CN203217333U - 隔离控制转换装置及电控箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隔离控制转换装置及电控箱。其中，隔离控制转换装置包括第一PCB板、第二PCB板和隔离板；隔离板设置于第一PCB板与第二PCB板之间，用于隔离第一PCB板和第二PCB板的电信号；第一PCB板集成有本安信号变送转换模块，本安信号变送转换模块用于将传感器采集的本安信号转换为非本安信号，并将非本安信号输出给控制器；第二PCB板与中间继电器相集成，并用于将控制器发出的指令进行处理后传送给接触器。本实用新型能够将相关元器件统一集成在PCB电路板，具有很强的稳定性，适于振动等恶劣环境；并且避免了安装不便，线路繁多维修困难的问题。

Description

隔离控制转换装置及电控箱

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种用于工程机械的隔离控制转换装置及电控箱。 

背景技术

目前，由于很多工程机械，诸如掘进机，其电控箱体积有限，箱内器件繁多，接线处理相对比较混乱，并且，线路检查不便；同时，电控箱的元器件分散布局，结构不紧凑，安装配线不便，检修困难。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种隔离控制转换装置及电控箱，以方便电控箱的接线以及内部配线的安装与线路的故障检修。 

第一方面，本实用新型公开了一种隔离控制转换装置，包括第一PCB板、第二PCB板和隔离板；所述隔离板设置于所述第一PCB板与所述第二PCB板之间，用于隔离所述第一PCB板和所述第二PCB板的电信号；所述第一PCB板集成有本安信号变送转换模块，所述本安信号变送转换模块用于将传感器采集的本安信号转换为非本安信号，并将所述非本安信号输出给控制器；所述第二PCB板与中间继电器相集成，并用于将所述控制器发出的指令进行处理后传送给接触器。 

进一步地，所述隔离控制转换装置中，所述本安信号包括模拟信号、开关信号和CAN信号；所述本安信号变送转换模块包括模拟信号隔离变送单元、开关信号隔离变送单元和CAN信号隔离单元。 

进一步地，所述隔离控制转换装置中，还包括运行状态检测模块，所述运行状态检测模块设置于所述第一PCB板和所述隔离板之间。 

进一步地，所述隔离控制转换装置中，所述第一PCB板还设置有漏电检测模块。 

进一步地，所述隔离控制转换装置中，所述隔离转换装置还包括多芯接插头，所述多芯接插头分别与所述第一PCB板和所述第二PCB板电连接。 

进一步地，所述隔离控制转换装置还包括电气保护模块；所述电气保护模块包括罩体和电气保护单元；所述罩体罩于所述第一PCB板、第二PCB板和隔离板；所述电气保护模块设置于所述罩体内，并且分别与所述第一PCB板和所述第二PCB板相连接。 

进一步地，所述隔离控制转换装置中，所述电气保护单元包括与所述第一PCB板和所述第二PCB板相连接的电源反接保护电路、短路保护电路以及过载保护电路。 

进一步地，所述隔离控制转换装置中，所述多芯接插头还连接有防松保护单元。 

进一步地，所述隔离控制转换装置中，所述多芯插头具有不同的颜色和形状。 

本实用新型隔离控制转换装置中，本安信号变送转换模块集成在第一PCB板，中间继电器集成在第二PCB板，并且，第一PCB板和第二PCB板通过隔离板隔离彼此间的电信号，因此，本实用新型隔离控制转换装置能够将相关元器件集成在PCB电路板，具有很强的稳定性，适于振动等恶劣环境，避免了安装不便，线路繁多维修困难的问题。 

第二方面，本实用新型还公开了一种电控箱，所述电控箱包括上述的隔离控制转换装置；还包括控制器、接触器和多个信号传感器；其中，所述控制器与所述隔离转换装置中的本安信号变送转换模块的输出端相连接，所述接触器与所述第二PCB板的输出端相连接，所述多个信号传感器与所述第一PCB板的输出端相连接。 

本实用新型电控箱包括上述的隔离控制转换装置，因此，也具有上述隔离控制转换装置的技术效果，本实用新型在此不再赘述。 

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中： 

图1为本实用新型第一实施例的结构示意图； 

图2为本实用新型第二实施例的结构示意图。 

附图标记说明 

1      控制器 

2      电气保护模块 

3      多芯接插头 

4      高压PCB板 

5      低压PCB板 

6      运行状态指示模块 

7      接触器 

8      传感器 

9      隔离板 

401    中间继电器 

501    模拟信号隔离变送单元 

502    开关信号隔离变送单元 

503    CAN信号隔离单元 

504    漏电检测模块 

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。 

下面结合图1和图2，对本实用新型的实施例作进一步地说明。 

参照图1，本实施例隔离控制转换装置包括：第一PCB板、第二PCB板和 隔离板；隔离板设置于第一PCB板与第二PCB板之间，用于隔离第一PCB板和第二PCB板的电信号；第一PCB板集成有本安信号变送转换模块，本安信号变送转换模块用于将传感器采集的本安信号转换为非本安信号，并将非本安信号输出给控制器；第二PCB板与中间继电器相集成，并用于将控制器发出的指令进行处理后传送给接触器。 

