CN113153775A - 用于真空机组的控制装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于真空机组的控制装置，包括：供电单元，所述供电单元包括电源，所述电源设置为向机械泵、分子泵、真空计以及24V直流电源供电；机械泵控制单元，所述机械泵控制单元控制机械泵的开启和停止；分子泵控制单元，所述分子泵控制单元控制分子泵的开启和停止；真空计，所述真空计提供真空联锁信号；泵阀控制单元，所述泵阀控制单元根据所述真空计提供的真空联锁信号对泵阀进行控制。本申请还公开一种用于真空机组的控制方法。真空机组的供电和联锁控制功能通过模块化的供电和通讯控制模块，其连接和调试变得简单。

Description

用于真空机组的控制装置和控制方法

技术领域

本申请涉及真空机组设备的就地/远程无切换模式即插即用型一体化集成供电与联锁控制单元，具体地涉及用于真空机组的控制装置和控制方法。

背景技术

这里的陈述仅仅提供与本发明有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。真空机组是加速器设备及工业领域常用的系统设备，一般由真空机械泵、真空细抽泵、真空阀组成，并配有电源和真空计。通常供电取自外供电箱插座，通讯和控制则需要另外配备控制功能模块，机械泵的供电还与细抽泵有联锁关系，真空计也与细抽泵、阀门有联锁关系。

发明内容

在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于上述需求，本申请的目的是提供一种用于真空机组的控制装置，包括：

供电单元，所述供电单元包括电源，所述电源设置为向机械泵、分子泵、真空计以及24V直流电源供电；

机械泵控制单元，所述机械泵控制单元控制机械泵的开启和停止；

分子泵控制单元，所述分子泵控制单元控制分子泵的开启和停止；

真空计，所述真空计提供真空联锁信号；

泵阀控制单元，所述泵阀控制单元根据所述真空计提供的真空联锁信号对泵阀进行控制。

根据本申请的一些实施例，其中还包括：状态显示单元，所述状态显示单元显示如下状态中的一项或者多项：

380V供电正常；24V供电正常；机械泵启动/停止；分子泵启动/停止；泵阀开启/关闭；真空联锁满足；机械泵故障；分子泵故障；泵阀保护状态；和旁路/保护。

根据本申请的一些实施例，其中，还包括：通讯单元，所述通讯单元与所述供电单元一体化集成。

根据本申请的一些实施例，其中，所述通讯单元的远程信号传输通过端子接线，利用模拟量信号和数字量信号实现。

根据本申请的一些实施例，其中，所述通讯单元的远程信号传输通过端子接线，利用485接口实现。

根据本申请的一些实施例，其中，所述通讯单元的485接口的电路板采用内嵌的ARM微处理器。

根据本申请的一些实施例，其中，所述通讯单元的485接口的电路板上电源供电与联锁信号进行光电隔离。

根据本申请的一些实施例，其中，所述通讯单元的485接口的电路板上还包括用于执行远程嵌入式控制的继电器组。

根据本申请的一些实施例，其中，所述电源的A相和N引至所述24V直流电源的供电端子。

根据本申请的一些实施例，其中，所述电源的B相和N引至所述分子泵的供电开关，由所述分子泵供电开关的出线端引至分子泵供电插座端子和控制线路熔断器进线端。

根据本申请的一些实施例，其中，所述电源的C相和N引至真空计的供电开关，所述真空计供电开关的出线端引至控制线路熔断器进线端。

根据本申请的一些实施例，其中，所述机械泵的供电开关的出线端连接至主控继电器，所述主控继电器的线圈线路串接所述机械泵控制继电器的常开触点和热保护继电器常闭触点，当机械泵控制继电器的线圈带电后，热保护继电器触点处于闭合状态，主控继电器的线圈吸合。

根据本申请的一些实施例，其中，所述真空联锁包括低真空联锁和高真空联锁，分别对应低真空联锁继电器和高真空联锁继电器，当真空计的联锁信号输出为高电平时，主控继电器的线圈吸合。

