CN111142506A - 一种控制电机启停的方法、电机保护器和工业控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子技术领域，具体涉及一种控制电机启停的方法、电机保护器和工业控制系统。该方法首先在电机保护器检测到触发变量后，作为事件发送者的电机保护器向CAN总线发送事件触发广播命令；然后作为事件接收者的电机保护器通过其CAN接口从CAN总线上接收并执行该事件触发广播命令，以控制相应继电器动作以控制电机启动或停止。本发明利用CAN总线“低延时”和“端对端”的通讯特性，在实现多台电机的互联互通的基础上达到控制多台电机启停控制的目的。
Description
技术领域
本发明属于电子技术领域，具体涉及一种控制电机启停的方法、电机保护器和工业控制系统。
背景技术
工艺现场需要配备多台电机，一台电机配备有一台电机保护器，以控制电机的启停。由于工艺现场的一些设备动力需求较大，可能需要多台电机共同带动这台设备运作。而且，这些电机需要按照工艺需求，按照一定时序启动和停止。例如，在设备工作过程中，可能出现带动该设备运作的其中一台电机故障的情况出现，该故障的电机便需要停止工作，为了安全起见，带动该设备运作的其余电机也需要停止工作。
为了实现上述功能，一般使用可编程逻辑控制器PLC以通过电机保护器实现控制多台电机的启停控制。虽然一个PLC的成本并不高，但是具备PLC编程能力的人员较少。往往是在建厂时候，协调第三方人员进行工程服务，工程人员根据现场维护人员要求来做PLC控制。
但实际情况是，维保人员对现场工艺要求很清楚，但具备高素质的PLC编程能力的维保人员比较少。如果想根据现场工艺要求调整启停时序，往往需要维保人员再请第三方的工程人员进行工程服务，浪费时间且工作效率低。
发明内容
本发明提供了一种控制电机启停的方法、电机保护器和工业控制系统，用以解决调整电机启停时序时需要再请工程人员造成的工作效率低的问题。
为了解决上述问题，本发明所提供的技术方案包括：
本发明的一种控制电机启停的方法，包括如下步骤：
在电机保护器检测到触发变量后，该电机保护器作为事件发送者通过其CAN接口向CAN总线发送事件触发广播命令，所述事件触发广播命令包括触发变量信息；与CAN总线相连的各个电机控制器均接收所述事件触发广播命令，只有作为事件接收者的电机保护器判断该电机保护器的触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息是否一致，若一致，作为事件接收者的电机保护器执行所述触发广播命令，控制相应继电器动作以控制与作为事件接收者的电机保护器相连的电机启动或停止。
进一步的，所述事件触发广播命令还包括是否应答信息；且作为事件接收者的电机保护器在判断触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息一致时，还将信息一致的情况反馈给作为事件发送者的电机保护器。
进一步的，所述事件触发广播命令的触发变量信息包括故障跳闸、故障告警、启动电机和停止电机。
进一步的，作为事件接收者的电机保护器执行所述触发广播命令前，还包括计算延时时间的步骤。
本发明的一种工业控制系统，包括CAN总线、至少两台电机保护器和至少两台电机，每台电机保护器均通过其CAN接口连接至CAN总线，且每台电机保护器均连接对应的电机；各台电机保护器按照如下方法进行电机启停控制：在电机保护器检测到触发变量后，该电机保护器作为事件发送者通过其CAN接口向CAN总线发送事件触发广播命令，所述事件触发广播命令包括触发变量信息；与CAN总线相连的各个电机控制器均接收所述事件触发广播命令，只有作为事件接收者的电机保护器判断该电机保护器的触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息是否一致，若一致，作为事件接收者的电机保护器执行所述触发广播命令，控制相应继电器动作以控制与作为事件接收者的电机保护器相连的电机启动或停止。
进一步的，所述事件触发广播命令还包括是否应答信息；且作为事件接收者的电机保护器在判断触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息一致时，还将信息一致的情况反馈给作为事件发送者的电机保护器。
进一步的，作为事件接收者的电机保护器执行所述触发广播命令前，还包括计算延时时间的步骤。
