CN110091487A - 一种用于pvc板生产装置的真空系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于PVC板生产装置的真空系统，包括通过管路依次连接的第一真空泵、真空罐和挤出机，控制装置以及用于控制第一真空泵的变频器；所述控制装置包括用于启停变频器的变频器启动电路和用于检测真空罐气压并传输信号至变频器的压力传感电路；由所述变频器启动电路启动变频器，通过压力传感电路对真空罐的气压变化进行检测并输出相应的压力信号至变频器，变频器根据压力信号输出相应的变频信号至真空泵，以控制真空泵变频工作；因此能够根据生产线上的挤出机启用情况，对真空泵进行变频调节，从而达到节约用电，降低企业的生产成本的目的。

Description

一种用于PVC板生产装置的真空系统

技术领域

本发明涉及PVC板生产领域，特别涉及一种用于PVC板生产装置的真空系统。

背景技术

在PVC板生产领域中，工艺上需要进行抽真空处理，生产线上一般是一台挤出机配套一台真空泵进行操作。而在现有技术中，为了降低用电以及设备成本，对生产线进行了优化，设置为一台大功率真空泵配套多台挤出机进行操作。

在实际生产当中，上述生产线的技术方案仍然存在一定问题。由于在每轮生产当中，生产线上的挤出机并非全部启用，有时只需启用一台，有时则需要启用多台。因此在挤出机并非全部启用的情况下，真空泵仍然只能以固定的转速工作，不能根据实际情况进行自动调节以降低转速，造成了电能的大量浪费，加大了企业的成本负担。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于PVC板生产装置的真空系统，旨在通过实现真空泵的自动变频调节，以降低PVC板生产装置的真空系统的用电量，节约用电，降低企业的生产成本。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种用于PVC板生产装置的真空系统，包括通过管路依次连接的第一真空泵、真空罐和挤出机，控制装置以及用于控制第一真空泵的变频器；所述控制装置包括用于启停变频器的变频器启动电路和用于检测真空罐气压并传输信号至变频器的压力传感电路。

所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其中，还包括第二真空泵，第二真空泵通过管路分别与第一真空泵、真空罐连接，所述变频器还用于控制第二真空泵。

所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其中，所述变频器启动电路包括继电器KA2，变频器启动电路通过继电器KA2控制压力传感电路的导通或断开。

所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其中，还包括过滤罐，过滤罐用于过滤进入第一真空泵和第二真空泵的气体；所述压力传感电路还可以用于检测过滤罐气压。

所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其中，所述压力传感电路包括压力传感器，压力传感器设置在真空罐或过滤罐上。

所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其中，还包括用于为第一真空泵散热的第一风机和用于为第二真空泵散热的第二风机；所述控制装置还包括用于启停第一风机的第一风机启动电路和用于启停第二风机的第二风机启动电路。

所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其中，所述第一风机启动电路包括接触器KM2，所述第二风机启动电路包括接触器KM3，第一风机启动电路和第二风机启动电路通过接触器KM2和接触器KM3互锁设置。

所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其中，所述控制装置还包括应急电路，应急电路用于停用变频器并为第一真空泵和第二真空泵供电。

所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其中，所述控制装置还包括用于控制变频器启动电路的导通或断开的自动控制电路；自动控制电路包括继电器KA1，应急电路包括接触器KM1，自动控制电路和应急电路通过继电器KA1和接触器KM1互锁设置。

所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其中，所述第一风机启动电路通过接触器KM2控制变频器启动电路和应急电路的导通或断开；所述第二风机启动电路通过接触器KM3控制变频器启动电路和应急电路的导通或断开。

有益效果：

本发明提供了一种用于PVC板生产装置的真空系统，相比现有技术，通过设置变频器启动电路和压力传感电路；由所述变频器启动电路启动变频器，通过压力传感电路对真空罐的气压变化进行检测并输出相应的压力信号至变频器，变频器根据压力信号输出相应的变频信号至真空泵，以控制真空泵变频工作；因此能够根据生产线上的挤出机启用情况，对真空泵进行变频调节，从而达到节约用电，降低企业的生产成本的目的。

