CN204290804U - 变频控制电路板 - Google Patents

Abstract

一种变频控制电路板，安装在为负载设备配置的电机拖动系统中，用于为系统中主用、备用变频器提供运行参数，向系统反馈主用、备用变频器的运行数据，以及完成主用/备用变频器切换。变频控制电路板印刷电路板、启动继电器单元、运行继电器单元、故障继电器单元、第一信号切换继电器单元、第二信号切换继电器单元和第三信号切换继电器单元和输入输出端口群。本实用新型通过输入输出端口群将大部分的外围线路集成到印刷电路板内部，提高了集成度，减少了外围接线，并且通过专用接线端子接线，提高了电连接可靠性；通过各继电器单元的配合实现自动地、无缝地、高效地、安全地主用变频器与备用变频器切换。

Description

变频控制电路板

技术领域

本实用新型涉及协助完成自动控制功能的电路板，特别是涉及为了确保持续运行而能够自动完成主备切换功能的电路板。

背景技术

许多大型设备都需要配置电机拖动系统完成自动化、甚至无人值守操作。而为了实现自动控制，所述电机拖动系统都通过系统内的上位机完成各种自动化操作。所述上位机按照程序设定发出控制指令，并接收系统内各设备和被系统拖动设备反馈的数据，上位机依据反馈数据做出判断发出调整控制指令。在所述电机拖动系统中通常会设置变频器，通过对变频器的调整，来控制系统参数。为了确保电机拖动系统持续工作，一旦系统启动，除非遇到紧急情况，系统内各设备都保持运行状态，但设备故障很难完全避免，因此需要为系统配置主用变频器和至少一个备用变频器，当主用变频器出现故障时，就投入备用变频器。由于变频器接入电机拖动系统的电连接关系复杂，在有一个以上备用变频器时，各变频器接入系统的电连接关系就更为复杂，现有技术电机拖动系统中需要为主、备变频器提供复杂的电连接接线关系；在主备变频器切换过程中不仅需要将主用变频器退出运行，将备用变频器投入运行，还需要将向主用变频器发出的指令数据切换到向备用变频器发送，并且需要将主用变频器反馈数据切换到由备用变频器反馈输出，现有技术主备变频器切换还不能实现完全自动化，这都不利于电机拖动系统运行，故障定位，给系统持续运行带来了安全隐患。现有技术主备变频器切换方案致使系统集成度不高，外围接线过于复杂，系统可靠性差，故障排除繁琐。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出用于实现并集中控制主用、备用变频器实时切换的变频控制电路板，简化电机拖动系统中电连接接线关系，提高系统持续运行的可靠性，便于故障排除。

本实用新型解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、制造一种变频控制电路板，安装在为负载设备配置的电机拖动系统中，用于为系统中主用、备用变频器提供运行参数，向系统反馈主用、备用变频器的运行数据，以及完成主用/备用变频器切换。所述系统配置有上位机，该上位机输出控制指令，并接收系统内各设备的反馈数据。所述主用变频器借助主机接触器接入系统，备用变频器借助备机接触器接入系统。尤其是，所述变频控制电路板包括印刷电路板，安装在该印刷电路板上的启动继电器单元、运行继电器单元、故障继电器单元、第一信号切换继电器单元、第二信号切换继电器单元和第三信号切换继电器单元，以及设置在印刷电路板的输入输出端口群。所有继电器单元都包括各自的励磁线圈和至少一个继电开关。

所述输入输出端口群包括电源输入端，常开外部启动信号输入端子群，常闭外部停止信号输入端子群，主备运行选择输入端子群，用于接收来自上位机的允许运行信号的运行输入端口，用于接收来自上位机的故障信号的故障输入端口，用于接收来自上位机的选择主用变频器信号的选择主机输入端口，用于接收来自上位机的主用变频器动作输入端口，用于接收备机接触器连锁开关信号的备机接触器连锁信号输入端口，用于接收主机接触器工作状态的主机接触器工作输入端口，用于接收来自上位机的备用变频器动作输入端口，用于接收主机接触器连锁开关信号的主机接触器连锁信号输入端口，用于接收备机接触器工作状态的备机接触器工作输入端口。

常开外部启动信号输入端子群通常处于开路短开状态，包括至少一用于电连接常开状态开关的启动信号输入端口，使任一常开状态开关闭合导通就使常开外部启动信号输入端子群处于闭合导通状态。常闭外部停止信号输入端子群通常处于闭合导通状态，包括至少一用于电连接常闭状态开关的停止信号输入端口，使任一常闭状态开关开路断开就导致常闭外部停止信号输入端子群处于开路断开状态。在系统正常运行的情况下，主备运行选择输入端子群处于闭合导通状态。

当主用变频器投入使用时，主机接触器闭合导通，主机接触器连锁信号输入端口不得电，反之，当主用变频器没有投入使用时，主机接触器开路断开，主机接触器连锁信号输入端口得电。当备用变频器投入使用时，备机接触器闭合导通，备机接触器连锁信号输入端口不得电，反之，当备用变频器没有投入使用时，备机接触器开路断开，备机接触器连锁信号输入端口得电。

所述电源输入端之间电连接有供电模块，该供电模块的输出端并联有启动支路、主机运行支路、主机故障支路、主机输出支路和备机输出支路。所述启动支路包括串联在一起的常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群、主备运行选择输入端子群和启动继电器单元的励磁线圈。所述主机运行支路包括串联在一起的运行输入信号端口和运行继电器单元的励磁线圈。所述主机故障支路包括串联在一起的故障信号输入端口和故障继电器单元的励磁线圈。所述主机输出支路包括串联在一起的选择主机输入端口、主机动作输入端口、备机接触器连锁信号输入端口和主机接触器工作输入端口。所述备机输出支路包括串联在一起的备机动作输入端口、主机接触器连锁信号输入端口和备机接触器工作输入端口。所述备机接触器工作输入端口两端还分别并联有第一信号切换继电器单元的励磁线圈、第二信号切换继电器单元的励磁线圈和第三信号切换继电器单元的励磁线圈。

当系统正常运行时，主用变频器接入系统，主机接触器闭合导通，而备机接触器开路断开，即备用变频器没有接入系统。常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群都处于闭合导通状态，启动继电器单元的励磁线圈得电，使启动继电器单元的各继电开关动作而向上位机反馈变频控制电路板启动。运行输入端口得电，进而运行继电器单元的励磁线圈得电使运行继电器单元的各继电开关动作而向上位机反馈主用变频器投入运行。故障输入端口不得电，进而故障继电器单元的励磁线圈不得电而使故障继电器单元的继电开关不动作而维持常态。主机输入端口和主机动作输入端口得电，备机接触器连锁信号输入端口因备机接触器开路断开而得电，主机接触器工作输入端口因主机接触器投入使用而得电，从而使主机输出支路都处于闭合导通状态。备机动作输入端口不得电，主机接触器连锁信号输入端口因主机投入使用而不得电，备机接触器工作输入端口因备机接触器开路断开而不得电，从而使备机输出支路处于开路断开状态，进而第一信号切换继电器单元的励磁线圈、第二信号切换继电器单元的励磁线圈和第三信号切换继电器单元的励磁线圈都不得电，使第一信号切换继电器单元的继电开关、第二信号切换继电器单元的继电开关和第三信号切换继电器单元的继电开关都不动作而维持主机变频器从上位机获取控制指令并向上位机反馈运行参数的状态。