本申请的还提供一种用于真空机组的控制方法，包括：

提供电源向机械泵、分子泵、真空计以及24V直流电源供电；

通过机械泵控制单元控制机械泵的开启和停止；

通过分子泵控制单元控制分子泵的开启和停止；

通过真空计提供真空联锁信号；

根据所述真空计提供的真空联锁信号，通过泵阀控制单元对泵阀进行控制。

根据本申请的一些实施例，其中，所述机械泵的开启和停止通过机械泵控制继电器的线圈实现，按下机械泵的启动按钮使机械泵控制继电器带电，按下机械泵的停止按钮使机械泵控制继电器失电；或

通过串接的第一外部继电器的常开触点闭合使机械泵控制继电器的线圈带电，通过第二外部继电器的常闭触点断开使机械泵控制继电器的线圈失电。

根据本申请的一些实施例，其中，分子泵的开启和停止通过按下分子泵启动按钮使分子泵电源控制继电器带电，按下分子泵停止按钮使分子泵电源控制继电器失电；和或

通过串接的第三外部继电器的常开触点闭合使分子泵电源控制继电器的线圈带电，通过第四外部继电器的常闭触点断开使分子泵电源控制继电器的线圈失电。

根据本申请的一些实施例，其中，控制线路中串接主控制继电器的常开触点，使得当机械泵没有开启时，分子泵不能开启。

根据本申请的一些实施例，其中，控制线路串接真空联锁继电器常开触点，只有当达到预设的真空值时，所述真空联锁继电器闭合。

根据本申请的一些实施例，其中，真空联锁继电器与分子泵电源控制继电器的常开触点串接后并接在真空联锁继电器的两端，使得满足真空联锁继电器预设值时，先闭合，再开启分子泵电源。

根据本申请的一些实施例，其中，如果真空联锁继电器不再满足闭合条件，经由分子泵电源控制继电器与真空联锁继电器的串接电路将其旁路，从而避免由于真空突变导致的分子泵电源断电。

根据本申请的一些实施例，其中，在按下泵阀打开按钮时，泵阀继电器带电；在按下泵阀关闭按钮时，泵阀继电器失电；或

通过串接的第五外部继电器的常开触点闭合使泵阀继电器线圈带电，通过第六外部继电器的常闭触点断开使泵阀继电器线圈失电。

根据本申请的一些实施例，其中，泵阀开启控制的联锁条件包括：

机械泵故障继电器的线圈不带电；

分子泵故障继电器的线圈不带电；和

泵阀处于旁路状态。

根据本申请的一些实施例，其中，通过如下步骤开启泵阀的旁路的继电器：

按下旁路启动按钮使旁路的继电器带电，按下旁路保护使旁路的继电器失电；或

通过串接的第七外部继电器的常开触点闭合使旁路的继电器的线圈带电，通过第八外部继电器的常闭触点断开使旁路的继电器的线圈失电。

通过以下结合附图对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。

附图说明

为了进一步阐述本发明的以上和其它优点和特征，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。具有相同的功能和结构的元件用相同的参考标号表示。应当理解，这些附图仅描述本发明的典型示例，而不应看作是对本发明的范围的限定。