附图说明

图1为本发明用于PVC板生产装置的真空系统的结构示意图。

图2为本发明所述的控制装置内的电路关系图。

图3为本发明所述的控制装置的供电关系图。

图4为本发明所述的控制装置的电路接线图。

图5为本发明所述的变频器的接线端子图。

图6为本发明用于PVC板生产装置的真空系统的启动流程图。

图中：1.第一真空泵；2.真空罐；3.挤出机；4.控制装置；5.变频器；6.第二真空泵；7.过滤罐；8.第一风机；9.第二风机；10.三相开关；11.双投开关；41.自动控制电路；42.变频器启动电路；43.应急电路；44.压力传感电路；45.第一风机启动电路；46.第二风机启动电路。

具体实施方式

本发明提供一种用于PVC板生产装置的真空系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

本发明提供一种用于PVC板生产装置的真空系统，由三相电供电，包括通过管路依次连接的第一真空泵1、真空罐2和挤出机3，控制装置4以及用于控制第一真空泵的变频器5；所述控制装置包括用于启停变频器的变频器启动电路42和用于检测真空罐气压并传输信号至变频器的压力传感电路44。参阅图1可知（图1中的虚线表示电性连接），一台大功率真空泵可配套多台挤出机3进行抽真空处理。

在工作当中，先通过控制装置4启动变频器5，其中的压力传感电路44则对真空罐2的气压变化进行检测并输出压力信号至变频器5，由变频器5根据压力信号输出相应变频信号，实现真空泵的自动变频调节。由于启用不同数量的挤出机3，需要真空泵以不同的输出功率才能维持真空罐内的真空度在一个预设范围内，因此可以通过检测真空罐的气压变化，从而可以根据真空罐的气压变化来实现真空泵的自动变频调节，适应不同的生产需要，有效地降低生产用电量，降低企业的生产成本。

在某些实施方式中，请参阅图1，该真空系统还设置有第二真空泵6，用于与第一真空泵1轮换使用或作为应急备用，以避免生产线停机或真空泵高负荷运作；第二真空泵6通过管路分别与第一真空泵1、真空罐2连接，所述变频器5还用于控制第二真空泵。作为一种优选，所述第一真空泵1和第二真空泵6可为无油立式真空泵。

在某些实施方式中，请参阅图2、4，所述变频器启动电路包括继电器KA2，变频器启动电路42通过继电器KA2控制压力传感电路44的导通或断开，以实现变频器5启动的同时，压力传感电路44开始检测压力变化和输出压力信号。

在某些实施方式中，请参阅图1，该真空系统还设置有过滤罐7，由于从挤出机抽出的气体往往夹带着粉尘颗粒，真空泵在该生产环境下长期工作，会造成真空泵的损坏或故障等，降低设备的使用寿命；通过设置上述过滤罐7，气体到达真空泵前，先经过过滤罐7过滤，除去粉尘颗粒，避免粉尘颗粒进入真空泵的机体内。

进一步的，压力传感电路44还可以用于检测过滤罐气压，其包括压力传感器，该压力传感器优选为压力变送器。作为一种优选，压力变送器可以设置在过滤罐上，由于气体经过过滤，检测更为准确。

在某些实施方式中，请参阅图1，该真空系统为第一真空泵1和第二真空泵6配置有对应的第一风机8和第二风机9；控制装置4也设置有相应的第一风机启动电路45和第二风机启动电路46。采用风机对真空泵进行散热，加快真空泵的散热速度，避免真空泵过热。

进一步的，请参阅图2、4，所述第一风机启动电路45包括接触器KM2，所述第二风机启动电路46包括接触器KM3，第一风机启动电路45和第二风机启动电路46通过接触器KM2和接触器KM3互锁设置。通过上述设置，两台风机只能择一启动，避免由于误操作而同时启动，造成电力浪费，规范用电方式。

在某些实施方式中，请参阅图2-4、图6，控制装置4设置有应急电路43，应急电路43用于停用变频器并为第一真空泵1和第二真空泵6供电，当变频器或压力传感电路等出现故障时，为避免生产停机，可通过应急电路对真空泵进行供电使真空泵可以正常工作，此时的真空泵无法实现自动变频工作，需要根据生产情况进行人工操作。

