CN107991997A - 一种六面顶压机全数字化加热控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种六面顶压机全数字化加热控制系统，包括上位机可视化监控系统、PLC监控系统、功率控制器、大功率加热变压器，上位机可视化监控系统通过232串口通讯与PLC监控系统交换数据，PLC监控系统与功率控制器相连，功率控制器通过大功率加热变压器控制合成块的加热电压，合成块中的加热功率信号通过采集装置再经功率传感器发送至上位机可视化监控系统，功率控制器以控制逻辑电路模块为中心，还包括电流检测电路模块、控制输入电路模块、同步检测电路模块、过热检测电路模块，以及触发电路模块和报警输出电路模块，功率控制器中设有过热检测电路保护模块，控制及保护中断，同时，极大程度地优化了硬件设计，节约了成本和维修难度。

Description

一种六面顶压机全数字化加热控制系统
技术领域
本发明属于新型的六面顶压机加热控制系统，具体涉及一种六面顶压机全数字化加热控制领域。
背景技术
目前，主流六面顶压机加热控制系统，是由分散的电器装置组成，“控制指令发讯系统”、“移相触发加热控制电路板”、“电源变压器”、“反馈变压器”、“大功率可控硅模块”、“金属散热片”、“冷却风扇”、“大功率加热变压器”组成。加热控制电路板采用外购，具有自加工能力的一般需要自行设计PCB印刷电路板，外加工后市场采购电子元器件进行人工锡焊，费事费力，造成环境污染和对人体的伤害；除加热板外，其余部件也需要市场定制，效率低，附加成本高，没有自动保护功能，需要程序软件配合使用才可起到保护作用，故障查询困难，易受外界高频信号干扰等问题。
发明内容
为解决主流六面顶压机加热控制系统存在的上述问题，本发明提供一种六面顶压机全数字化加热控制系统。本发明加热控制系统包括PLC监控系统、功率控制器、大功率加热变压器，其中，功率控制器以控制逻辑电路模块为中心，还包括电流检测电路模块、控制输入电路模块、同步检测电路模块、过热检测电路模块，以及触发电路模块和报警输出电路模块，上述功率控制器中设有过热检测电路保护模块，控制及保护中断，不需要程序软件配合保护，同时，极大程度地优化了硬件设计，节约了成本和维修难度。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种六面顶压机全数字化加热控制系统，包括上位机可视化监控系统、PLC监控系统、功率控制器、大功率加热变压器，上位机可视化监控系统通过232串口通讯与PLC监控系统交换数据，PLC监控系统与功率控制器相连，功率控制器通过大功率加热变压器控制合成块的加热电压，合成块中的加热功率信号通过采集装置再经功率传感器发送至上位机可视化监控系统；
其中，上位机可视化监控系统将数据传输至PLC监控系统，PLC监控系统将接收的数据传输至功率控制器，功率控制器通过对数据分析通过大功率加热变压器控制合成块的加热电压，实现对合成块中的加热过程控制。
优选的，所述功率控制器是以控制逻辑模块为控制中心，还包括用以连接PLC监控系统的控制输入电路模块、电流检测电路模块、同步检测电路模块、过热检测电路模块、触发电路模块、报警输出电路模块，所述电流检测电路模块用以连接合成块中的电流传感器，同步检测电路模块和过热检测电路模块用以检测外围电路电流，电流检测电路模块、同步检测电路模块、过热检测电路模块将信号输入至控制逻辑电路模块，通过控制逻辑电路模块中的逻辑计算通过触发电路模块对可控元件进行控制输出，并在故障情况下中断运行并通过报警输出电路模块进行报警输出。
优选的，所述上位机可视化监控系统是由可视化编程软件VB6.0编制的六面顶压机监控系统。
优选的，所述PLC监控系统采用OMRON CP1H系列PLC监控系统，所述上位机可视化监控系统通过232串口通讯与OMRON CP1H系列PLC监控系统的CPU单元链接交换数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明采用功率控制器作为六面顶压机加热控制系统的主控装置，极大程度地优化了硬件设计，节约了成本和维修难度；具有强大的保护功能，该装置采用全数字化设计，12位高精度A/D转换，分辨率高，控制精确高，输出平稳，改善了生产工艺的生长条件；优化了电能使用效率，对节约电能起了重要作用。
附图说明
图1为本发明加热控制系统的控制原理结构框图；
图2为图1中功率控制器的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
参阅图1，本实施例中六面顶压机全数字化加热控制系统包括上位机可视化监控系统、PLC监控系统、功率控制器、大功率加热变压器，上位机可视化监控系统通过232串口通讯与PLC监控系统交换数据，PLC监控系统与功率控制器相连，功率控制器通过大功率加热变压器控制合成块的加热电压，合成块中的加热功率信号通过采集装置再经功率传感器发送至上位机可视化监控系统，上位机可视化监控系统将数据传输至PLC监控系统，PLC监控系统将接收的数据传输至功率控制器，功率控制器通过对数据分析通过大功率加热变压器控制合成块的加热电压，实现对合成块中的加热过程控制。
