CN111917098A - 基于Profibus-DP马达保护控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于Profibus‑DP马达保护控制系统，包括监控终端、保护控制装置以及电动机，监控终端、电动机分别与保护控制装置连接；保护控制装置包括：Profibus‑DP接口、电流检测模块、电压检测模块、第一接触器、第二接触器、报警模块以及控制器，Profibus‑DP接口、电流检测模块、电压检测模块、第一接触器、第二接触器、报警模块分别与控制器连接；Profibus‑DP接口设置在控制器上，用于焊接DP总线连接监控终端，接收监控终端的控制信号；本发明内部预留Profibus‑DP接口，即DP总线电缆的固定位置，防止在抽出和关上开关柜时损坏电缆。同时完成对电流、电压、开关状态的检测、保护及常规控制。

Description

基于Profibus-DP马达保护控制系统

技术领域

本发明属于电动机保护技术领域，具体涉及一种基于Profibus-DP马达保护控制系统。

背景技术

随着我国电气智能化和自动化的应用，传统的电动机保护控制装置在系统中的可靠性、干扰性指标上有待提升。

相关技术中，随着通讯技术、传感器技术的发展，现场总线型马达保护控制器技术已在火电厂燃煤机组辅助车间中逐步应用。由于刚使用不久，前期技术水平的原因，进几年投产的火电厂燃煤机组在马达保护控制器(用于保护、控制电动机并实现远传四遥功能)应用存在着不同的故障。而由于传统的马达保护控制器需要与电缆进行插拔连接，极易造成在抽出和关上开关柜时损坏电缆，或是因夹住电缆而导致开关柜打不开的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于Profibus-DP马达保护控制系统，以解决现有技术中在抽出和关上开关柜时损坏电缆，或是因夹住电缆而导致开关柜打不开的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种基于Profibus-DP马达保护控制系统，包括：监控终端、保护控制装置以及电动机，所述监控终端、电动机分别与所述保护控制装置连接；

所述保护控制装置包括：

Profibus-DP接口、电流检测模块、电压检测模块、第一接触器、第二接触器、报警模块以及控制器，所述Profibus-DP接口、电流检测模块、电压检测模块、第一接触器、第二接触器、报警模块分别与所述控制器连接；

所述Profibus-DP接口设置在所述控制器上，用于焊接DP总线连接监控终端，接收所述监控终端的控制信号；

所述电流检测模块用于检测电动机的电流变化；

所述电压检测模块用于检测电动机的电压变化；

所述第一接触器用于控制电动机正转；

所述第二接触器用于控制电动机反转；

所述控制器用于在检测到电流、电压出现异常时，发送报警信号至报警模块进行报警，所述控制器还用于将电流、电压的检测数据发送至监控终端。

进一步的，所述保护控制装置还包括：

DCS分闸模块，连接监控终端，接收所述监控终端对电动机的控制信号；

所述DCS分闸模块与所述控制器连接。

进一步的，所述保护控制装置还包括：

故障自检测模块，所述故障自检测模块与所述控制器连接；

所述故障自检测模块用于将保护控制装置产生的故障信息发送至所述控制器，所述控制器接收到故障信息控制报警模块进行故障报警提醒。

进一步的，所述保护控制装置还包括：断路器和断路器试验模块；

所述断路器与所述控制器连接，用于在电流、电压出现异常时，进行断路保护；

所述断路器试验模块，用于检测断路器的参数。

进一步的，所述保护控制装置还包括：

DI模块，用于监测断路器状态、接触器状态以及所述监控终端的接入状态；

所述DI模块与所述控制器连接。

进一步的，所述保护控制装置还包括：

RS485接口，用于连接外部设备；

所述RS485接口与所述控制器连接。

进一步的，所述保护控制装置还包括：

显示模块，用于显示四遥信息；

所述显示模块与所述控制器连接。

进一步的，所述保护控制装置还包括：

控制器辅助电源，用于向控制器提供电能。

进一步的，所述第一接触器、第二接触器均为常闭接触器。

进一步的，所述控制器的型号为PSM400。

本发明采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：

本发明内部预留Profibus-DP接口，即DP总线电缆的固定位置，防止在抽出和关上开关柜时损坏电缆，同时完成对电流、电压、开关状态的检测、保护及常规控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于Profibus-DP马达保护控制系统的结构示意图；

图2为本发明保护控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

下面结合附图介绍本申请实施例中提供的一个具体的基于Profibus-DP马达保护控制系统。

如图1所示，本申请实施例中提供的基于Profibus-DP马达保护控制系统包括，监控终端1、保护控制装置2以及电动机3，所述监控终端1、电动机3分别与所述保护控制装置2连接；