由于上述设置，根据使用情况，控制方式可分为自动控制模式和应急模式。因此进一步的，控制装置还可设置有用于控制变频器启动电路42的导通或断开的自动控制电路；自动控制电路41包括继电器KA1，应急电路43包括接触器KM1，自动控制电路41和应急电路43通过继电器KA1和接触器KM1互锁设置。通过该电路设置，自动控制模式和应急模式只能择一启动，规范工业用电，提高用电安全性，避免由于误操作使两者同时启动而引起生产事故。

在某些实施方式中，请参阅图2-4、图6，所述第一风机启动电路45通过接触器KM2控制变频器启动电路42和应急电路43的导通或断开；所述第二风机启动电路46通过接触器KM3控制变频器启动电路42和应急电路43的导通或断开。通过该电路设置，规范工业用电，只有第一风机8或第二风机9启动的情况下，才可以启动第一真空泵1或第二真空泵6。

作为一种优选的具体实施例，请参阅图3中的供电关系，三相电的三条火线分别表示为L1、L2、L3，与三相电相对应的变频器的电源输入端为R、S、T，其电机输出端为U、V、W；对于本领域技术人员而言，可清晰明确地知道并理解，所述控制装置的供电线可为三相电中的任一相火线，而控制装置的输出端点A可连接变频器的电源输入端R、S、T中的任一端点，为方便理解和表示，在本实施例中的控制装置选择L1/R该组作为具体实施方式进行说明。参阅图3-6，所述控制装置内的各电路的具体接线方式和关系如下：

所述自动控制电路41包括常闭开关S1、常开开关K1、继电器KA1、指示灯LD1，继电器KA1的线圈部与指示灯LD1并联，且其一端依次通过常开开关K1、常闭开关S1与火线L1连接，另一端接零线N，继电器KA1的常开触点KA10与常开开关K1并联。当操作人员按动常开开关K1时，继电器KA1的线圈部通电从而产生磁性，改变与其相对应的触点的闭合/断开状态，继电器的常开触点KA10闭合，形成电路自锁，使自动控制电路导通；同时，指示灯LD1点亮，操作人员可清楚知道该电路正常工作，如果指示灯LD1没被点亮，可知电路中存在故障问题。需要断开自动控制电路时，可按动常闭开关S1，继电器KA1的线圈部失去磁性，继电器的常开触点KA10断开，自动控制电路断开。

所述变频器启动电路42包括继电器KA2、指示灯LD2，继电器KA2的线圈部与指示灯LD2并联，且其一端通过继电器KA1的常开触点KA11与火线L1连接，另一端与变频器的电源输入端R连接。由上述设置可知，该电路由自动控制电路控制，当操作人员按动常开开关K1时，继电器KA1的线圈部通电，改变与其相对应的触点的闭合/断开状态，继电器的常开触点KA11闭合，变频器启动电路随之导通；同时，指示灯LD2点亮，操作人员可清楚知道该电路正常工作，如果指示灯LD2没被点亮，可知电路中存在故障问题。需要断开自动控制电路时，可按动常闭开关S1，继电器KA1的线圈部失去磁性，继电器KA1的常开触点KA11断开，变频器启动电路断开。

所述压力传感电路44包括压力变送器，压力变送器设置在真空罐或过滤罐上，其1脚通过继电器KA1的常开触点KA12与火线L1连接，2脚接零线N，3脚与变频器的OP端连接，4脚与变频器的AI2端连接；变频器的OP端与AI2端通过继电器KA2的常开触点KA21连接，DCM端与GND端连接、与MI1端通过继电器KA2的常开触点KA22连接。由上述设置可知，该电路由自动控制电路和变频启动电路共同控制，当自动控制电路和变频启动电路均正常工作时，该电路才可正常工作。当操作人员按动常开开关K1时，继电器KA1、KA2的线圈部通电，改变与它们相对应的触点的闭合/断开状态，常开触点KA12、KA21、KA22闭合，压力变送器开始工作。压力变送器检测真空罐或过滤罐的气压并传输压力信号至变频器，其中OP、AI2、DCM、GND、MI1为变频器的控制端子。