当主用变频器故障时，主用变频器退出系统，备用变频器接入系统，备机接触器闭合导通，而主机接触器开路断开。常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群处于闭合导通状态，启动继电器单元的励磁线圈得电而使启动继电器单元的继电开关动作，维持向上位机反馈变频控制电路板启动。运行输入端口不得电，进而运行继电器单元的励磁线圈不得电，使运行继电器单元的继电开关维持常态。故障输入端口得电，进而故障继电器单元的励磁线圈得电使故障继电器单元的继电开关动作而向上位机反馈主用变频器处于故障状态。主机输入端口和主机动作输入端口不得电，备机接触器连锁信号输入端口因备机接触器闭合导通而不得电，主机接触器工作输入端口因主机接触器开路断开而不得电，从而使主机输出支路都处于开路断开状态。备机动作输入端口得电，主机接触器连锁信号输入端口因主机没有投入使用而得电，备机接触器工作输入端口因备机接触器闭合导通而得电，从而使备机输出支路处于闭合导通状态，进而第一信号切换继电器单元的励磁线圈、第二信号切换继电器单元的励磁线圈和第三信号切换继电器单元的励磁线圈都得电，使第一信号切换继电器单元的继电开关、第二信号切换继电器单元的继电开关和第三信号切换继电器单元的继电开关都动作而切换状态，使备机变频器从上位机获取控制指令并向上位机反馈运行参数的状态。

具体而言，所述输入输出端口群还包括用于电连接处于常开状态的第一启动开关的第一外部启动信号输入端口，以及用于电连接处于常开状态的第二启动开关的第二外部启动信号输入端口。所述第一、第二启动开关是通过手动操作启动系统运行的开关，因被操作而动作处于闭合导通状态。所述常开外部启动信号输入端子群包括并联在一起的第一外部启动信号输入端口和第二外部启动信号输入端口。所述常开外部启动信号输入端子群还并联有常开状态的启动继电器单元的第一继电开关。当闭合第一、第二启动开关中的任一一个时，常开外部启动信号输入端子群处于闭合导通状态，常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群都处于闭合导通状态，启动继电器单元的励磁线圈得电，使常开状态启动继电器单元的第一继电开关闭合导通，屏蔽常开外部启动信号输入端子群的状态，即无论第一、第二启动开关处于何种状态都锁定保持常开外部启动输入端子群处于闭合导通状态。

具体地，所述输入输出端口群还包括用于电连接常闭状态的第一停止开关的第一外部停止信号输入端口，用于电连接常闭状态的第二停止开关的第二外部停止信号输入端口，用于电连接常闭状态的紧急停止开关的急停信号输入端口，用于电连接常闭状态的第一联锁开关的第一外部联锁信号输入端口，以及用于电连接常闭状态的第二联锁开关的第二外部联锁信号输入端口。所述第一、第二联锁开关反映负载设备的工作状态，当负载设备正常工作时，第一、第二联锁开关不动作而处于闭合导通状态，当负载设备出现需要停止系统运行的故障时，第一、第二联锁开关动作而处于开路断开状态。所述常闭外部停止信号输入端子群包括串联在一起的第一外部停止信号输入端口、第二外部停止信号输入端口、急停信号输入端口、第一外部联锁信号输入端口和第二外部联锁信号输入端口。

更具体地，所述输入输出端口群还包括用于接收来自上位机选择主用变频器运行信号的选择主用输入信号端口，用于接收来自上位机选择备用变频器运行信号的选择备用输入信号端口，用于接收来自上位机允许备用变频器运行指令的备用允许输入信号端口，以及用于电连接自动主/备切换开关的自动切换状态输入端口。当所述自动主/备切换开关处于闭合导通状态时，就设置主用/备用变频器之间的切换自动完成。当自动主/备切换开关处于开路断开状态是，就设置主用/备用变频器之间的切换需要手动完成。主备运行选择输入端子群包括并联的选择主用支路和选择备用支路；所述选择主用支路包括串联在一起的选择主用输入信号端口和常闭状态的故障继电器单元的第一继电开关。所述选择备用支路包括串联在一起的选择备用输入信号端口和备用允许输入信号端口，以及并联在选择备用输入信号端口两端的自动切换状态输入端口。

所述输入输出端口群还包括用于向上位机反馈输出变频控制电路板启动状态的启动反馈输出端口，用于向上位机反馈输出主用变频器故障状态的主用故障反馈输出端口，用于接收上位机输出的设定频率的设定频率输入端口，用于向主用变频器输出设定频率的主用设定频率输出端口，用于向备用变频器输出设定频率的备用设定频率输出端口，用于向上位机反馈输出运行频率的频率反馈输出端，用于接收来自主用变频器的运行频率反馈参数的主用频率反馈输入端口，用于接收来自备用变频器的运行频率反馈参数的备用频率反馈输入端口，用于向上位机反馈输出电流参数的电流反馈输出端，用于接收来自主用变频器的运行电流反馈参数的主用电流反馈输入端口，用于接收来自备用变频器的运行电流反馈参数的备用电流反馈输入端口，用于向上位机反馈输出转矩参数的转矩反馈输出端，用于接收来自主用变频器的运行转矩反馈参数的主用转矩反馈输入端口，用于接收来自备用变频器的运行转矩反馈参数的备用转矩反馈输入端口，用于向上位机反馈变频器运行状态的运行反馈输出端口，用于向上位机反馈备用变频器运行状态的备用运行反馈输入端口，用于向上位机反馈变频器故障状态的故障反馈输出端口，以及用于向上位机反馈备用变频器故障的备用故障反馈输入端口。

常开状态启动继电器单元的第二继电开关的两端电连接所述启动反馈输出端口。常开状态的故障继电器单元的第二继电开关的两端电连接主用故障反馈输出端口。

第一信号切换继电器单元的第一继电开关和第二继电开关各自的公共端分别电连接设定频率输入端口。第一信号切换继电器单元的第一继电开关和第二继电开关各自的常闭端分别电连接主用设定频率输出端口。第一信号切换继电器单元的第一继电开关和第二继电开关各自的动作闭合端分别电连接备用设定频率输出端口。

第一信号切换继电器单元的第三继电开关和第四继电开关各自的公共端分别电连接频率反馈输出端。第一信号切换继电器单元的第三继电开关和第四继电开关各自的常闭端分别电连接主用频率反馈输入端口。第一信号切换继电器单元的第三继电开关和第四继电开关各自的动作闭合端分别电连接备用频率反馈输入端口。