在附图中：

图1示出了根据本申请的一些实施例的真空机组控制系统的前面板示意图；

图2示出了根据本申请的一些实施例的真空机组控制系统的后面板示意图；

图3示出了根据本申请的一些实施例的真空机组控制系统的功能块示意图；

图4示出了根据本申请的一些实施例的加速器管道真空控制系统的设备布局示意图；和

图5示出了根据本申请的一些实施例的真空机组控制系统的结构示意图。

附图标记说明

1 24VDC电源

2 电源模块

3 第一光电隔离

4 微处理器

5 第二光电隔离

6 8路继电器

7 485通讯接口

8 485总线

9 注入器

10 加速器

11 分析磁铁

12 开关磁铁

13 靶

14 2#机组

15 1#机组

16 第一泵阀

17 第二泵阀

18 机械泵供电

19 机械泵

20 状态指示

21 泵阀控制

22 真空计

23 分子泵

24 分子泵供电

25 真空计供电

26 主进线插座

F1 第一控制线路熔断器

F2 第二控制线路熔断器

F3 第三控制线路熔断器

F4 第四控制线路熔断器

Q1 机械泵主供电开关

Q2 分子泵供电开关

Q3 真空计供电开关

K1 供电继电器

K2 机械泵控制继电器

K3-1 第一分子泵电源控制继电器

K3-2 第二分子泵电源控制继电器

K4 泵阀继电器

KM1 主控制继电器

KVL-1 第一低真空联锁继电器

KVL-2 第二低真空联锁继电器

KVH-1 第一高真空联锁继电器

KVH-2 第二高真空联锁继电器

KP1 第一外部继电器

KP2 第二外部继电器

KP3 第三外部继电器

KP4 第四外部继电器

KP5 第五外部继电器

KP6 第六外部继电器

KP7 第七外部继电器

KP8 第八外部继电器

KE1 机械泵故障继电器

KE2 分子泵故障继电器

AN1 机械泵启动按钮

AN2 机械泵停止按钮

AN3 第一分子泵启动按钮

AN4 第一分子泵停止按钮

AN5 泵阀打开按钮

AN6 泵阀关闭按钮

CZ1 3相插座380V

CZ2 2相插座

CZ3 2相插座

J1 5针电源进线航插

J2 7针信号航插

J3 12针信号航插

J4 9位穿墙端子

J5 4位穿墙端子

JI1，JI2 12针远程输入信号航插座

JO1，JO2 12针远程输出信号航插座

具体实施方式

真空机组

真空机组是由真空泵、各种管路、集成传感器、真空表、测量装置、电气控制系统等一系列的配套真空辅助设备构成，根据主泵的类型来命名，以真空应用范围分为低真空机组、中真空泵机组、高真空机组及超高真空机组。

低真空机组

工作压力高、排气量大，多用于真空输送、真空浸渍、真空过滤、真空干燥机真空脱气等。主泵常用容积式真空泵中的往复泵、水环泵、油封机械泵、螺杆真空泵、湿式罗茨泵和喷射泵、分子筛吸附泵等这些直排大气型的真空泵都可以胜任，但根据被抽气体的清洁程度、湿度及其他条件，需配置除尘器、气水油水分离器、干燥阱等设施。

中真空机组

适用于需要大抽速和获得中真空的各种真空系统中，如镀膜机、真空冶炼、真空热处理及医药化工、电工焊接等行业。以往中它由罗茨真空泵和油封机械泵、罗茨真空和水环真空泵以及双罗茨真空泵这样的组合居多。随着螺杆真空泵这样的无油真空泵的兴起，罗茨真空泵和螺杆真空泵这样的无油真空机组也逐渐增多，适应性更广。

高真空机组

工作真空度为10^-2-10^-3Pa,其极限真空度为10^-4Pa。机组的主泵通常为油扩散泵、扩散增压泵、分子泵、钛泵、低温冷凝泵等。有些扩散泵高真空抽气机组还配有前级贮气罐，以防止气压波动，改善机组性能。

超高真空机组

工作在10^-6-10^-8Pa，除了要求真空室的材料出气率很低、漏气率很小、能经受200-450℃的高温烘烤外，对机组的要求还有：主泵的极限真空要高，至少在10^-7-10^-8Pa以上。在超高真空的工作压力范围内主泵具有一定的抽速。来自主泵的返流气体的分压力要足够低；对被抽气体选择性强的主泵要配备足够大的辅助泵；机组主泵进气口以上的管道、阀门等部件材料的选择和密封要特别慎重。一般采用出气率较低的不锈钢和采用金属密封圈。

联锁装置

联锁装置或是联锁开关电工电路或机床控制线路中使用得非常得多，这是一种技术更是一种安全的保障。它常要求电动机或其他电器有一定的得电顺序。联锁装置有机械联锁和电气联锁两种类型。