所述应急电路43包括常闭开关S2、常开开关K2、接触器KM1、指示灯LD3、热继电器RJ1，接触器KM1的线圈部与指示灯LD3并联，且其一端依次通过常开开关K2、常闭开关S2与火线L1连接，另一端依次通过热继电器RJ1、继电器KA1的常闭触点与变频器的电源输入端R连接；接触器KM1的常开辅助触点与常开开关K2并联，其常闭辅助触点串联在继电器KA1的线圈部与零线N之间；变频器的电源输入端R、S、T与其电机输出端U、V、W通过接触器KM1的三个主触点一一对应连接。需要启动应急模式时，操作人员按动常开开关K2，接触器KM1的线圈部通电从而产生磁性，改变与它们相对应的触点的闭合/断开状态，接触器KM1的常开辅助触点闭合，形成电路自锁；其三个主触点闭合，变频器被短路，应急电路导通，三相电对真空泵直接供电；其常闭辅助触点断开，确保自动控制电路断路，反之，当自动控制电路导通，点亮指示灯LD3，继电器KA1的常闭触点断开，确保应急电路断路，自动控制电路与应急电路之间形成互锁关系；需要断开应急电路时，可按动常闭开关S2。其中热继电器RJ1在该电路中起到过流保护的作用，当电流过大时，电路温度升高，热继电器断开。

所述第一风机启动电路45包括常闭开关S3、常开开关K3、接触器KM2、指示灯LD4、热继电器RJ2；接触器KM2的线圈部与指示灯LD4并联，且其一端依次通过常开开关K3、常闭开关S3与火线L1连接，另一端与热继电器RJ2连接；接触器KM2的三个主接触点的一端与第一风机的电源输入端连接，其任一主接触点的另一端与热继电器RJ2连接，其余下两个主接触点的另一端分别与火线L2、L3一一对应连接；接触器KM2的常开辅助触点KM20与常开开关K3并联，其常开辅助触头KM21串联在继电器KA2的线圈部与变频器的电源输入端R之间，其常开辅助触头KM22串联在继电器KA1的常闭触点与变频器的电源输入端R之间。由上述设置可知导通变频器启动电路或应急电路前，需要先导通第一风机启动电路，操作人员按动常开开关K3，接触器KM2的线圈部通电，其常开辅助触点KM20闭合，形成电路自锁，其常开辅助触点KM21、KM22闭合，其三个主触点闭合，第一风机启动电路导通，第一风机通电启动；需要断开第一风机启动电路时，按动常闭开关S3；其中热继电器RJ2在该电路中起到过流保护的作用。

所述第二风机启动电路46包括常闭开关S4、常开开关K4、接触器KM3、指示灯LD5、热继电器RJ3；接触器KM3的线圈部与指示灯LD5并联，且其一端依次通过常开开关K4、常闭开关S4与火线L1连接，另一端通过热继电器RJ3与接触器KM2的常闭辅助触点连接；接触器KM3的三个主接触点的一端与第二风机的电源输入端连接，其任一主接触点的另一端与接触器KM2的常闭辅助触点连接，其余下两个主接触点的另一端分别与火线L2、L3一一对应连接；接触器KM3的常闭辅助触点串联在热继电器RJ2与接触器KM2的任一主触点之间，其常开辅助触点KM30与常开开关K4并联，其常开辅助触头KM31与接触器KM2的常开辅助触头KM21并联，其常开辅助触头KM32与接触器KM2的常开辅助触头KM22并联。由上述设置可知，第一风机启动电路与第二风机启动电路为互锁关系，导通变频器启动电路或应急电路前，需要先导通第一风机启动电路或第二风机启动电路。操作人员按动常开开关K4，接触器KM3的线圈部通电，其常开辅助触点KM30闭合，形成电路自锁；其常开辅助触点KM31、KM32闭合；其三个主触点闭合，第二风机启动电路导通，第二风机通电启动；其常闭辅助触点断开，确保第一风机启动电路断路，反之，第一风机启动电路导通时，接触器KM2的常闭辅助触点断开，确保第二风机启动电路断路；需要断开第二风机启动电路时，按动常闭开关S4；其中热继电器RJ3在该电路中起到过流保护的作用。