第二信号切换继电器单元的第一继电开关和第二继电开关各自的公共端分别电连接电流反馈输出端。第二信号切换继电器单元的第一继电开关和第二继电开关各自的常闭端分别电连接主用电流反馈输入端口。第二信号切换继电器单元的第一继电开关和第二继电开关各自的动作闭合端分别电连接备用电流反馈输入端口。

第二信号切换继电器单元的第三继电开关和第四继电开关各自的公共端分别电连接转矩反馈输出端。第二信号切换继电器单元的第三继电开关和第四继电开关各自的常闭端分别电连接主用转矩反馈输入端口。第二信号切换继电器单元的第三继电开关和第四继电开关各自的动作闭合端分别电连接备用转矩反馈输入端口。

第三信号切换继电器单元的第一继电开关和第二继电开关各自的公共端分别电连接运行反馈输出端口。第三信号切换继电器单元的第一继电开关和第二继电开关各自的常闭端分别电连接常开状态的运行继电器单元的第一继电开关的两端。第三信号切换继电器单元的第一继电开关和第二继电开关各自的动作闭合端分别电连接备用运行反馈输入端口。

第三信号切换继电器单元的第三继电开关和第四继电开关各自的公共端分别电连接故障反馈输出端口。第三信号切换继电器单元的第三继电开关和第四继电开关各自的常闭端分别电连接常闭状态的故障继电器单元的第三继电开关。第三信号切换继电器单元的第三继电开关和第四继电开关各自的动作闭合端分别电连接备用故障反馈输入端口。

为利于故障定位，所述输入输出端口群还包括用于电连接运行指示灯的运行指示输出端口，用于电连接故障指示灯的故障指示输出端口，以及用于电连接备用变频器运行指示灯的备用运行指示输出端口。运行指示输出端并联在运行继电器单元的励磁线圈的两端。故障指示输出端并联在故障继电器单元的励磁线圈。备用运行指示输出端口并联在备机接触器工作输入端口两端。

为了确保可靠的工作环境温度，所述电机拖动系统还包括至少一强冷风机，强冷风机借助各自配置的强冷风机接触器接入电机拖动系统，并借助各自配置的强冷风机断路器退出电机拖动系统。

变频控制电路板还包括安装在该印刷电路板上的强冷风机故障继电器单元，该强冷风机故障继电器单元包括强冷励磁线圈和强冷继电开关。

所述输入输出端口群还包括用于接收强冷风机断路器合闸状态信号的断路器合闸输入端口，用于接收强冷风机接触器闭合状态信号的接触器闭合输入端口，用于接收强冷风机断路器跳闸状态信号的断路器跳闸输入端口，强冷反馈共用端，强冷正常反馈输出端，以及强冷故障输出端。强冷反馈共用端和强冷正常反馈输出端用于向上位机反馈强冷风机工作正常状态信号，强冷反馈共用端和强冷故障输出端用于向上位机反馈强冷风机故障状态信号。

所述供电模块的输出端之间还并联有强冷风机运行支路和强冷风机故障支路。

强冷风机运行支路包括串联在一起的断路器合闸输入端口、常开状态启动继电器单元的第三继电开关和接触器闭合输入端口。

强冷风机故障支路包括串联在一起的断路器跳闸输入端口和强冷风机故障继电器单元的强冷励磁线圈。

强冷风机故障继电器单元的强冷继电开关的公共端电连接强冷反馈共用端，强冷风机故障继电器单元的强冷继电开关的常闭端电连接强冷正常反馈输出端，强冷风机故障继电器单元的强冷继电开关的动作闭合端电连接强冷故障输出端。

为了故障定位，所述输入输出端口群还包括用于电连接强冷风机故障指示灯的强冷故障指示端口。强冷故障指示端口并联在强冷风机故障继电器单元的强冷励磁线圈两端。

为确保供电可靠性和持续性所述电机拖动系统还包括不间断供电电源设备。

变频控制电路板还包括安装在该印刷电路板上的延时继电器单元和供电继电器单元。

所述输入输出端口群还包括用于监视市电状态的监视输入端口，用于电连接不间断供电电源设备的电源保持输入开关的电源保持输入端口，以及用于向变频控制电路板外部设备提供电源的至少一扩展电源输出端口。

所述供电模块包括并联在电源输入端两端的延时支路、供电保持支路和电源输出支路。

所述延时支路包括串联在一起的监视输入端口和延时继电器单元的延时励磁线圈。

所述供电保持支路包括串联在一起的延时继电器单元的延时开路继电开关和供电继电器单元的供电励磁线圈，以及并联在延时开路继电开关两端的电源保持输入端口。

所述电源输出支路包括串联在一起的继电开关组和供电模块的输出端。所述继电开关组包括并联在一起的供电继电器单元的第一供电继电开关、第二供电继电开关。所有扩展电源输出端口都并联在供电模块的输出端两端。

为便于安装调试，采用分区块配置端口的结构，所述输入输出端口群被分配设置在安装在印刷电路板上的至少两个集成端口连接模块内。

同现有技术相比较，本实用新型“变频控制电路板”的技术效果在于：

本实用新型通过输入输出端口群将大部分的外围线路集成到印刷电路板内部，提高了集成度，减少了外围接线，并且通过专用接线端子接线，提高了电连接可靠性；通过各继电器单元的配合实现自动地、无缝地、高效地、安全地主用变频器与备用变频器切换；通过各继电器的功能配置为主用、备用变频器的运行状态提供工作状态指示灯，有利于快速高效的故障定位；通过延时继电器单元和供电继电器单元配合有效防止系统晃电带来的危害，确保系统能够持续运行；由于变频控制电路板大量减少电连接接线，适用于复杂接线结构，多个变频控制电路板可以实现一主多备的结构，也就是一个备用变频器可以为多台主用变频器提供备用，降低系统构建成本。

附图说明

图1是本实用新型“变频控制电路板”优选实施例的正投影主视示意图；

图2是所述优选实施例主电气线路第一部分电原理示意图；

图3是所述主电气线路第二部分电原理示意图；

图4是所述主电气线路第三部分电原理示意图；

图5是所述优选实施例系统反馈继电开关电连接结构示意图；

图6是所述优选实施例实现频率设定功能继电开关电连接结构示意图；

图7是所述优选实施例实现频率反馈功能继电开关电连接结构示意图；

图8是所述优选实施例实现电流反馈功能继电开关电连接结构示意图；

图9是所述优选实施例实现转矩反馈功能继电开关电连接结构示意图；

图10是所述优选实施例实现运行状态反馈切换功能继电开关电连接结构示意图；

图11是所述优选实施例实现故障状态反馈切换功能继电开关电连接结构示意图；

图12是所述优选实施例实现强冷风机故障反馈功能继电开关电连接结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例作进一步详述。

本实用新型提出一种变频控制电路板，安装在为负载设备配置的电机拖动系统中，用于为系统中主用、备用变频器提供运行参数，向系统反馈主用、备用变频器的运行数据，以及完成主用/备用变频器切换。