机械联锁装置

一般使用钢丝绳或者杠杆机构，以机械位置的变动(也可采用多功能程序锁)来保证在断路器切断电源以前，隔离开关的操作把手不能动作。

电气联锁装置

电气联锁一般有两种联锁方式，一种是通过操作机构上的联动辅助接点(常开或常闭)去控制隔离开关的把手。当断路器未断开时，隔离开关操作把手不能动作。

另一种电气联锁是利用距离开关操作机构上的联动辅助接点(常开或常闭)去控制断路器。当拉动隔离开关的把手时，联动辅助接点(常开或常闭)使断路器动作以切断电路，从而可防止带负荷拉动距离开关的事故。

计算机联锁装置

利用电脑软件将信号机和转辙器关联起来。通过与逻辑电路同时进行输入输出电路的无触点化，实现设备小型化并节省保养成本。

真空机组作为主流的抽气设备，其在设计开发上为了满足不同类型的工作需求从而设计出不同种类的机组，不同类型的机组在排气量和速度上都有一定的区别。

在一些科研领域，如大型加速器系统，需要使用多组真空机组进行系统真空的维持。这些真空室或真空束流管道可能分布于几千至几万平米的不同厂房内，分布范围大，机组台数多，数量可达几十上百组，真空机组的供电、联锁控制功能和各种信号的通讯接线繁琐。

迫切需要一种模块化产品，使其运行与调试简单便捷。真空机组系统是对真空机组中关键参数如"真空度(负压或增压)"、"流量"等数据进行实时监测、自动调整，如完成"真空保压"、"自动定时停机、启动"、定时定量"真空抽滤"等的功能性控制系统称为真空机组系统。

小型加速器如医用加速器、辐照加速器上使用的单组真空机组，由于可能没有专门的电气控制维护人员和真空系统维护人员，则更需要快捷方便利于维护的运行模式。

如果为了安全考虑需要就地控制和远程控制两种模式，通常需要进行模式切换。然而对于多组分布式的真空机组，模式切换导致启动停机流程更加复杂。

真空机组设备的即插即用型集成供电与通讯控制单元及其控制软件正是为了解决以上问题而构思设计的。

尽管目前通常可以采用计算机同时对多台机组进行状态监控和运行控制，但出于操控方便和设备安全的需要，很多时候也需要安装就地控制和通讯设备。上百台真空机组的供电和联锁控制功能如果通过模块化的供电和通讯控制模块，其连接和调试就会变得简单的多。

参照图1所示，图1示出了根据本申请的一些实施例的真空机组控制前面板示意图。

根据常用真空机组的构成，前面板包括：

真空机组供电与控制

380V指示

24V指示

真空联锁与状态指示

低真空联锁

高真空联锁

管道阀开/关

分子泵供电开/关

控制供电开/关

机械泵供电开/关

分子泵控制启动/停止/全速/故障

泵阀控制启动/停止/保护/故障

机械泵控制启动/停止/故障

主泵开启/关闭

细抽泵开启/关闭

泵阀开启/泵阀关闭

开启指示/关闭指示

参照图2所示，图2示出了根据本申请的一些实施例的真空机组控制后面板示意图。

后面板包括以下功能：

机械泵3相插座

分子泵2相插座

真空计2相插座

泵阀控制与位置返回

管道阀门真空联锁

真空计联锁信号

分子泵控制

电源

就地设备信号

远程控制信号

主电源进线接口

供电受控的机械泵供电插座

细抽泵供电插座

真空计供电插座

主泵控制接口/细抽泵控制接口/阀门控制与位置显示接口

分子泵输入信号接口

真空计输入信号接口

远程信号输出接口

远程信号输入接口

485接口(可选)

真空机组设备的即插即用型集成供电与通讯控制单元承担了真空机组系统设备的核心连接单元的功能，具有系统设备供电、设备间信号交互、通讯及联锁保护功能；其具有的无切换远程就地控制模式配套计算机软件，可以做到任意流程节点启停操作，远程和就地的无切换随心操作，大大降低了对于维护人员的专业性要求，大大缩短了系统调试时间，并且可适用与绝大部分市场上的真空泵及其配套电源产品，具有快速接口设计，即插即用。