如图2所示，所述保护控制装置2包括：

Profibus-DP接口201、电流检测模块202、电压检测模块203、第一接触器204、第二接触器205、报警模块206以及控制器207，所述Profibus-DP接口201、电流检测模块202、电压检测模块203、第一接触器204、第二接触器205、报警模块206分别与所述控制器207连接；

所述Profibus-DP接口201设置在所述控制器207上，用于焊接DP总线连接监控终端1，接收所述监控终端1的控制信号；

所述电流检测模块202用于检测电动机3的电流变化；

所述电压检测模块203用于检测电动机3的电压变化；

所述第一接触器204用于控制电动机3正转；

所述第二接触器205用于控制电动机3反转；

所述控制器207用于在检测到电流、电压出现异常时，发送报警信号至报警模块206进行报警，所述控制器207还用于将电流、电压的检测数据发送至监控终端1。

基于Profibus-DP马达保护控制系统的工作原理为：通过保护控制装置2检测电动机3的电流、电压的变化情况，当电流电压的变化超过预设值时进行报警。即使通知工作人员进行处理。除此之外，本申请中在控制器207上焊接DP总线连接监控终端1，使得控制器207与监控终端1采用总线电缆直连，无需经过插拔，减少了中间件，防止在抽出和关上开关柜时损坏电缆，避免因夹住电缆而导致开关柜打不开。监控终端1可以通过DP总线远程控制马达的正转、转、启动和停止。控制器207可以将四遥信息通过DP总线传送到监控终端1，采用此种连接方式减少了中间阻抗环节对通讯的影响，使得测量数据精度高。本申请中采用Profibus-DP协议，支持第三方软件的二次开发与利用，兼容性较高。

其中，四遥信息包括：

遥测(遥测信息)：远程测量。采集并传送运行参数，包括各种电气量和负荷潮流等。

遥信(遥信信息)：远程信号。采集并传送各种保护和开关量信息。

遥控(遥控信息)：远程控制。接受并执行遥控命令，主要是分合闸。

遥调(遥调信息)：远程调节。接受并执行遥调命令，调节发电机输出功率。

本申请用两条DP电缆就可以连接24只Profibus-DP马达保护控制器207装置，与常规马达保护控制器207装置相比大幅度的减少了电缆及安装敷设成本。

一些实施例中，所述保护控制装置2还包括：

DCS分闸模块，连接监控终端1，接收所述监控终端1对电动机3的控制信号；

所述DCS分闸模块与所述控制器207连接。

本申请采用多个通讯接口方式，当装置本身任一通讯部件故障或与之连接的DP链路故障不会引起马达保护控制器207装置通讯异常。

一些实施例中，所述保护控制装置2还包括：

故障自检测模块，所述故障自检测模块与所述控制器207连接；

所述故障自检测模块用于将保护控制装置2产生的故障信息发送至所述控制器207，所述控制器207接收到故障信息控制报警模块206进行故障报警提醒。

具体的，通过故障自检测模块检测保护控制装置2本身产生的故障信息，能够在装置发生故障时进行报警提醒，便于装置的控制、监测与故障的诊断与处理。

可以理解的是，所述故障自检测模块包括：电流信号检测单元、电压信号检测单元，还可以包括其他单元，本申请在此不做限定。

优选的，本申请提供的系统，所述保护控制装置2还包括：断路器和断路器试验模块；

所述断路器与所述控制器207连接，用于在电流、电压出现异常时，进行断路保护；

所述断路器试验模块，用于检测断路器的参数。

当保护控制装置2中的电流检测模块202或电压检测模块203检测到异常时，控制器207不仅可以控制报警模块206进行报警，还同时控制断路器进行断路，保护整个电路的安全。

如果在不能确定故障是否为电路故障还是断路器故障时，可以通过断路器试验模块进行实验，以确定是断路器故障还是电路中存在故障。

其中，报警模块206采用声光报警器。

优选的，所述保护控制装置2还包括：

DI模块，用于监测断路器状态、接触器状态以及所述监控终端1的接入状态；

PI模块，用于采集所述电动机3的频率量信息；

所述DI模块、PI模块分别与所述控制器207连接。

具体的，DI模块采用DI口，采集断路器状态、以及所述监控终端1的接入状态，断路器状态包括断路器开关状态，接触器状态包括接触器开关状态，监控终端1的接入状态包括接入或断开状态。PI模块采用PI口，用于采集电动车的转速信号。

优选的，所述保护控制装置2还包括：

RS485接口，用于连接外部设备；

所述RS485接口与所述控制器207连接。

RS485接口可以将控制器207接收的数据传输到外部。采用RS485接口的通讯速率较高、传输距离远。采用RS485串行通讯距离1.2Km时通讯速率在93.75kbit/s或以下，100m以内最高速率可以达到12Mbit/s。