所述电机拖动系统配置有上位机，该上位机输出控制指令，并接收系统内各设备的反馈数据。上位机是电机拖动系统自动运行的核心设备，可以通过工业级计算机、可编程逻辑控制器等实现。由于电机拖动系统功率大，用电电流大，接入系统的设备，例如变频器，都是通过接触器接入系统。所述主用变频器借助主机接触器接入系统，备用变频器借助备机接触器接入系统。

如图1所示，所述变频控制电路板包括印刷电路板8，安装在该印刷电路板8上的启动继电器单元K1、运行继电器单元K2、故障继电器单元K3、第一信号切换继电器单元KA1、第二信号切换继电器单元KA2和第三信号切换继电器单元KA3，以及设置在印刷电路板8上的输入输出端口群。所有继电器单元都包括各自的励磁线圈和至少一个继电开关。本实用新型优选实施例的各继电器都包括各自的励磁线圈和四个继电开关，对于在优选实施例中没有用到的继电开关，可用作扩展其它功能的继电开关。

所述输入输出端口群包括电源输入端101、102，常开外部启动信号输入端子群71，常闭外部停止信号输入端子群72，主备运行选择输入端子群73，用于接收来自上位机的允许运行信号的运行输入端口139、140，用于接收来自上位机的故障信号的故障输入端口143、144，用于接收来自上位机的选择主用变频器信号的选择主机输入端口147、148，用于接收来自上位机的主用变频器动作输入端口149、150，用于接收备机接触器连锁开关信号的备机接触器连锁信号输入端口151、152，用于接收主机接触器工作状态的主机接触器工作输入端口153、154，用于接收来自上位机的备用变频器动作输入端口155、156，用于接收主机接触器连锁开关信号的主机接触器连锁信号输入端口157、158，用于接收备机接触器工作状态的备机接触器工作输入端口159、160。所述上位机监控系统运行情况，当上位机启动检测电机拖动系统内各设备就绪后会发出允许运行信号使运行输入端口139、140得电处于闭合导通状态，系统未启动运行时，运行输入端口139、140处于开路断开状态。当上位机根据各项反馈数据判断主用变频器处于故障状态时，上位机将会发出故障信号使故障输入端口143、144闭合导通，电机拖动系统正常运行时，故障输入端口143、144处于开路断开状态。当上位机根据检测数据判断主用变频器可以投入运行，将会持续发出选择主用变频器信号使选择主机输入端口147、148闭合导通，并持续发出主用变频器动作指令使主用变频器动作输入端口149、150；当上位机根据检测数据判断主用变频器不能投入运行，将会停发选择主用变频器信号和主用变频器动作指令，从而令选择主机输入端口147、148和主用变频器动作输入端口149、150处于开路断开状态。当上位机根据检测数据判断备用变频器可以投入运行，将会持续发出备用变频器动作指令使备用变频器动作输入端口155、156；当上位机根据检测数据判断备用变频器不能投入运行，将会停发备用变频器动作指令，从而令备用变频器动作输入端口155、156处于开路断开状态。

常开外部启动信号输入端子群71由电连接常开状态开关器件组成，通常处于开路短开状态，包括至少一用于电连接常开状态开关的启动信号输入端口，使任一常开状态开关闭合导通就使常开外部启动信号输入端子群处于闭合导通状态。常闭外部停止信号输入端子群72由电连接常闭状态器件的输入端口组成，通常处于闭合导通状态，包括至少一用于电连接常闭状态开关的停止信号输入端口，使任一常闭状态开关开路断开就导致常闭外部停止信号输入端子群处于开路断开状态。在系统正常运行的情况下，无论主用还是备用，总有变频器投入使用，因此对于变频器的选择非主即备，主备运行选择输入端子群73处于闭合导通状态。

当主用变频器投入使用时，主机接触器闭合导通，主机接触器连锁信号输入端口157、158不得电，主机接触器工作输入端口153、154得电，反之，当主用变频器没有投入使用时，主机接触器开路断开，主机接触器连锁信号输入端口157、158得电，主机接触器工作输入端口153、154不得电。当备用变频器投入使用时，备机接触器闭合导通，备机接触器连锁信号输入端口151、152不得电，备机接触器工作输入端口159、160得电；反之，当备用变频器没有投入使用时，备机接触器开路断开，备机接触器连锁信号输入端口151、152得电，备机接触器工作输入端口159、160不得电。

如图2至图4所示，所述电源输入端101、102之间电连接有供电模块，该供电模块的输出端O1、O2并联有启动支路61、主机运行支路62、主机故障支路63、主机输出支路64和备机输出支路65。

所述启动支路61包括串联在一起的常开外部启动信号输入端子群71、常闭外部停止信号输入端子群72、主备运行选择输入端子群73和启动继电器单元K1的励磁线圈K100。

所述主机运行支路62包括串联在一起的运行输入信号端口139、140和运行继电器单元K2的励磁线圈K200。

所述主机故障支路63包括串联在一起的故障信号输入端口143、144和故障继电器单元K3的励磁线圈K300。

所述主机输出支路64包括串联在一起的选择主机输入端口147、148、主机动作输入端口149、150、备机接触器连锁信号输入端口151、152和主机接触器工作输入端口153、154。

所述备机输出支路65包括串联在一起的备机动作输入端口155、156、主机接触器连锁信号输入端口157、158和备机接触器工作输入端口159、160。所述备机接触器工作输入端口159、160两端还分别并联有第一信号切换继电器单元KA1的励磁线圈KA100、第二信号切换继电器单元KA2的励磁线圈KA200和第三信号切换继电器单元KA3的励磁线圈KA300。