具体功能如下：

(1)机械泵(粗抽泵)供电。

(2)分子泵(细抽泵)供电。

(3)真空计供电。

(4)机械泵(粗抽泵)控制启停(面板控制和远程控制)。

(5)分子泵控制启停(面板控制和远程控制)。

(6)泵阀控制打开与关闭，打开状态、关闭状态显示。

(7)通讯功能：机械泵工作状态信号、分子泵状态信号、真空计读取信号。

(8)联锁功能：阀门开启联锁、阀门关闭联锁、分子泵开启联锁、机械泵联锁、以上所连接设备之间的多信号联锁。

(9)使用快速接头，设备即插即用，联锁逻辑内化，信号接通即实现联锁控制与保护。

(10)就地远程无切换模式，随心选择。

(11)计算机软件实现一键启停，自动流程节点识别，直至最终完成。

内部功能设计

主供电

380V电源由主进线端子J1输入进入单元箱体内，J1-1、J1-2、J1-3分别接3相电源的A、B、C三相，J1-4接零线N。

独立安装的接地端子，由外接线接入单元箱体所安装系统的地线支线。内部分别连接所有插座的接地端。

主进线分别连接以下几路设备供电：

机械泵控制供电

由主进线引出三相电至机械泵主供电开关Q1，由机械泵主供电开关Q1为主控制继电器KM1供电，当主控制继电器KM1满足条件吸合，即可为机械泵供电。

24V直流电源供电

由电源的A相和N引至24V直流电源PS1供电端子AC1、AC2。

分子泵电源供电和分子泵电源控制供电

由电源的B相和N引至分子泵供电开关Q2，由分子泵供电开关Q2出线端引至分子泵供电插座端子和控制线路熔断器F3进线端。

真空计供电

由电源的C相和N引至真空计供电插座端子。

控制供电，由电源的C相引至真空计供电开关Q3，真空计供电开关Q3出线端引至控制线路熔断器F4进线端。

机械泵联锁控制

本单元仅能连接3相泵。

机械泵供电开关Q1出线端接至主控继电器KM1，机械泵供电开关Q1的电源的C相出线端接至控制线路。

主控继电器KM1的线圈线路串接控制继电器K2常开触点和热保护继电器常闭触点。当机械泵控制继电器K2线圈带电后，热保护继电器触点处于闭合状态，主控继电器KM1即吸合。

机械泵控制继电器K2线圈控制通过两种方式带电：

1.按下机械泵启动按钮AN1使继电器带电，按下机械泵停止按钮AN2使继电器失电；

2.通过串接在线路中的第二外部继电器KP2的常开触点闭合使机械泵控制继电器K2线圈带电，通过第一外部继电器KP1的常闭触点断开使线圈失电。第一外部继电器KP1和第二外部继电器KP2可以是外部继电器，也可以是485通讯接口板上的单独加配的继电器。

真空联锁

真空联锁信号由真空计给出。

分别设定为“低真空联锁1”、“低真空联锁2”、“高真空联锁1”、“高真空联锁2”,分别对应第一低真空联锁继电器KVL-1、第二低真空联锁继电器KVL-2、第一高真空联锁继电器KVH-1、第二高真空联锁继电器KVH-2四个继电器。

当真空计这四个信号输出高电平，继电器线圈吸合，相应触点动作。

分子泵电源控制

第一分子泵电源控制继电器K3-1、第二分子泵电源控制继电器K3-2通过两种方式带电：

1.按下分子泵启动按钮AN3使继电器带电，按下分子泵停止按钮AN4使继电器失电；

2.通过串接在线路中的第四外部继电器KP4的常开触点闭合使第一分子泵电源控制继电器K3-1的线圈和第二分子泵电源控制继电器K3-2的线圈带电，通过第四外部继电器KP3的常闭触点断开使线圈失电。

