CN110380385B - 一种预知电气设备故障的控制系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及预知电气设备故障技术领域，尤其涉及一种预知电气设备故障的控制系统及其方法，一种预知电气设备故障的控制系统包括PLC控制器、PLC输入模块、PLC‑DO输出模块输出信号、动力电缆、控制电缆、断路器、交流接触器、电流互感器、电机保护控制器、三相交流电机、熔断器、中间继电器；一种预知电气设备故障的控制方法是利用PLC控制器得到PLC输入模块信号，经过PLC逻辑程序进行执行判断的，该种控制方法简单可靠，可有效降低电气设备的故障率与维修维护人员的工作量，提高企业的生产效率，创造可观的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及预知电气设备故障技术领域，具体是一种预知电气设备故障的控制系统及其方法。
背景技术
在现代化的工业设备中，电气设备自动化的程度越来越高，各大企业始终围绕高效稳定生产的要求进行，电气设备对所处工况、环境温度、湿度有着极高的要求，同时电气故障对维修人员的技术水平有着很高的要求。
但是，目前维修人员的技术水平主要集中在如何在较短时间内解决问题恢复生产，对于如何预知电气故障的发生，提前将事故扼杀在萌芽状态的技术一直没有去攻克，而该技术的运用，可有效降低电气设备故障率与维修维护人员工作量，提高企业生产效率，创造可观经济效益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：攻克如何预知电气故障的发生，提前将事故扼杀在萌芽状态这一技术难题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明提供的一种预知电气设备故障的控制系统，其特征在于：包括PLC控制器、PLC输入模块、PLC-DO输出模块、动力电缆、控制电缆、电机保护控制器和三相交流电机；
所述动力电缆通过电流互感器，将断路器、交流接触器KM1主触点、交流接触器KM2主触点和所述三相交流电机串连连接形成电机主回路；
所述动力电缆从电流互感器中间孔穿过，所述电流互感器两端子引出线至所述电机保护控制器接线端，所述电流互感器输出5A检测信号至所述电机保护控制器，所述电机保护控制器输出信号至所述PLC输入模块，所述PLC控制器接收所述PLC输入模块信号后，经过PLC逻辑程序进行执行判断，所述电机保护控制器输出信号包括电机运行电流信号、A、B、C三相电流信号以及电机故障信号，所述电机运行电流信号和所述A、B、C三相电流信号的数值范围均为4-20mA；
所述控制电缆通过中间继电器KA1线圈和中间继电器KA1触点与所述交流接触器KM1线圈、所述交流接触器KM2线圈、PLC-DO输出模块输出信号1、PLC-DO输出模块输出信号2以及熔断器共同组成所述三相交流电机的控制回路。
进一步，采用一种预知电气设备故障的控制系统的控制方法为：
在正常情况下，电机保护控制器发出电机故障信号时，PLC-DO输出模块输出信号1得到“0”信号，使交流接触器KM1线圈失电，交流接触器KM1主触点断开，三相交流电机停止运行；
当电机保护控制器未发出电机故障信号，首先PLC控制器通过获得的电机运行电流信号，PLC逻辑程序计算如果在半小时内电机运行电流超过额定电流值的次数≧3次，则PLC-DO输出模块输出信号1得到“0”信号，使交流接触器线圈KM1失电，交流接触器KM1主触点断开，三相交流电机停止运行，该情况主要防止电机轴承卡死等情况发生；
当电机保护控制器未发出电机故障信号，首先PLC控制器通过获得的A、B、C三相电流，PLC逻辑程序计算如果三相电流偏差＞10％，则PLC-DO输出模块输出信号1得到“0”信号，使交流接触器线圈KM1失电，交流接触器KM1主触点断开，三相交流电机停止运行，该情况主要防止三相电流不平衡情况发生；
当电机保护控制器未发出电机故障信号且电机运行电流信号正常，但交流接触器KM1主触点粘死，导致电机主回路一直处于通电状态，则通过PLC-DO输出模块输出信号1得到“0”信号与交流接触器KM1的反馈吸合信号在PLC逻辑程序中做对比，理应都是“1”或“0”，对比结果不同则PLC-DO输出模块输出信号2得到“1”信号，使交流接触器线圈KM2得电，确保强制电机主回路处于失电状态，该情况主要防止接触器主触点粘死情况发生。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的电机主回路；
图2是本发明的电机控制回路；
图3是本发明的原理框图；
图中：1-断路器、2-交流接触器KM1、3-交流接触器KM2、4-电流互感器、5-三相交流电机、6-电机保护控制器、7-熔断器、8-PLC-DO输出模块输出信号1、9-PLC-DO输出模块输出信号2、12-中间继电器KA1、13-动力电缆、14-控制电缆、15-电机故障信号、16-电机运行电流信号、17-A、B、C三相电流信号、18-交流接触器KM1的反馈吸合信号、19-PLC输入模块、20-PLC控制器、21-PLC-DO输出模块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明提供的一种预知电气设备故障的控制系统，其特征在于：包括PLC控制器(20)、PLC输入模块(19)、PLC-DO输出模块(21)、动力电缆(13)、控制电缆(14)、电机保护控制器(6)和三相交流电机(5)；
所述动力电缆(13)通过电流互感器(4)，将断路器(1)、交流接触器KM1(2)主触点、交流接触器KM2(3)主触点和所述三相交流电机(5)串连连接形成电机主回路；