在本实施例隔离控制转换装置中，本安信号变送转换模块集成在第一PCB板，中间继电器集成在第二PCB板，并且，第一PCB板和第二PCB板通过隔离板隔离彼此间的电信号，因此，本实用新型隔离控制转换装置能够将相关元器件集成在PCB电路板，避免了电器的分散布局，并且，具有很强的稳定性，适于振动等恶劣环境，避免了安装不便，线路繁多、维修困难的问题。 

下面，以图2为实施例，对本实用新型做进一步的详细说明。 

各种传感器8采集的电信号为本安信号，本安信号包括本安模拟信号、本安开关信号和本安CAN（Controller Area Network，控制器局域网）信号。本安信号变送转换模块包括模拟信号隔离变送单元501、开关信号隔离变送单元502和CAN信号隔离单元503。在一个实施例中，本安模拟信号可以为电流大小为4～20毫安的电流信号、电压值大小为0至5伏的电压信号。 

模拟本安信号经过低压PCB板5（第一PCB板）集成的本安信号变送转换模块，转换为非本安信号。具体而言，本安信号变送转换模块包括模拟信号隔离变送单元501、开关信号隔离变送单元502和CAN信号隔离单元503。也就是说，本安模拟信号通过模拟信号隔离变送单元501转换为非本安模拟信号，本安开关信号通过开关信号隔离变送单元502转换为非本安开关信号，本安CAN信号通过CAN信号隔离变送单元503转换为非本安CAN信号。 

控制器1接收非本安模拟信号、非本安开关信号和非本安CAN信号，并依据这些信号，发出控制命令，经过高压PCB板4（第二PCB板）的中间继电器401的吸合，控制至接触器7，进而控制外部设备。 

如图2所示的实施例，高压PCB板4与低压PCB板5之间通过绝缘的隔离板9，对高压PCB板4与低压PCB板5进行电信号隔离。 

为了进一步方便电控箱的接线以及内部配线的安装，隔离转换装置还包括多芯接插头，多芯接插头分别与高压PCB板4和低压PCB板5电连接。下面对高压PCB板4和低压PCB板5做进一步地说明。 

中间继电器401集成于高压PCB板4。通过高压PCB板4与中间继电器401的集成，可实现对AC220V电压的电气控制，从而可以控制外接真空的接触器7的吸合。当控制器1通过多芯接插头3的连接，将输出信号传给高压PCB板4时，高压PCB板4电路内部供电，从而控制中间继电器401吸合。当中间继电器401线圈吸合时，控制真空的接触器7的动作，此时实现了高压PCB板4和低压PCB板5对线路的控制。 

低压PCB板5与模拟信号隔离变送单元501、开关信号隔离变送单元502和CAN信号隔离单元503、漏电检测模块504连接。通过低压PCB板5与模拟信号隔离变送单元501、开关信号隔离变送单元502的集成，可实现对本安信号与非本安信号的隔离，将0-5V、4-20mA的本安信号同时转换为0-5V、4-20mA的非本安信号；通过低压PCB板5与CAN信号隔离单元503、漏电检测模块504的集成，可将CAN信号进行隔离，也可检测外电路的输入电阻，对外部电路进行漏电检测，同时将输入信号传递到控制器1中。 

进一步优选地，隔离控制转换装置还包括运行状态检测模块6，运行状态检测模块6设置于低压PCB板5和隔离板9之间。运行状态检测模块6与高压PCB板4和低压PCB板5相连接，采用二极管灯光显示，通过对各个PCB板上各回路的通断进行监控，以实时显示隔离控制转换装置的运行情况。当然，除了二极管灯光显示提醒故障外，其他的状态显示形式也在本实用新型的保护范围之内。各种形式的显示结构为本领域技术人员所习知，本实用新型在此不再赘述。 

为了进行隔离转换装置的漏电检测，在低压PCB板5内还集成有漏电检测模块504，漏电检测模块504通过本安接地电阻测试与传感器相连接。 

多芯接插头3可以设置有防松保护单元，并且，还可以根据高压信号、低压信号、输入信号、输出信号采用不同颜色、不同形状的接插头。这样做的目 的在于，可防止因误插错而对器件造成损害的危险。 

为了进一步提高隔离转换装置的性能，隔离转换装置还包括电气保护模块2，电气保护模块2包括罩体和电气保护单元；罩体罩于高压PCB板4、低压PCB板5和隔离板9形成的整体；电气保护单元设置于罩体内，并且分别与高压PCB板4和低压PCB板5相连接。电气保护单元包括与高压PCB板4和低压PCB板5相连接的电源反接保护电路、短路保护电路以及过载保护电路。也就是说，电气保护单元可实现对各个PCB板器件的过载保护、短路保护、电源反接保护，从而实现对PCB板的可靠控制。当然，还可以包括其他的保护电路。本实施例在此不再一一列举。 

简单地说，本实施例中，电气保护模块2、多芯接插头3可针对控制器1、接触器7、各传感器8等外接设备进行电气与机械保护，防止接线的误插。高压PCB板4上的中间继电器401可对AC220V电压进行信号控制，低压PCB板5上的本安信号变送转换模块可实现本安与非本安信号的隔离，运行状态显示模块6可通过对内部线路各通断状态的监控，实时显示运行状态。 