第一分子泵电源控制继电器K3-1、第二分子泵电源控制继电器K3-2可以通过并接以扩大触点数。

KP3、KP4可以是外部继电器，也可以是485通讯接口板上的继电器(需单独加配)。

该控制线路中串接主控制继电器KM1常开触点21-23，当机械泵没有开启时，分子泵电源不能开启；

该线路还串接第二低真空联锁继电器KVL-2“低真空联锁2”继电器常开触点5-9，只有当“低真空连锁2”设定的真空值到达时，该继电器才会闭合；

第一低真空联锁继电器KVL-1与第二分子泵电源控制继电器K3-2的常开触点串接后并接在第一低真空联锁继电器KVL-1的5-9两端，其作用是第一低真空联锁继电器KVL-1“低真空联锁1”满足时，先闭合，再开启分子泵电源，这时如果第二高真空联锁继电器KVL-2“低真空联锁2”因为分子泵电源的开启不再满足闭合条件，也可以经由第二分子泵电源控制继电器K3-2与第一低真空联锁继电器KVL-1的串接电路将其旁路，从而避免由于真空突变导致的分子泵电源断电。

阀门控制

真空机组系统内通常会有1-2个阀门，这里仅设计了泵阀控制。

泵阀继电器K4线圈控制通过两种方式带电：

1.按下泵阀打开按钮AN5使继电器带电，按下泵阀关闭按钮AN6使继电器失电；

2.通过串接在线路中的第六外部继电器KP6的常开触点闭合使K2线圈带电，通过第五外部继电器KP5的常闭触点断开使线圈失电。第五外部继电器KP5和第六外部继电器KP6可以是外部继电器，也可以是单独加配的485通讯接口板上的继电器。

泵阀开启控制的联锁条件有3个：

机械泵故障继电器KE1线圈不带电，即没有故障；

分子泵故障继电器KE2线圈不带电，即没有故障；

泵阀真空保护放在“旁路”状态。

如果泵阀真空保护放在“保护”状态，则需要并接的“高真空联锁1”继电器闭合。

泵阀的旁路继电器，控制方式有两种：

1.按下旁路启动按钮AN7使继电器带电，按下旁路保护AN8使继电器失电；

2.通过串接在线路中的第八外部继电器KP8的常开触点闭合使K2线圈带电，通过第七外部继电器KP7的常闭触点断开使线圈失电。

第七外部继电器KP7和第八外部继电器KP8可以是外部继电器，也可以是485通讯接口板上的单独加配的继电器。

状态显示

显示如下状态：

380V供电正常；

24V供电正常；

机械泵启动/停止；

分子泵电源启动/停止；

泵阀开启/关闭；

低真空联锁1满足；

低真空联锁2满足；

高真空联锁1满足；

高真空联锁2满足；

机械泵故障；

分子泵故障；

泵阀保护状态-旁路/保护。

远程通讯功能

远程信号传输和控制可以通过端子接线，利用模拟量信号和数字量信号实现，也可以通过485接口实现。

本部分仅介绍485接口远程通讯开关量功能板。该电路板采用内嵌的ARM微处理器，并在设计上使电源供电与信号进行光电隔离，线路设计过压、过流保护电路，抗干扰性强。

图3示出了根据本申请的一些实施例的真空机组控制系统的功能块示意图，功能块包括：

电源；

485接口8，远程控制通讯接口；

第一光电隔离3和第二光电隔离5；

ARM处理器4；

继电器组6，远程嵌入式控制的执行机构。

如图3所示，电源通过光电隔离与通讯接口隔开。

图4示出了根据本申请的一些实施例的加速器管道真空控制系统的设备布局示意图。

图4示出加速器管道真空系统包括：注入器9，加速器10，分析磁铁11，开关磁铁12，靶13，2#机组14，1#机组15，第一泵阀16，第二泵阀17。

图5示出了根据本申请的一些实施例的真空机组控制系统的结构示意图。

如图5所示，真空机组控制系统包括：24VDC电源1，机械泵供电18，机械泵19，状态指示20，泵阀控制21，真空计22，分子泵23，分子泵供电24，真空计供电25，主进线插座26。