当系统正常运行时，主用变频器接入系统，主机接触器闭合导通，而备机接触器开路断开，即备用变频器没有接入系统。对于启动支路61，施加外部启动信号使得常开外部启动信号输入端子群71处于闭合导通状态，常闭外部停止信号输入端子群72和主备运行选择输入端子群73都处于闭合导通状态，启动继电器单元K1的励磁线圈K100得电，使启动继电器单元K1的各继电开关动作而向上位机反馈变频控制电路板启动。启动继电器单元K1主要用于反映变频控制电路板的启动状态，因此，启动继电器单元K1的各继电开关都因变频控制电路板启动与否而动作。对于主机运行支路62，上位机启动检测电机拖动系统内各设备就绪后会发出允许运行信号使运行输入端口139、140得电处于闭合导通状态，运行输入端口139、140得电，进而运行继电器单元K2的励磁线圈K200得电使运行继电器单元K2的各继电开关动作而向上位机反馈主用变频器投入运行。运行继电器单元K2主要用于反映主用变频器已运行的状态，因此，运行继电器单元K2的各继电开关都因主用变频器运行与否而动作。对于主机故障支路63，故障输入端口143、144不得电，进而故障继电器单元K3的励磁线圈K300不得电而使故障继电器单元K3的继电开关不动作而维持常态。进而故障继电器单元K3主要用于反映主用变频器是否故障的状态，因此，进而故障继电器单元K3的各继电开关都因主用变频器故障与否而动作。对于主机输出支路64，主机输入端口147、148和主机动作输入端口149、150得电，备机接触器连锁信号输入端口151、152因备机接触器开路断开而得电，主机接触器工作输入端口153、154因主机接触器投入使用而得电，从而使主机输出支路64都处于闭合导通状态。对于备机输出支路65，备机动作输入端口155、156不得电，主机接触器连锁信号输入端口157、158因主机投入使用而不得电，备机接触器工作输入端口159、160因备机接触器开路断开而不得电，从而使备机输出支路处于开路断开状态，进而第一信号切换继电器单元KA1的励磁线圈KA100、第二信号切换继电器单元KA2的励磁线圈KA200和第三信号切换继电器单元KA3的励磁线圈KA300都不得电，使第一信号切换继电器单元KA1的继电开关、第二信号切换继电器单元KA2的继电开关和第三信号切换继电器单元KA3的继电开关都不动作而维持主机变频器从上位机获取控制指令并向上位机反馈运行参数的状态。各信号切换继电器单元主要用于数据从主用变频器向备用变频器切换，该数据包括接收上位机的数据和向上位反馈的数据。

当电机拖动系统运行过程中，主用变频器出现故障，需要由备用变频器替换主用变频器，主用变频器退出系统，备用变频器接入系统，备机接触器闭合导通，而主机接触器开路断开。对于启动支路61，常开外部启动信号输入端子群71、常闭外部停止信号输入端子群72和主备运行选择输入端子群73由于变频控制电路板的启动状态未变而处于闭合导通状态，启动继电器单元K1的励磁线圈K100得电而使启动继电器单元K1的继电开关动作，维持向上位机反馈变频控制电路板启动。对于主机运行支路62，运行输入端口139、140不得电，进而运行继电器单元K2的励磁线圈K200不得电，使运行继电器单元K2的继电开关维持常态。对于主机故障支路63，故障输入端口143、144得电，进而故障继电器单元K3的励磁线圈K300得电使故障继电器单元K3的继电开关动作而向上位机反馈主用变频器处于故障状态。对于主机输出支路64，主机输入端口147、148和主机动作输入端口149、150不得电，备机接触器连锁信号输入端口151、152因备机接触器闭合导通而不得电，主机接触器工作输入端口153、154因主机接触器开路断开而不得电，从而使主机输出支路64都处于开路断开状态。对于备机输出支路65，备机动作输入端口155、156得电，主机接触器连锁信号输入端口157、158因主机没有投入使用而得电，备机接触器工作输入端口159、160因备机接触器闭合导通而得电，从而使备机输出支路65处于闭合导通状态，进而第一信号切换继电器单元KA1的励磁线圈KA100、第二信号切换继电器单元KA2的励磁线圈KA200和第三信号切换继电器单元KA3的励磁线圈KA300都得电，使第一信号切换继电器单元KA1的继电开关、第二信号切换继电器单元KA2的继电开关和第三信号切换继电器单元KA3的继电开关都动作而切换状态，使备机变频器从上位机获取控制指令并向上位机反馈运行参数的状态。

为便于安装调试，采用分区块配置端口的结构，如图1所示，本实用新型优选实施例所述输入输出端口群被分配设置在安装在印刷电路板8上的至少两个集成端口连接模块9内。本优选实施例中设置八个集成端口连接模块9。各端口可以根据外部设备、器件所在的位置分配在各集成端口连接模块9内。

所述常开外部启动信号输入端子群71内都是为处于常开状态需要外部启动的开关器件提供电连接端口，本实用新型优选实施例，如图3所示，所述输入输出端口群还包括用于电连接处于常开状态的第一启动开关的第一外部启动信号输入端口117、118，以及用于电连接处于常开状态的第二启动开关的第二外部启动信号输入端口119、120。所述第一、第二启动开关是通过手动操作启动电机拖动系统运行的开关，因被操作而动作处于闭合导通状态。如图3所示，所述常开外部启动信号输入端子群71包括并联在一起的第一外部启动信号输入端口117、118和第二外部启动信号输入端口119、120。所述常开外部启动信号输入端子群还并联有常开状态的启动继电器单元K1的第一继电开关K101，用于起到锁定启动状态作用。本实用新型优选实施例中由于第一、第二启动开关都是人为操作的自动复位开关，对第一、第二启动开关的人为操作不可能长期有效，第一、第二启动开关相当于人为给出启动指令，为了保持第一、第二启动开关的启动指令有效，采用启动继电器单元K1的第一继电开关K101锁定启动状态。电机拖动系统启动时，当闭合第一、第二启动开关中的任一一个时，常开外部启动信号输入端子群71处于闭合导通状态，常闭外部停止信号输入端子群72和主备运行选择输入端子群73都处于闭合导通状态，启动继电器单元K1的励磁线圈K100得电，使常开状态启动继电器单元K1的第一继电开关K101闭合导通，短路常开外部启动信号输入端子群71，屏蔽常开外部启动信号输入端子群71的状态，即无论第一、第二启动开关处于何种状态都锁定保持常开外部启动输入端子群71处于闭合导通状态。

所述常闭外部停止信号输入端子群72为常闭状态的开关器件提供电连接端口。本实用新型优选实施例，如图3所示，所述输入输出端口群还包括用于电连接常闭状态的第一停止开关的第一外部停止信号输入端口121、122，用于电连接常闭状态的第二停止开关的第二外部停止信号输入端口123、124，用于电连接常闭状态的紧急停止开关的急停信号输入端口125、126，用于电连接常闭状态的第一联锁开关的第一外部联锁信号输入端口127、128，以及用于电连接常闭状态的第二联锁开关的第二外部联锁信号输入端口129、130。所述第一、第二停止开关是为人为操作停止变频控制电路板和电机拖动系统的开关器件。紧急停止开关是为了应对突发事件需要停止电机拖动系统的开关器件。所述第一、第二联锁开关反映负载设备的工作状态，当负载设备正常工作时，第一、第二联锁开关不动作而处于闭合导通状态，当负载设备出现需要停止系统运行的故障时，第一、第二联锁开关动作而处于开路断开状态。所述常闭外部停止信号输入端子群72包括串联在一起的第一外部停止信号输入端口121、122、第二外部停止信号输入端口123、124、急停信号输入端口125、126、第一外部联锁信号输入端口127、128和第二外部联锁信号输入端口129、130。可见上述任一常闭开关动作而处于开路断开状态时，都会令常闭外部停止信号输入端子群72处于开路断开状态。