下面，以掘进机为例，对本实施例隔离控制转换装置的工作原理做进一步地说明。 

当掘进机在进行电控箱装配时，装配人员可以通过多芯接插头3直接对接插件进行安装，因此可以减少装配人员不必要的配线错误。同时简化了线路，提高电气稳定性。 

掘进机准备启车瞬间，可通过隔离控制转换装置中的漏电检测模块504，检测各电机的绝缘电阻，当检测的电阻值低于电路中设定的电阻值时，漏电检测模块504给出一个检测信号，并将此信号传到控制器1中，控制器1可根据此信号进行停机。 

当掘进机启动时，传感器8所采集的外接电路的CAN通信信号经过本安信号变送转换模块转换为能够为控制器1所应用的CAN信号。 

当掘进机运行时，本安信号变送转换模块可以将外接传感器的本安信号转换为非本安信号，供控制器所使用。当外电路有本安报警信号时，该本安报警 信号可通过本安信号转换为非本安信号，并发送到控制器1中。控制器1接到报警信息后，命令电机停机。此时控制器1发送的24V输出信号供给高压PCB板4上的中间继电器401，当中间继电器401接到信号后，中间继电器401断开，同时控制AC220V电压。 

可以看出，本实施例中，隔离控制转换装置可以对中间继电器的线圈及触点提示故障，也可将所有电器元件及功能进行标注及进行故障提示，极大的方便了掘进机电器元件的集中控制、方便及时发现故障、简化线路、提高电气稳定性，降低检修的复杂程度。并且，由于采用了将多个元器件集成至两个PCB板的方式，缩小了隔离转换装置的体积。此外，机械结构上，多芯接插头还可以根据高压信号、低压信号、输入信号、输出信号采用不同颜色、不同形状。可防止因误插错而对器件造成损害的危险。 

第二方面，本实用新型还提供了一种电控箱，该电控箱包括上述的隔离控制转换装置；还包括控制器1、接触器7和多个信号传感器8；其中，控制器1与隔离转换装置中的本安信号变送转换模块的输出端相连接，接触器7与高压PCB板4的输出端相连接，多个信号传感器8与低压PCB板5的输出端相连接。 

电控箱的实施例包括上述的隔离控制转换装置，因此，也具有上述隔离控制转换装置的技术效果，本实用新型在此不再赘述。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种隔离控制转换装置，其特征在于，包括： 

第一PCB板、第二PCB板和隔离板； 

所述隔离板设置于所述第一PCB板与所述第二PCB板之间，用于隔离所述第一PCB板和所述第二PCB板的电信号； 

所述第一PCB板集成有本安信号变送转换模块，所述本安信号变送转换模块用于将传感器采集的本安信号转换为非本安信号，并将所述非本安信号输出给控制器； 

所述第二PCB板与中间继电器相集成，并用于将所述控制器发出的指令进行处理后传送给接触器。 

2.根据权利要求1所述的隔离控制转换装置，其特征在于， 

所述本安信号包括本安模拟信号、本安开关信号和本安CAN信号； 

所述本安信号变送转换模块包括模拟信号隔离变送单元、开关信号隔离变送单元和CAN信号隔离单元。 

3.根据权利要求2所述的隔离控制转换装置，其特征在于， 

还包括运行状态检测模块，所述运行状态检测模块设置于所述第一PCB板和所述隔离板之间。 

4.根据权利要求3所述的隔离控制转换装置，其特征在于， 

所述第一PCB板还设置有漏电检测模块。 

5.根据权利要求1至4中任一项所述的隔离控制转换装置，其特征在于， 

所述隔离转换装置还包括多芯接插头，所述多芯接插头分别与所述第一PCB板和所述第二PCB板电连接。 

6.根据权利要求5所述的隔离控制转换装置，其特征在于， 

所述隔离转换装置还包括电气保护模块； 

所述电气保护模块包括罩体和电气保护单元； 

所述罩体罩于所述第一PCB板、第二PCB板和隔离板； 

所述电气保护模块设置于所述罩体内，并且分别与所述第一PCB板和所述第二PCB板相连接。 

7.根据权利要求6所述的隔离控制转换装置，其特征在于， 

所述电气保护单元包括与所述第一PCB板和所述第二PCB板相连接的电源反接保护电路、短路保护电路以及过载保护电路。 

8.根据权利要求7所述的隔离控制转换装置，其特征在于， 

所述多芯接插头还连接有防松保护单元。 

9.根据权利要求8所述的隔离控制转换装置，其特征在于， 

所述多芯插头具有不同的颜色和形状。 

10.一种电控箱，其特征在于， 

所述电控箱包括如权利要求1至9中任一项所述的隔离控制转换装置； 

还包括控制器、接触器和多个信号传感器；其中，所述控制器与所述隔离转换装置中的本安信号变送转换模块的输出端相连接，所述接触器与所述第二PCB板的输出端相连接，所述多个信号传感器与所述第一PCB板的输出端相连接。 

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