根据上述电路设置，其中的热继电器RJ1、RJ2、RJ3可等同替换为其它根据温度检测的过流保护器件，例如熔断器。其中的常开开关K1、K2、K3、K4和常闭开关S1、S2、S3、S4可优选为成对设置的常开常闭按钮。

参阅图2-6可知，通过上述各电路的设置，所述控制装置的各电路通过继电器和接触器完成电路的自锁或互锁，以及电路之间的多级控制，保证设备启动的有序规范，大大提高了该真空系统的工业用电安全性，降低出现用电安全事故的可能性。

请参阅图3，为进一步提高用电安全性，在三相电进入该真空系统前设置一个总开关，作为一种优选，该总开关为三相开关10。

请参阅图3，作为一种优选，在第一真空泵1与第二真空泵6之间设置有双投开关11，双投开关11的电源输入端与变频器5的电机输出端U、V、W连接，第一真空泵1的电源输入端与双投开关11的第一输出端连接，第二真空泵6的电源输入端与双投开关11的第二输出端连接。当需要启动第一真空泵1或第二真空泵6，双投开关11可将供电电路切换至第一真空泵或第二真空泵，另一真空泵则处于断路状态，进一步提高用电安全性。

综上所述，本发明一种用于PVC板生产装置的真空系统，在实际生产当中，通过压力变送器实时检测真空罐或过滤罐的气压，并输出压力信号至变频器，变频器根据压力信号实时变频调节真空泵，从而节省用电，降低企业的用电成本。且在本实施例中，通过真空系统的供电电路以及控制装置的设置，该真空系统的设备启动方式有序规范，大大提高了该真空系统的工业用电安全性，同时设有应急电路以及第二真空泵，避免由于真空泵、变频器等设备故障或部分电路问题而导致设备停机，具有完善的应急措施，大大提高该真空系统的事故应对能力。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于PVC板生产装置的真空系统，其特征在于，包括通过管路依次连接的第一真空泵、真空罐和挤出机，控制装置以及用于控制第一真空泵的变频器；所述控制装置包括用于启停变频器的变频器启动电路和用于检测真空罐气压并传输信号至变频器的压力传感电路。

2.根据权利要求1所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其特征在于，还包括第二真空泵，第二真空泵通过管路分别与第一真空泵、真空罐连接，所述变频器还用于控制第二真空泵。

3.根据权利要求2所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其特征在于,所述变频器启动电路包括继电器KA2，变频器启动电路通过继电器KA2控制压力传感电路的导通或断开。

4.根据权利要求2所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其特征在于，还包括过滤罐，过滤罐用于过滤进入第一真空泵和第二真空泵的气体；所述压力传感电路还可以用于检测过滤罐气压。

5.根据权利要求4所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其特征在于，所述压力传感电路包括压力传感器，压力传感器设置在真空罐或过滤罐上。

6.根据权利要求3所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其特征在于，还包括用于为第一真空泵散热的第一风机和用于为第二真空泵散热的第二风机；所述控制装置还包括用于启停第一风机的第一风机启动电路和用于启停第二风机的第二风机启动电路。

7.根据权利要求6所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其特征在于，所述第一风机启动电路包括接触器KM2，所述第二风机启动电路包括接触器KM3，第一风机启动电路和第二风机启动电路通过接触器KM2和接触器KM3互锁设置。

8.根据权利要求7所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其特征在于，所述控制装置还包括应急电路，应急电路用于停用变频器并为第一真空泵和第二真空泵供电。

9.根据权利要求8所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其特征在于，所述控制装置还包括用于控制变频器启动电路的导通或断开的自动控制电路；自动控制电路包括继电器KA1，应急电路包括接触器KM1，自动控制电路和应急电路通过继电器KA1和接触器KM1互锁设置。

10.根据权利要求8所述的用于PVC板生产装置的真空系统，其特征在于，所述第一风机启动电路通过接触器KM2控制变频器启动电路和应急电路的导通或断开；所述第二风机启动电路通过接触器KM3控制变频器启动电路和应急电路的导通或断开。