本发明的一种电机保护器，包括CAN接口；当所述电机保护器作为事件发送者时，所述电机保护器用于在检测到触发变量后，通过CAN接口向CAN总线发送事件触发广播命令，所述事件触发广播命令包括触发变量信息；当所述电机保护器作为事件接收者时，所述电机保护器用于通过CAN接口从CAN总线上接收所述事件触发广播命令，判断其触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息是否一致，若一致，则控制相应继电器动作以控制电机启动或停止。
本发明的有益效果：本发明利用CAN总线“低延时”和“端对端”的通讯特性，将工业现场的所有电机保护器通过CAN总线挂接在一起，利用CAN总线的低延时和端对端的通讯特性，以及电机保护器本身可编程功能，使得维保人员只需根据自己需求设置“触发条件”和“延时时间”，实现分布式控制，在实现多台电机的互联互通的基础上达到控制多台电机启停控制的目的。
具体实施方式
图1是实施例的一种工业控制系统结构示意图。
具体实施方式
系统实施例：
该实施例提供了一种工业控制系统，如图1所示，该系统包括CAN总线和五台电机保护器，每台电机保护器具有CAN接口，并连接一个电机，以控制与之相连的电机启动或停止；各台电机保护器均通过对应的CAN接口连接至CAN总线。其中，电机1、电机2和电机3共同带动设备1工作，电机4和电机5共同带动设备2工作。该系统可实现一种控制电机启停的方法，下面对该方法进行详细介绍。
步骤一，通过双绞线连接系统中的多台电机保护器的CAN接口，并且设置每台电机保护器的地址，地址编码一般按照顺序设置，同一CAN总线上的电机保护器的CAN波特率设置一致（例如可均设置为100Kbps），以实现各台电机保护器的相互通讯。
步骤二，CAN通讯设置ID掩码模式和筛选模式，规定多台电机保护器之间一定规则ID掩码均可通过，可以实现电机保护器之间广播通讯。同时电机保护器又具备筛选，仅仅与电机保护器地址号相同可以通过过滤。
步骤三，每台电机保护器之间可以采用类似编程语言“信号”和“槽”模式，同时具备8组“事件发送”和“事件接收”。例如，当电机1故障后，电机保护器1检测到该“触发变量”，电机保护器1作为事件发送者通过其CAN接口向CAN总线发送事件触发广播命令。该事件触发广播命令包括触发变量信息、是否应答信息（这里设置为需应答）和事件编号信息（编号不重复，以防止多次发送，事件接收者多次执行。）
步骤四，与CAN总线相连的各台电机保护器（包括电机保护器2、电机保护器3、电机保护器4和电机保护器5）均能接收到该事件触发广播命令，但是电机保护器4和电机保护器5接收但不执行该事件触发广播命令。只有电机保护器2和电机保护器3接收到该事件触发广播命令后，分析压板是否打开，判断该电机保护器的触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息是否一致，若一致说明需要执行该事件触发广播命令，由于事件触发广播命令中的是否应答信息设置为需应答，故这里将一致的情况反馈给电机保护器1，而且，同时计算延时时间，待延时时间到，电机保护器2和电机保护器3均执行继电器出口，以控制电机2和电机3均停止工作。而且，电机保护器1还会根据反馈的信息判断是否为电机保护器2和电机保护器3执行该事件触发广播命令，若不是，会报错。
下面对作为事件发送者和事件接收者的电机保护器的界面设置做一说明。
1）作为事件发送者的电机保护器的界面设置信息包括：
压板：打开/关闭（此功能是否打开或者关闭）。
触发变量：DI1~DI11、故障跳闸、故障告警、启动电机（合闸）、停止电机（跳闸）。
信息校验：无应答/区间/列表。
接收地址（区间模式）：1~256。
接收地址（列表模式）：1、2、3。
设置无应答，装置只发送数据，不管数据是否接收到，相当于以太网UDP模式。
设置成区间模式或者列表模式反应答后，作为事件接收的电机接到执行信号，并符合设置逻辑，作为事件接收的电机要反馈应答信号，如作为事件发送的电机3秒内未接收到数据无反馈，再次发送3次信息，3次过后电机仍未反馈，本电机会报出来地址无反馈。
区间模式：接收地址连续，最多可设置1~256之间。
列表模式：接收地址段不连续，采用单个地址设置，本装置最多可以兼容6个地址设置。
2）作为事件接收者的电机保护器装置界面设置信息包括：
压板：打开/关闭。
触发变量：DI1~DI11、故障跳闸、故障告警、启动电机（合闸）、停止电机（跳闸）。
触发输出：DO1（启动电机/合断路器）、DO2（停止电机/故障跳闸）、DO3、DO4、DO5。
延时时间：0~ 999999ms，最长延时可以达到1000秒，执行时间偏差5ms。