主备运行选择输入端子群73用于反映选择主用、备用变频器的情况。本实用新型优选实施例，如图3所示，所述输入输出端口群还包括用于接收来自上位机选择主用变频器运行信号的选择主用输入信号端口135、136，用于接收来自上位机选择备用变频器运行信号的选择备用输入信号端口133、134，用于接收来自上位机允许备用变频器运行指令的备用允许输入信号端口137、138，以及用于电连接自动主/备切换开关的自动切换状态输入端口131、132。当所述自动主/备切换开关处于闭合导通状态时，就设置主用/备用变频器之间的切换自动完成。当自动主/备切换开关处于开路断开状态是，就设置主用/备用变频器之间的切换需要手动完成。主备运行选择输入端子群73包括并联的选择主用支路和选择备用支路；所述选择主用支路包括串联在一起的选择主用输入信号端口135、136和常闭状态的故障继电器单元K3的第一继电开关K301。所述选择备用支路包括串联在一起的选择备用输入信号端口133、134和备用允许输入信号端口137、138，以及并联在选择备用输入信号端口133、134两端的自动切换状态输入端口131、132。主用变频器投入使用时，主机运行支路62闭合导通，主机故障支路63开路断开，常闭状态的故障继电器单元K3的第一继电开关K301闭合导通，上位机的指令使选择主用输入信号端口135、136得电闭合导通，选择主机支路闭合导通。主用变频器故障而投入备用变频器时，主机故障支路63闭合导通，常闭状态的故障继电器单元K3的第一继电开关K301动作而处于开路断开状态，选择主用支路开路断开；此时上位机的指令使选择备用输入信号端口133、134和备用允许输入信号端口137、138得电而闭合导通，选择备机支路闭合导通。自动切换状态输入端口131、132若处于闭合导通状态，即自动切换状态，就短路了选择备用输入信号端口133、134，那么只要上位机允许备用变频器运行，即备用允许输入信号端口137、138闭合导通就完成切换至选择备用支路进入闭合导通状态。

本实用新型优选实施例通过以下方案进一步说明各继电器单元如何通过继电开关完成主用、备用变频器切换。所述输入输出端口群还包括用于向上位机反馈输出变频控制电路板启动状态的启动反馈输出端口200、204，用于向上位机反馈输出主用变频器故障状态的主用故障反馈输出端口200、205，用于接收上位机输出的设定频率的设定频率输入端口181、182，用于向主用变频器输出设定频率的主用设定频率输出端口179、180，用于向备用变频器输出设定频率的备用设定频率输出端口206、207，用于向上位机反馈输出运行频率的频率反馈输出端185、186，用于接收来自主用变频器的运行频率反馈参数的主用频率反馈输入端口183、184，用于接收来自备用变频器的运行频率反馈参数的备用频率反馈输入端口208、209，用于向上位机反馈输出电流参数的电流反馈输出端189、190，用于接收来自主用变频器的运行电流反馈参数的主用电流反馈输入端口187、188，用于接收来自备用变频器的运行电流反馈参数的备用电流反馈输入端口210、211，用于向上位机反馈输出转矩参数的转矩反馈输出端193、194，用于接收来自主用变频器的运行转矩反馈参数的主用转矩反馈输入端口191、192，用于接收来自备用变频器的运行转矩反馈参数的备用转矩反馈输入端口212、213，用于向上位机反馈变频器运行状态的运行反馈输出端口171、172，用于向上位机反馈备用变频器运行状态的备用运行反馈输入端口214、215，用于向上位机反馈变频器故障状态的故障反馈输出端口173、174，以及用于向上位机反馈备用变频器故障的备用故障反馈输入端口216、217。

如图5所示，常开状态启动继电器单元K1的第二继电开关K102的两端电连接所述启动反馈输出端口200、204。当主机运行支路62闭合导通，启动继电器单元K1的第二继电开关K102动作而闭合导通，通过启动反馈输出端口200、204向上位机反馈主用变频器已启动。常开状态的故障继电器单元K3的第二继电开关K302的两端电连接主用故障反馈输出端口200、205。当主机故障支路63闭合导通，故障继电器单元K3的第二继电开关K302动作而闭合导通，通过主用故障反馈输出端口200、205向上位机反映主用变频器故障状态。

如图6所示，第一信号切换继电器单元KA1的第一继电开关KA101和第二继电开关KA102各自的公共端MA11、MA12分别电连接设定频率输入端口181、182。第一信号切换继电器单元KA1的第一继电开关KA101和第二继电开关KA102各自的常闭端CA11、CA12分别电连接主用设定频率输出端口179、180。第一信号切换继电器单元KA1的第一继电开关KA101和第二继电开关KA102各自的动作闭合端OA11、OA12分别电连接备用设定频率输出端口206、207。当主机输出支路64闭合导通，备机输出支路65开路断开时，设定频率输入端口181、182与主用设定频率输出端口179、180电连接，上位机将设定频率发送给主用变频器。当主机输出支路64开路断开，备机输出支路65闭合导通，第一信号切换继电器单元KA1的励磁线圈KA100得电，第一信号切换继电器单元KA1的第一继电开关KA101和第二继电开关KA102动作将与设定频率输入端口181、182电连接的端口切换为备用设定频率输出端口206、207，上位机将设定频率发送给备用变频器。

如图7所示，第一信号切换继电器单元KA1的第三继电开关KA103和第四继电开关KA104各自的公共端MA13、MA14分别电连接频率反馈输出端185、186。第一信号切换继电器单元KA1的第三继电开关KA103和第四继电开关KA104各自的常闭端CA13、CA14分别电连接主用频率反馈输入端口183、184。第一信号切换继电器单元KA1的第三继电开关KA103和第四继电开关KA104各自的动作闭合端OA13、OA14分别电连接备用频率反馈输入端口208、209。当主机输出支路64闭合导通，备机输出支路65开路断开时，频率反馈输出端185、186与主用频率反馈输入端口183、184电连接，主用变频器向上位机反馈运行频率数据。当主机输出支路64开路断开，备机输出支路65闭合导通，第一信号切换继电器单元KA1的励磁线圈KA100得电，第一信号切换继电器单元KA1的第三继电开关KA103和第四继电开关KA104动作将与频率反馈输出端185、186电连接的端口切换为备用频率反馈输入端口208、209，备用变频器向上位机反馈运行频率数据。

如图8所示，第二信号切换继电器单元KA2的第一继电开关KA201和第二继电开关KA202各自的公共端MA21、MA22分别电连接电流反馈输出端189、190。第二信号切换继电器单元KA2的第一继电开关KA201和第二继电开关KA202各自的常闭端CA21、CA22分别电连接主用电流反馈输入端口187、188。第二信号切换继电器单元KA2的第一继电开关KA201和第二继电开关KA202各自的动作闭合端OA21、OA22分别电连接备用电流反馈输入端口210、211。当主机输出支路64闭合导通，备机输出支路65开路断开时，电流反馈输出端189、190与主用电流反馈输入端口187、188电连接，主用变频器向上位机反馈运行电流数据。当主机输出支路64开路断开，备机输出支路65闭合导通，第二信号切换继电器单元KA2的励磁线圈KA200得电，第二信号切换继电器单元KA2的第一继电开关KA201和第二继电开关KA202动作将与电流反馈输出端189、190电连接的端口切换为备用电流反馈输入端口210、211，备用变频器向上位机反馈运行电流数据。