表1和表2显示计算机控制界面示意图表。

表1显示1#机组/2#机组控制桌面布局示意图表，表2显示真空机组状态指示示意图表。

表1 1#机组/2#机组控制桌面布局示意图表

表2真空机组状态指示示意图表

软件设计

配套用于真空机组设备的就地/远程无切换模式即插即用型一体化集成供电与联锁控制单元，还设计了控制软件，包括设备软件与用户软件，以实现远程监测与保护、就地/远程无切换控制、远程一键启停功能。通过用户搭建的PLC模块，下载控制程序后，即可进行真空机组系统的远程监控。

应用

可应用于所有真空机组单元，无论是科研或生产设备的真空机组单元。该单元通常包括一个机械泵、一台分子泵及分子泵电源、1个泵阀门、一台真空计及配套的真空规(包括低真空测量规和高真空测量规)。

该产品也特别适合小型加速器如医用加速器、辐照加速器上使用的单组真空机组。由于可能没有专门的电气控制维护人员和真空系统维护人员，小型加速器设备管理者可以直接购买集成供电与通讯控制模块，将购买回来的真空机组设备做简单的连接，即可实现真空系统自动启动和安全联锁以及状态显示等全部功能。

本发明还提出一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指令代码由机器读取并执行时，可执行上述根据本发明实施方式的方法。

相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的范围内。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。应当注意，本发明的方法不限于按照说明书中描述的时间顺序来执行，也可以按照其他的次序顺序地、并行地或独立地执行。因此，本说明书中描述的方法的执行顺序不对本发明的技术范围构成限制。

以上对本发明各实施方式的描述是为了更好地理解本发明，其仅仅是示例性的，而非旨在对本发明进行限制。应注意，在以上描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明的发明构思的情况下，针对以上所描述的实施方式进行的各种变化和修改，均属于本发明的范围内。

Claims (23)

1.一种用于真空机组的控制装置，包括：

供电单元，所述供电单元包括电源，所述电源设置为向机械泵、分子泵、真空计以及24V直流电源供电；

机械泵控制单元，所述机械泵控制单元控制机械泵的开启和停止；

分子泵控制单元，所述分子泵控制单元控制分子泵的开启和停止；

真空计，所述真空计提供真空联锁信号；

泵阀控制单元，所述泵阀控制单元根据所述真空计提供的真空联锁信号对泵阀进行控制。

2.根据权利要求1所述的用于真空机组的控制装置，其中还包括：状态显示单元，所述状态显示单元显示如下状态中的一项或者多项：

380V供电正常；24V供电正常；机械泵启动/停止；分子泵启动/停止；泵阀开启/关闭；真空联锁满足；机械泵故障；分子泵故障；泵阀保护状态和旁路/保护。

3.根据权利要求1所述的用于真空机组的控制装置，其中还包括：通讯单元，所述通讯单元与所述供电单元一体化集成。

4.根据权利要求3所述的用于真空机组的控制装置，其中，所述通讯单元的远程信号传输通过端子接线，利用模拟量信号和数字量信号实现。

5.根据权利要求3所述的用于真空机组的控制装置，其中，所述通讯单元的远程信号传输通过端子接线，利用485接口实现。

6.根据权利要求5所述的用于真空机组的控制装置，其中，所述通讯单元的485接口的电路板采用内嵌的ARM微处理器。

7.根据权利要求5所述的用于真空机组的控制装置，其中，所述通讯单元的485接口的电路板上电源供电与联锁信号进行光电隔离。

8.根据权利要求5所述的用于真空机组的控制装置，其中，所述通讯单元的485接口的电路板上还包括用于执行远程嵌入式控制的继电器组。

9.根据权利要求1所述的用于真空机组的控制装置，其中，所述电源的A相和N引至所述24V直流电源的供电端子。

10.根据权利要求1所述的用于真空机组的控制装置，其中，所述电源的B相和N引至所述分子泵的供电开关，由所述分子泵供电开关的出线端引至分子泵供电插座端子和控制线路熔断器进线端。