优选的，所述保护控制装置2还包括：

显示模块，用于显示四遥信息；

所述显示模块与所述控制器207连接。

本申请在保护控制装置2上设有显示模块，显示模块采用液晶显示屏，工作人员可以直接通过保护控制装置2查看四遥信息，更加方便快捷。

优选的，所述保护控制装置2还包括：

控制器辅助电源，用于向控制器207提供电能。

优选的，所述第一接触器204、第二接触器205均为常闭接触器。

优选的，所述控制器207的型号为PSM400。

综上所述，本发明提供一种基于Profibus-DP马达保护控制系统，包括监控终端、保护控制装置以及电动机，监控终端、电动机分别与保护控制装置连接；保护控制装置包括：Profibus-DP接口、电流检测模块、电压检测模块、第一接触器、第二接触器、报警模块以及控制器，Profibus-DP接口、电流检测模块、电压检测模块、第一接触器、第二接触器、报警模块分别与控制器连接；Profibus-DP接口设置在控制器上，用于焊接DP总线连接监控终端，接收监控终端的控制信号；本发明内部预留Profibus-DP接口，即DP总线电缆的固定位置，防止在抽出和关上开关柜时损坏电缆。同时完成对电流、电压、开关状态的检测、保护及常规控制。

可以理解的是，上述提供的系统实施例与上述的方法实施例对应，相应的具体内容可以相互参考，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的控制器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的控制器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的系统。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令方法的制造品，该指令方法实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于Profibus-DP马达保护控制系统，其特征在于，包括：监控终端、保护控制装置以及电动机，所述监控终端、电动机分别与所述保护控制装置连接；

所述保护控制装置包括：

Profibus-DP接口、电流检测模块、电压检测模块、第一接触器、第二接触器、报警模块以及控制器，所述Profibus-DP接口、电流检测模块、电压检测模块、第一接触器、第二接触器、报警模块分别与所述控制器连接；

所述Profibus-DP接口设置在所述控制器上，用于焊接DP总线连接监控终端，接收所述监控终端的控制信号；

所述电流检测模块用于检测电动机的电流变化；

所述电压检测模块用于检测电动机的电压变化；

所述第一接触器用于控制电动机正转；

所述第二接触器用于控制电动机反转；

所述控制器用于在检测到电流、电压出现异常时，发送报警信号至报警模块进行报警，所述控制器还用于将电流、电压的检测数据发送至监控终端。

2.根据权利要求1所述的基于Profibus-DP马达保护控制系统，其特征在于，所述保护控制装置还包括：

DCS分闸模块，连接监控终端，接收所述监控终端对电动机的控制信号；

所述DCS分闸模块与所述控制器连接。

3.根据权利要求1所述的基于Profibus-DP马达保护控制系统，其特征在于，所述保护控制装置还包括：

故障自检测模块，所述故障自检测模块与所述控制器连接；

所述故障自检测模块用于将保护控制装置产生的故障信息发送至所述控制器，所述控制器接收到故障信息控制报警模块进行故障报警提醒。

4.根据权利要求3所述的基于Profibus-DP马达保护控制系统，其特征在于，所述保护控制装置还包括：断路器和断路器试验模块；

所述断路器与所述控制器连接，用于在电流、电压出现异常时，进行断路保护；

所述断路器试验模块，用于检测断路器的参数。

5.根据权利要求1所述的基于Profibus-DP马达保护控制系统，其特征在于，所述保护控制装置还包括：

DI模块，用于监测断路器状态、接触器状态以及所述监控终端的接入状态；

PI模块，用于采集所述电动机的频率量信息；

所述DI模块、PI模块分别与所述控制器连接。

6.根据权利要求1所述的基于Profibus-DP马达保护控制系统，其特征在于，所述保护控制装置还包括：

RS485接口，用于连接外部设备；

所述RS485接口与所述控制器连接。

7.根据权利要求1所述的基于Profibus-DP马达保护控制系统，其特征在于，所述保护控制装置还包括：

显示模块，用于显示四遥信息；

所述显示模块与所述控制器连接。

8.根据权利要求7所述的基于Profibus-DP马达保护控制系统，其特征在于，所述保护控制装置还包括：

控制器辅助电源，用于向控制器提供电能。

9.根据权利要求1所述的基于Profibus-DP马达保护控制系统，其特征在于，所述第一接触器、第二接触器均为常闭接触器。

10.根据权利要求1所述的基于Profibus-DP马达保护控制系统，其特征在于，所述控制器的型号为PSM400。

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