如图9所示，第二信号切换继电器单元KA2的第三继电开关KA203和第四继电开关KA204各自的公共端MA23、MA24分别电连接转矩反馈输出端193、194。第二信号切换继电器单元KA2的第三继电开关KA203和第四继电开关KA204各自的常闭端CA23、CA24分别电连接主用转矩反馈输入端口191、192。第二信号切换继电器单元KA1的第三继电开关KA203和第四继电开关KA204各自的动作闭合端OA23、OA24分别电连接备用转矩反馈输入端口212、213。当主机输出支路64闭合导通，备机输出支路65开路断开时，转矩反馈输出端193、194与主用转矩反馈输入端口191、192电连接，主用变频器向上位机反馈运行转矩数据。当主机输出支路64开路断开，备机输出支路65闭合导通，第二信号切换继电器单元KA2的励磁线圈KA200得电，第二信号切换继电器单元KA2的第三继电开关KA203和第四继电开关KA204动作将与转矩反馈输出端193、194电连接的端口切换为备用转矩反馈输入端口212、213，备用变频器向上位机反馈运行转矩数据。

如图10所示，第三信号切换继电器单元KA3的第一继电开关KA301和第二继电开关KA302各自的公共端MA31、MA32分别电连接运行反馈输出端口171、172。第三信号切换继电器单元KA3的第一继电开关KA301和第二继电开关KA302各自的常闭端CA31、CA32分别电连接常开状态的运行继电器单元K2的第一继电开关K201的两端。第三信号切换继电器单元KA3的第一继电开关KA301和第二继电开关KA302各自的动作闭合端OA31、OA32分别电连接备用运行反馈输入端口214、215。当主机运行支路62闭合导通、主机故障支路63开路断开，主机输出支路64闭合导通，备机输出支路65开路断开时，运行继电器单元K2的励磁线圈K200得电，运行继电器单元K2的第一继电开关K201动作而闭合导通，由运行反馈输出端口171、172向上位机反馈主用继电器运行信号；当主机运行支路62开路断开、主机故障支路63闭合导通，主机输出支路64开路断开，备机输出支路65闭合导通时，运行继电器单元K2的励磁线圈K200失电，运行继电器单元K2的第一继电开关K201开路断开，第三信号切换继电器单元KA3的第一继电开关KA301和第二继电开关KA302动作将运行反馈输出端口171、172电连接备用运行反馈输入端口214、215，备用变频器向上位机反馈运行状态。

如图11所示，第三信号切换继电器单元KA3的第三继电开关KA303和第四继电开关KA304各自的公共端MA33、MA34分别电连接故障反馈输出端口173、174。第三信号切换继电器单元KA3的第三继电开关KA303和第四继电开关KA304各自的常闭端CA33、CA34分别电连接常闭状态的故障继电器单元K3的第三继电开关K303。第三信号切换继电器单元KA3的第三继电开关KA303和第四继电开关KA304各自的动作闭合端OA33、OA34分别电连接备用故障反馈输入端口216、217。当主机运行支路62闭合导通、主机故障支路63开路断开，主机输出支路64闭合导通，备机输出支路65开路断开时，故障继电器单元K3的励磁线圈K300失电，故障继电器单元K3的第三继电开关K303闭合导通，由故障反馈输出端口173、174向上位机反馈主用继电器故障信号；当主机运行支路62开路断开、主机故障支路63闭合导通，主机输出支路64开路断开，备机输出支路65闭合导通时，故障继电器单元K3的励磁线圈K300得电，故障继电器单元K3的第三继电开关K303开路断开，第三信号切换继电器单元KA3的第三继电开关KA303和第四继电开关KA304动作将故障反馈输出端口173、174电连接备用故障反馈输入端口216、217，备用变频器向上位机反馈故障状态。

为利于故障定位，本实用新型优选实施例，所述输入输出端口群还包括用于电连接运行指示灯的运行指示输出端口141、142，用于电连接故障指示灯的故障指示输出端口145、146，以及用于电连接备用变频器运行指示灯的备用运行指示输出端口161、162。如图3和图4所示，运行指示输出端141、142并联在运行继电器单元K2的励磁线圈K200的两端。故障指示输出端145、146并联在故障继电器单元K3的励磁线圈K300。备用运行指示输出端口161、162并联在备机接触器工作输入端口159、160两端。

为了确保可靠的工作环境温度，所述电机拖动系统还包括至少一强冷风机，强冷风机借助各自配置的强冷风机接触器接入电机拖动系统，并借助各自配置的强冷风机断路器退出电机拖动系统。

如图1所示，变频控制电路板还包括安装在印刷电路板8上的强冷风机故障继电器单元K4，该强冷风机故障继电器单元K4包括强冷励磁线圈K400和强冷继电开关K401。

所述输入输出端口群还包括用于接收强冷风机断路器合闸状态信号的断路器合闸输入端口163、164，用于接收强冷风机接触器闭合状态信号的接触器闭合输入端口165、166，用于接收强冷风机断路器跳闸状态信号的断路器跳闸输入端口167、168，强冷反馈共用端302，强冷正常反馈输出端303，以及强冷故障输出端301。强冷反馈共用端302和强冷正常反馈输出端303用于向上位机反馈强冷风机工作正常状态信号，强冷反馈共用端302和强冷故障输出端301用于向上位机反馈强冷风机故障状态信号。

如图3所示，所述供电模块的输出端O1、O2之间还并联有强冷风机运行支路和强冷风机故障支路。

强冷风机运行支路包括串联在一起的断路器合闸输入端口163、164、常开状态启动继电器单元K1的第三继电开关K103和接触器闭合输入端口165、166。当变频控制电路板启动时，启动支路61闭合导通，启动继电器单元K1的励磁单元K100得电，启动继电器单元K1的第三继电开关K103闭合导通，强冷风机运行支路闭合导通，强冷风机投入运行。

强冷风机故障支路包括串联在一起的断路器跳闸输入端口167、168和强冷风机故障继电器单元K4的强冷励磁线圈K400。当强冷风机无故障时，断路器跳闸输入端口167、168因无跳闸信号而开路断开，强冷风即故障支路开路断开；强冷风机发生故障时，断路器跳闸输入端口167、168因接收到跳闸信号而闭合导通，强冷风机故障继电器单元K4的强冷励磁线圈K400得电。

如图12所示，强冷风机故障继电器单元K4的强冷继电开关K401的公共端电连接强冷反馈共用端302，强冷风机故障继电器单元K4的强冷继电开关K401的常闭端电连接强冷正常反馈输出端303，强冷风机故障继电器单元K4的强冷继电开关K401的动作闭合端电连接强冷故障输出端301。强冷风机正常工作时，强冷继电开关K401处于常闭端，强冷反馈共用端302和强冷正常反馈输出端303向上位机反馈强冷风机工作正常状态信号；强冷风机故障时，强冷风机故障继电器单元K4的强冷励磁线圈K400得电，强冷继电开关K401动作而使强冷反馈共用端302和强冷故障输出端301向上位机反馈强冷风机故障状态信号。

