常开触点均连接PLC控制器，所述三相电源检测器用于检测三相动力电源的状态信号，并将状态信号发送至PLC控制器；PLC控制器、中间继电器和安全继电器均由一直流电供电。
优选的，所述急停开关包括第一急停开关和第二急停开关，中间继电器、第一急停开关和第二急停开关依次串联连接形成所述串联支路，第一急停开关的常闭触点和第二急停开关的常闭触点均连接PLC控制器。
优选的，所述直流电的电压为24V。
优选的，还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏与PLC控制器连接。
本发明的目的之二采用以下方案实现：
车库三相动力电源智能控制方法，应用于本发明目的之一所述的车库三相动力电源智能控制系统，包括以下步骤：
S1：三相电源检测器检测车库的三相动力电源状态，并发送状态信号至PLC控制器；所述状态信号至少包括电压信号；
S2：PLC控制器根据状态信号判断车库的三相动力电源是否正常，若是，则执行S3，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S3：PLC控制器判断断路器是否接通，若是，执行S4，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S4：PLC控制器判断急停开关是否已复位完成，若是，执行S5，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S5：PLC控制器判断车库三相动力电源智能控制系统中的其他器件是否工作正常，若是，执行S6，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S6：PLC控制器控制中间继电器吸合，使中间继电器和急停开关串联形成的串联支路导通，并使安全继电器吸合；
S7：安全继电器控制接触器吸合，使车库的三相动力电源接通成功。
优选的，S6中，PLC控制器控制中间继电器吸合后还判断中间继电器是否吸合完毕，若是，则使中间继电器和急停开关串联形成的串联支路导通，并使安全继电器吸合，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息。
优选的，S6中，PLC控制器使安全继电器吸合后还判断安全继电器是否吸合完毕，若是，则执行S7，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息。
优选的，S7中，安全继电器控制接触器吸合后还判断接触器是否吸合完毕，若是，则定义为车库的三相动力电源接通成功，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明可以对三相动力电源进行检测，同时对车库的三相动力电源具有过流、短路保护功能，以及具有系统异常自动切断保护功能，安全性能高，由PLC控制器统一控制和管理，实现智能化自动化操作，降低人力成本。
附图说明
图1为现有技术的方案一的原理图；
图2为现有技术的方案二的原理图；
图3为本发明的车库三相动力电源智能控制系统的原理图；
图4为本发明的车库三相动力电源智能控制方法的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图3所示，本发明提供一种车库三相动力电源智能控制系统，其包括断路器QF、接触器KM、安全继电器SKA、急停开关、中间继电器KA、三相电源检测器MP和PLC控制器。断路器QF对车库的三相动力电源进线过流和断路保护。接触器KM被配置为控制三相动力电源的通断。安全继电器SKA被配置为控制接触器KM的吸合。而安全继电器的吸合由急停开关和中间继电器KA的串联回路控制。
具体讨论到连接关系则为，在断路器上加装一常开触点，急停开关上加装一常闭触点，断路器的一端和三相电源检测器的一端均连接三相动力电源，断路器的另一端连接接触器的一端，接触器的另一端连接车库的三相动力电源的输入端；中间继电器和急停开关串联形成串联支路，安全继电器并接在该串联支路的两端，接触器连接安全继电器的输出；断路器的常开触点I01、急停开关的常闭触点I04、I05、中间继电器的常开触点I03、安全继电器的常开触点I06、接触器的常开触点I02、三相电源检测器的常开触点I00均连接PLC控制器，该三相电源检测器用于检测三相动力电源的状态信号，并将状态信号发送至PLC控制器；PLC控制器、中间继电器和安全继电器均由一直流电供电。直流电的电压为24V。安全继电器SKA的型号优选为PNOZ_S5，中间继电器的型号优选为MY4N-GS。
三相电源检测器具体是对车库的三相动力电源的高压、低压和相序进行监测。以上器件由PLC控制器进行自动化控制。三相电源检测器可以选用型号为EMR5-W500-1-D。
作为改进，本系统还可包括一触摸显示屏HMI，该触摸显示屏与PLC控制器连接通讯，可以直观的将与车库的三相动力电源相关的状态在触摸显示屏中显示出来。触摸显示屏HMI的型号例如为KTP700。触摸显示屏HMI与PLC控制器之间采用Profinet的通讯方式。
急停开关包括第一急停开关SWE1和第二急停开关SWE2，中间继电器KA、第一急停开关SWE1和第二急停开关SWE2依次串联连接形成所述串联支路，第一急停开关SWE1的常闭触点I04和第二急停开关SWE2的常闭触点I05均连接PLC控制器。
三相电源检测器MP，断路器QF，接触器KM，急停开关SWE1，急停开关SWE2，中间继电器KA，安全继电器SKA与PLC控制器连接是作为PLC控制器的信号输入，中间继电器KA则是连接PLC控制器的输出。
采用本系统的方案进行调试的步骤为，首先打开触摸显示屏对三相动力电源进行画面监测，观察是否正常，当正常的情况下，接通断路器QF，之后复位急停开关，车库的控制系统工作正常，允许启动三相动力电源，中间继电器KA吸合，急停开关(SWE1、SWE2)和中间继电器KA的串联回路导通，之后安全继电器SKA吸合，接触器KM吸合，此后触摸显示屏显示车库的三相动力电源接通成功，工作正常。