本实施例中，上位机可视化监控系统是由可视化编程软件VB6.0编制的六面顶压机监控系统，可时刻记录功率传感器发送的功率信号。
本实施例中，PLC监控系统采用OMRON CP1H系列PLC监控系统，具体的，上位机可视化监控系统通过232串口通讯与OMRON CP1H系列PLC监控系统的CPU单元链接交换数据。OMRON CP1H系列PLC监控系统为现有技术，其具体的结构这里就不再对其进行说明。
参阅图2，本实施例中，所述功率控制器是以控制逻辑模块为控制中心，还包括用以连接PLC监控系统的控制输入电路模块、电流检测电路模块、同步检测电路模块、过热检测电路模块、触发电路模块、报警输出电路模块，所述电流检测电路模块用以连接合成块中的电流传感器，同步检测电路模块和过热检测电路模块用以检测外围电路电流，电流检测电路模块、同步检测电路模块、过热检测电路模块将信号输入至控制逻辑电路模块，通过控制逻辑电路模块中的逻辑计算通过触发电路模块对可控元件进行控制输出，并在故障情况下中断运行并通过报警输出电路模块进行报警输出。
本实施例中，大功率加热变压器采用的是容量为30KVA，初级电压380V，次级输出电压为8V的变压器，用于将功率控制器输出的控制电压调整为低电压大电流输出给合成块。
本发明加热控制系统工作原理为：生产现场的合成块中采样的功率信号通过功率传感器将数据传送给PLC监控系统内置的模拟量IN单元，通过程序内部的逻辑和数据运算，通过PLC内置的模拟量OUT单元将控制信号发送给功率控制器，功率控制器通过内部电路和程序的检查，判断加热线路是否有过流、功率元器件是否过热、负载是否断线、触发是否平衡等故障存在，若有故障将发出报警并且切断控制输出，起到安全保护作用；若无故障，将通过内部PID运算输出相应的控制电压给大功率加热变压器，通过大功率加热变压器的低电压大电流输出给工作合成块，形成一个闭环加热控制系统。
本发明六面顶压机全数字化加热控制系统采用一种以晶闸管（电力电子功率器件）为基础，以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电器，用于六面顶压机两相380VAC加热控制，替代了原有的“移相触发加热控制电路板”、“电源变压器”、“反馈变压器”、“大功率可控硅模块”、“金属散热片”、“冷却风扇”诸多电器元件，这一功率控制器具有集成化高，无机械噪声和磨损、响应速度快、效率高、体积小、重量轻等诸多优点。可以根据六面顶压机生产工艺要求的不同，对电压、电流和功率实现精确控制，并且凭借其先进的数字控制算法，优化了电能使用效率，对节约电能起了重要作用。对六面顶压机加热控制系统起到了过流、过热、负载断线、不平衡等故障保护功能，有效地防止了硬件的损坏，大大减少了故障的发生和维修率，节约了维修成本，提高了生产效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种六面顶压机全数字化加热控制系统，其特征在于，包括上位机可视化监控系统、PLC监控系统、功率控制器、大功率加热变压器，上位机可视化监控系统通过232串口通讯与PLC监控系统交换数据，PLC监控系统与功率控制器相连，功率控制器通过大功率加热变压器控制合成块的加热电压，合成块中的加热功率信号通过采集装置再经功率传感器发送至上位机可视化监控系统；
其中，上位机可视化监控系统将数据传输至PLC监控系统，PLC监控系统将接收的数据传输至功率控制器，功率控制器通过对数据分析通过大功率加热变压器控制合成块的加热电压，实现对合成块中的加热过程控制。
2.根据权利要求1所述的一种六面顶压机全数字化加热控制系统，其特征在于，所述功率控制器是以控制逻辑模块为控制中心，还包括用以连接PLC监控系统的控制输入电路模块、电流检测电路模块、同步检测电路模块、过热检测电路模块、触发电路模块、报警输出电路模块，所述电流检测电路模块用以连接合成块中的电流传感器，同步检测电路模块和过热检测电路模块用以检测外围电路电流，电流检测电路模块、同步检测电路模块、过热检测电路模块将信号输入至控制逻辑电路模块，通过控制逻辑电路模块中的逻辑计算通过触发电路模块对可控元件进行控制输出，并在故障情况下中断运行并通过报警输出电路模块进行报警输出。
3.根据权利要求1所述的一种六面顶压机全数字化加热控制系统，其特征在于，所述上位机可视化监控系统是由可视化编程软件VB6.0编制的六面顶压机监控系统。
4.根据权利要求1所述的一种六面顶压机全数字化加热控制系统，其特征在于，所述PLC监控系统采用OMRON CP1H系列PLC监控系统，所述上位机可视化监控系统通过232串口通讯与OMRON CP1H系列PLC监控系统的CPU单元链接交换数据。
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