所述动力电缆(13)从电流互感器(4)中间孔穿过，所述电流互感器(4)两端子引出线至所述电机保护控制器(6)接线端，所述电流互感器(4)输出5A检测信号至所述电机保护控制器(6)，所述电机保护控制器(6)输出信号至所述PLC输入模块(19)，所述电机保护控制器(6)输出信号包括电机运行电流信号(16)、A、B、C三相电流信号(17)以及电机故障信号(15)，所述电机运行电流信号(16)和所述A、B、C三相电流信号(17)的数值范围均为4-20mA；
所述控制电缆(14)通过中间继电器KA1(12)线圈和中间继电器KA1(12)触点与所述交流接触器KM1(2)线圈、所述交流接触器KM2(3)线圈、PLC-DO输出模块输出信号1(8)、PLC-DO输出模块输出信号2(9)以及熔断器(7)共同组成所述三相交流电机(5)的控制回路，所述中间继电器(12)代表的是电机故障保护，既在电机控制回路体现，也在PLC程序中体现，体现双保险作用，当PLC程序无法起作用时，可以通过控制回路起到保护电机作用。
进一步，采用一种预知电气设备故障的控制系统的控制方法为：
在正常情况下，电机保护控制器(6)发出电机故障信号(15)时，PLC-DO输出模块输出信号1(8)得到“0”信号，使交流接触器KM1(2)线圈失电，交流接触器KM1(2)主触点断开，三相交流电机(5)停止运行；
当电机保护控制器(6)未发出电机故障信号(15)，首先PLC控制器(20)通过获得的电机运行电流信号(16)，PLC逻辑程序计算如果在半小时内电机运行电流(16)超过额定电流值的次数≧3次，则PLC-DO输出模块输出信号1(8)得到“0”信号，使交流接触器线圈KM1(2)失电，交流接触器KM1(2)主触点断开，三相交流电机(5)停止运行，该情况主要防止电机轴承卡死等情况发生；
当电机保护控制器(6)未发出电机故障信号(15)，首先PLC控制器(20)通过获得的A、B、C三相电流(17)，PLC逻辑程序计算如果三相电流(17)偏差＞10％，则PLC-DO输出模块输出信号1(8)得到“0”信号，使交流接触器线圈KM1(2)失电，交流接触器KM1(2)主触点断开，三相交流电机(5)停止运行，该情况主要防止三相电流不平衡情况发生；
当电机保护控制器(6)未发出电机故障信号(15)且电机运行电流信号(16)正常，但交流接触器KM1(2)主触点粘死，导致电机主回路一直处于通电状态，则通过PLC-DO输出模块输出信号1(8)得到“0”信号与交流接触器KM1(2)的反馈吸合信号(18)在PLC逻辑程序中做对比，理应都是“1”或“0”，对比结果不同则PLC-DO输出模块输出信号2(9)得到“1”信号，使交流接触器线圈KM2(3)得电，确保强制电机主回路处于失电状态，该情况主要防止接触器主触点粘死情况发生。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (1)
1.一种预知电气设备故障的控制系统，其特征在于：包括PLC控制器(20)、PLC输入模块(19)、PLC-DO输出模块(21)、动力电缆(13)、控制电缆(14)、电机保护控制器(6)和三相交流电机(5)；
所述动力电缆(13)通过电流互感器(4)将断路器(1)、交流接触器KM1(2)主触点、交流接触器KM2(3)主触点和所述三相交流电机(5)串连连接形成电机主回路；
所述电流互感器(4)两端子引出线至所述电机保护控制器(6)接线端，所述电机保护控制器(6)输出信号至所述PLC输入模块(19)，所述PLC控制器(20)接收所述PLC输入模块(19)信号，所述电机保护控制器(6)输出信号包括电机运行电流信号(16)、电机故障信号(15)和A、B、C三相电流信号(17)；
所述控制电缆(14)通过中间继电器KA1(12)线圈和中间继电器KA1(12)触点与所述交流接触器KM1(2)线圈、所述交流接触器KM2(3)线圈、PLC-DO输出模块输出信号1(8)、PLC-DO输出模块输出信号2(9)以及熔断器(7)共同组成所述三相交流电机(5)的控制回路；
控制系统的控制方法，包括：
在正常情况下，电机保护控制器发出电机故障信号时，PLC-DO输出模块输出信号1得到“0”信号，使交流接触器KM1线圈失电，交流接触器KM1主触点断开，三相交流电机停止运行；
当电机保护控制器未发出电机故障信号，首先PLC控制器通过获得的电机运行电流信号，PLC逻辑程序计算如果在半小时内电机运行电流超过额定电流值的次数≧3次，则PLC-DO输出模块输出信号1得到“0”信号，使交流接触器线圈KM1失电，交流接触器KM1主触点断开，三相交流电机停止运行；
当电机保护控制器未发出电机故障信号，首先PLC控制器通过获得的A、B、C三相电流，PLC逻辑程序计算如果三相电流偏差＞10％，则PLC-DO输出模块输出信号1得到“0”信号，使交流接触器线圈KM1失电，交流接触器KM1主触点断开，三相交流电机停止运行；
当电机保护控制器未发出电机故障信号且电机运行电流信号正常，但交流接触器KM1主触点粘死，导致电机主回路一直处于通电状态，则通过PLC-DO输出模块输出信号1得到“0”信号与交流接触器KM1的反馈吸合信号在PLC逻辑程序中做对比，理应都是“1”或“0”，对比结果不同则PLC-DO输出模块输出信号2得到“1”信号，使交流接触器线圈KM2得电，确保强制电机主回路处于失电状态。
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| 浅谈石油钻井行业中电气设备的管理、维护及故障消除;韩俊;刘天文;娄景波;;中国石油和化工标准与质量(第11期);全文 * |
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