11.根据权利要求1所述的用于真空机组的控制装置，其中，所述电源的C相和N引至真空计的供电开关，所述真空计供电开关的出线端引至控制线路熔断器进线端。

12.根据权利要求1所述的用于真空机组的控制装置，其中，所述机械泵的供电开关的出线端连接至主控继电器，所述主控继电器的线圈线路串接所述机械泵控制继电器的常开触点和热保护继电器常闭触点，当机械泵控制继电器的线圈带电后，热保护继电器触点处于闭合状态，主控继电器的线圈吸合。

13.根据权利要求1所述的用于真空机组的控制装置，其中所述真空联锁包括低真空联锁和高真空联锁，分别对应低真空联锁继电器和高真空联锁继电器，当真空计的联锁信号输出为高电平时，主控继电器的线圈吸合。

14.一种用于真空机组的控制方法，包括：

提供电源向机械泵、分子泵、真空计以及24V直流电源供电；

通过机械泵控制单元控制机械泵的开启和停止；

通过分子泵控制单元控制分子泵的开启和停止；

通过真空计提供真空联锁信号；

根据所述真空计提供的真空联锁信号，通过泵阀控制单元对泵阀进行控制。

15.根据权利要求14所述的用于真空机组的控制方法，其中：所述机械泵的开启和停止通过机械泵控制继电器的线圈实现，按下机械泵的启动按钮使机械泵控制继电器带电，按下机械泵的停止按钮使机械泵控制继电器失电；或

通过串接的第一外部继电器的常开触点闭合使机械泵控制继电器的线圈带电，通过第二外部继电器的常闭触点断开使机械泵控制继电器的线圈失电。

16.根据权利要求14所述的用于真空机组的控制方法，其中，分子泵的开启和停止通过按下分子泵启动按钮使分子泵电源控制继电器带电，按下分子泵停止按钮使分子泵电源控制继电器失电；和或

通过串接的第三外部继电器的常开触点闭合使分子泵电源控制继电器的线圈带电，通过第四外部继电器的常闭触点断开使分子泵电源控制继电器的线圈失电。

17.根据权利要求14所述的用于真空机组的控制方法，其中，控制线路中串接主控制继电器的常开触点，使得当机械泵没有开启时，分子泵不能开启。

18.根据权利要求14所述的用于真空机组的控制方法，其中，控制线路串接真空联锁继电器常开触点，只有当达到预设的真空值时，所述真空联锁继电器闭合。

19.根据权利要求18所述的用于真空机组的控制方法，其中，真空联锁继电器与分子泵电源控制继电器的常开触点串接后并接在真空联锁继电器的两端，使得满足真空联锁继电器预设值时，先闭合，再开启分子泵电源。

20.根据权利要求19所述的用于真空机组的控制方法，其中，如果真空联锁继电器不再满足闭合条件，经由分子泵电源控制继电器与真空联锁继电器的串接电路将其旁路，从而避免由于真空突变导致的分子泵电源断电。

21.根据权利要求14所述的用于真空机组的控制方法，其中，在按下泵阀打开按钮时，泵阀继电器带电；在按下泵阀关闭按钮时，泵阀继电器失电；或

通过串接的第五外部继电器的常开触点闭合使泵阀继电器线圈带电，通过第六外部继电器的常闭触点断开使泵阀继电器线圈失电。

22.根据权利要求21所述的用于真空机组的控制方法，其中，泵阀开启控制的联锁条件包括：

机械泵故障继电器的线圈不带电；

分子泵故障继电器的线圈不带电；和

泵阀处于旁路状态。

23.根据权利要求22所述的用于真空机组的控制方法，其中，通过如下步骤开启泵阀的旁路的继电器：

按下旁路启动按钮使旁路的继电器带电，按下旁路保护使旁路的继电器失电；或

通过串接的第七外部继电器的常开触点闭合使旁路的继电器的线圈带电，通过第八外部继电器的常闭触点断开使旁路的继电器的线圈失电。

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