如图4所示，本发明还提供一种车库三相动力电源智能控制方法，其包括以下步骤：
S1：三相电源检测器检测车库的三相动力电源状态，并发送状态信号至PLC控制器；所述状态信号至少包括电压信号；
S2：PLC控制器根据状态信号判断车库的三相动力电源是否正常，若是，则执行S3，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S3：PLC控制器判断断路器是否接通，若是，执行S4，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S4：PLC控制器判断急停开关是否已复位完成，若是，执行S5，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S5：PLC控制器判断车库三相动力电源智能控制系统中的其他器件是否工作正常，若是，执行S6，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S6：PLC控制器控制中间继电器吸合，并判断中间继电器是否吸合完毕，若是，则使中间继电器和急停开关串联形成的串联支路导通，并使安全继电器吸合，之后执行S7；
S7：判断安全继电器是否吸合完毕，若是，执行S8，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S8：安全继电器控制接触器吸合，判断接触器是否吸合完毕，若是，表明车库的三相动力电源接通成功，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息。
以上通过触摸显示屏显示不正常的信息可以分别对应不同步骤具体的器件显示不同器件的故障信息，也可以统一为不正常信息，起到一种报警的作用。或者也可以通过其他报警器进行相关报警。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.车库三相动力电源智能控制系统，其特征在于，包括断路器、接触器、安全继电器、急停开关、中间继电器、三相电源检测器和PLC控制器，所述断路器上设有一常开触点，急停开关上设有一常闭触点，断路器的一端和三相电源检测器的一端均连接三相动力电源，断路器的另一端连接接触器的一端，接触器的另一端连接车库的三相动力电源的输入端；中间继电器和急停开关串联形成串联支路，安全继电器并接在该串联支路的两端，接触器连接安全继电器的输出；三相电源检测器的常开触点、断路器的常开触点、所有急停开关的常闭触点、中间继电器的常开触点、中间继电器的线圈、安全继电器的常开触点、接触器的一常开触点均连接PLC控制器，所述三相电源检测器用于检测三相动力电源的状态信号，并将状态信号发送至PLC控制器；PLC控制器、中间继电器和安全继电器均由一直流电供电；所述急停开关包括第一急停开关和第二急停开关，中间继电器、第一急停开关和第二急停开关依次串联连接形成所述串联支路，第一急停开关的常闭触点和第二急停开关的常闭触点均连接PLC控制器；
所述直流电的电压为24V；还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏与PLC控制器连接。
2.车库三相动力电源智能控制方法，应用于如权利要求1所述的车库三相动力电源智能控制系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1：三相电源检测器检测车库的三相动力电源状态，并发送状态信号至PLC控制器；所述状态信号至少包括电压信号；
S2：PLC控制器根据状态信号判断车库的三相动力电源是否正常，若是，则执行S3，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S3：PLC控制器判断断路器是否接通，若是，执行S4，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S4：PLC控制器判断急停开关是否已复位完成，若是，执行S5，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S5：PLC控制器判断车库三相动力电源智能控制系统中的其他器件是否工作正常，若是，执行S6，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息；
S6：PLC控制器控制中间继电器吸合，使中间继电器和急停开关串联形成的串联支路导通，并使安全继电器吸合；
S7：安全继电器控制接触器吸合，使车库的三相动力电源接通成功。
3.如权利要求2所述的车库三相动力电源智能控制方法，其特征在于，S6中，PLC控制器控制中间继电器吸合后还判断中间继电器是否吸合完毕，若是，则使中间继电器和急停开关串联形成的串联支路导通，并使安全继电器吸合，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息。
4.如权利要求3所述的车库三相动力电源智能控制方法，其特征在于，S6中，PLC控制器使安全继电器吸合后还判断安全继电器是否吸合完毕，若是，则执行S7，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息。
5.如权利要求4所述的车库三相动力电源智能控制方法，其特征在于，S7中，安全继电器控制接触器吸合后还判断接触器是否吸合完毕，若是，则定义为车库的三相动力电源接通成功，否则，通过触摸显示屏显示不正常信息。
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