整体来看，该系统利用CAN总线“低延时”和“端对端”的通讯特性，使用电力系统中并不常用的CAN总线将各台电机保护器挂接在一起，相较于使用以太网、光纤等协议更为复杂的总线，虽说时间误差相对来说大一些，大约在5ms左右，但对该系统来说已经足够，效果极佳。
方法实施例：
该实施例提供了一种控制电机启停的方法，该方法已在系统实施例中做了详细介绍，这里不再赘述。
电机保护器实施例：
该实施例提供了一种电机保护器，该电机保护器为系统实施例中的电机保护器，该电机保护器可为作为时间发送者的电机保护器，也可为作为事件接收者的电机保护器。无论作为哪种电机保护器，均已在系统实施例中做了详细介绍，这里不再赘述。
Claims (10)
1.一种控制电机启停的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在电机保护器检测到触发变量后，该电机保护器作为事件发送者通过其CAN接口向CAN总线发送事件触发广播命令，所述事件触发广播命令包括触发变量信息；
与CAN总线相连的各个电机控制器均接收所述事件触发广播命令，只有作为事件接收者的电机保护器判断该电机保护器的触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息是否一致，若一致，作为事件接收者的电机保护器执行所述触发广播命令，控制相应继电器动作以控制与作为事件接收者的电机保护器相连的电机启动或停止。
2.根据权利要求1所述的控制电机启停的方法，其特征在于，所述事件触发广播命令还包括是否应答信息；且作为事件接收者的电机保护器在判断触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息一致时，还将信息一致的情况反馈给作为事件发送者的电机保护器。
3.根据权利要求1所述的控制电机启停的方法，其特征在于，所述事件触发广播命令的触发变量信息包括故障跳闸、故障告警、启动电机和停止电机。
4.根据权利要求1~3任一项所述的控制电机启停的方法，其特征在于，作为事件接收者的电机保护器执行所述触发广播命令前，还包括计算延时时间的步骤。
5.一种工业控制系统，其特征在于，包括CAN总线、至少两台电机保护器和至少两台电机，每台电机保护器均通过其CAN接口连接至CAN总线，且每台电机保护器均连接对应的电机；各台电机保护器按照如下方法进行电机启停控制：
在电机保护器检测到触发变量后，该电机保护器作为事件发送者通过其CAN接口向CAN总线发送事件触发广播命令，所述事件触发广播命令包括触发变量信息；
与CAN总线相连的各个电机控制器均接收所述事件触发广播命令，只有作为事件接收者的电机保护器判断该电机保护器的触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息是否一致，若一致，作为事件接收者的电机保护器执行所述触发广播命令，控制相应继电器动作以控制与作为事件接收者的电机保护器相连的电机启动或停止。
6.根据权利要求5所述的工业控制系统，其特征在于，所述事件触发广播命令还包括是否应答信息；且作为事件接收者的电机保护器在判断触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息一致时，还将信息一致的情况反馈给作为事件发送者的电机保护器。
7.根据权利要求5或6所述的工业控制系统，其特征在于，作为事件接收者的电机保护器执行所述触发广播命令前，还包括计算延时时间的步骤。
8.一种电机保护器，其特征在于，包括CAN接口；
当所述电机保护器作为事件发送者时，所述电机保护器用于在检测到触发变量后，通过CAN接口向CAN总线发送事件触发广播命令，所述事件触发广播命令包括触发变量信息；
当所述电机保护器作为事件接收者时，所述电机保护器用于通过CAN接口从CAN总线上接收所述事件触发广播命令，判断其触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息是否一致，若一致，则控制相应继电器动作以控制电机启动或停止。
9.根据权利要求8所述的电机保护器，其特征在于，所述事件触发广播命令还包括是否应答信息；且当所述电机保护器作为事件接收者时，在判断该电机保护器的触发变量信息与事件触发广播命令中的触发变量信息是否一致时，还将信息一致的情况反馈给作为事件发送者的电机保护器。
10.根据权利要求8或9所述的电机保护器，其特征在于，当所述电机保护器作为事件接收者时，用于执行所述触发广播命令前，还用于计算延时时间。
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