为了故障定位，本实用新型优选实施例，所述输入输出端口群还包括用于电连接强冷风机故障指示灯的强冷故障指示端口169、170。如图3所示，强冷故障指示端口169、170并联在强冷风机故障继电器单元K4的强冷励磁线圈K400两端。

为确保供电可靠性和持续性所述电机拖动系统还包括不间断供电电源设备。

如图1所示，变频控制电路板还包括安装在该印刷电路板8上的延时继电器单元KT和供电继电器单元KC。

所述输入输出端口群还包括用于监视市电状态的监视输入端口103、104，用于电连接不间断供电电源设备的电源保持输入开关的电源保持输入端口105、106，以及用于向变频控制电路板外部设备提供电源的至少一扩展电源输出端口。本实用新型优选实施例设置有第一扩展电源输出端口107、108，第二扩展电源输出端口109、110，第三扩展电源输出端口111、112，第四扩展电源输出端口113、114，以及第五扩展电源输出端口115、116。

如图2所示，所述供电模块包括并联在电源输入端101、102两端的延时支路、供电保持支路和电源输出支路。

所述延时支路包括串联在一起的监视输入端口103、104和延时继电器单元KT的延时励磁线圈KT100。

所述供电保持支路包括串联在一起的延时继电器单元KT的延时开路继电开关KT101和供电继电器单元KC的供电励磁线圈KC100，以及并联在延时开路继电开关KT101两端的电源保持输入端口105、106。

所述电源输出支路包括串联在一起的继电开关组和供电模块的输出端O1、O2。所述继电开关组包括并联在一起的供电继电器单元KC的第一供电继电开关KC101、第二供电继电开关KC102。所有扩展电源输出端口都并联在供电模块的输出端O1、O2两端。

当市电输入电源输入端101、102时，监视输入端口103、104闭合导通，延时支路闭合导通，延时继电器单元KT的延时励磁线圈KT100得电，延时继电器单元KT的延时开路继电开关KT101闭合导通，供电保持支路闭合导通，供电继电器单元KC的供电励磁线圈KC100得电，电源输出支路闭合导通，供电继电器单元KC的第一供电继电开关KC101、第二供电继电开关KC102闭合导通，从而在供电模块的输出端O1、O2输出电源，同时外部设备可以从第一扩展电源输出端口107、108、第二扩展电源输出端口109、110、第三扩展电源输出端口111、112、第四扩展电源输出端口113、114、和第五扩展电源输出端口115、116获取电源。当市电出现瞬时断电情况，即晃电时，电源保持输入端口105、106闭合导通，防止因晃电而造成系统停止运行。当市电确实出现断电情况，电源保持输入端口105、106闭合导通，监视输入端口103、104开路断开，延时继电器单元KT的延时励磁线圈KT100失电，延时继电器单元KT的延时开路继电开关KT101延时动作，在延时时段内，不间断供电电源设备启动提供电能，监视输入端口103、104重新闭合导通，延时继电器单元KT的延时励磁线圈KT100得电，延时继电器单元KT的延时开路继电开关KT101重新闭合导通，电源输出支路在此期间保持闭合导通，从而确保持续供电，从而提高电机拖动系统的运行可靠性。

Claims (10)

1.一种变频控制电路板，安装在为负载设备配置的电机拖动系统中，用于为系统中主用、备用变频器提供运行参数，向系统反馈主用、备用变频器的运行数据，以及完成主用/备用变频器切换；所述系统配置有上位机，该上位机输出控制指令，并接收系统内各设备的反馈数据；所述主用变频器借助主机接触器接入系统，备用变频器借助备机接触器接入系统；其特征在于：

所述变频控制电路板包括印刷电路板（8），安装在该印刷电路板（8）上的启动继电器单元（K1）、运行继电器单元（K2）、故障继电器单元（K3）、第一信号切换继电器单元（KA1）、第二信号切换继电器单元（KA2）和第三信号切换继电器单元（KA3），以及设置在印刷电路板（8）上的输入输出端口群；所有继电器单元都包括各自的励磁线圈和至少一个继电开关；

所述输入输出端口群包括电源输入端（101、102），常开外部启动信号输入端子群，常闭外部停止信号输入端子群，主备运行选择输入端子群，用于接收来自上位机的允许运行信号的运行输入端口（139、140），用于接收来自上位机的故障信号的故障输入端口（143、144），用于接收来自上位机的选择主用变频器信号的选择主机输入端口（147、148），用于接收来自上位机的主用变频器动作输入端口（149、150），用于接收备机接触器连锁开关信号的备机接触器连锁信号输入端口（151、152），用于接收主机接触器工作状态的主机接触器工作输入端口（153、154），用于接收来自上位机的备用变频器动作输入端口（155、156），用于接收主机接触器连锁开关信号的主机接触器连锁信号输入端口（157、158），用于接收备机接触器工作状态的备机接触器工作输入端口（159、160）；

常开外部启动信号输入端子群通常处于开路短开状态，包括至少一用于电连接常开状态开关的启动信号输入端口，使任一常开状态开关闭合导通就使常开外部启动信号输入端子群处于闭合导通状态；

常闭外部停止信号输入端子群通常处于闭合导通状态，包括至少一用于电连接常闭状态开关的停止信号输入端口，使任一常闭状态开关开路断开就导致常闭外部停止信号输入端子群处于开路断开状态；

在系统正常运行的情况下，主备运行选择输入端子群处于闭合导通状态；

当主用变频器投入使用时，主机接触器闭合导通，主机接触器连锁信号输入端口（157、158）不得电，反之，当主用变频器没有投入使用时，主机接触器开路断开，主机接触器连锁信号输入端口（157、158）得电；当备用变频器投入使用时，备机接触器闭合导通，备机接触器连锁信号输入端口（151、152）不得电，反之，当备用变频器没有投入使用时，备机接触器开路断开，备机接触器连锁信号输入端口（151、152）得电；

所述电源输入端（101、102）之间电连接有供电模块，该供电模块的输出端（O1、O2）并联有启动支路、主机运行支路、主机故障支路、主机输出支路和备机输出支路；

所述启动支路包括串联在一起的常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群、主备运行选择输入端子群和启动继电器单元（K1）的励磁线圈（K100）；

所述主机运行支路包括串联在一起的运行输入信号端口（139、140）和运行继电器单元（K2）的励磁线圈（K200）；

所述主机故障支路包括串联在一起的故障信号输入端口（143、144）和故障继电器单元（K3）的励磁线圈（K300）；

所述主机输出支路包括串联在一起的选择主机输入端口（147、148）、主机动作输入端口（149、150）、备机接触器连锁信号输入端口（151、152）和主机接触器工作输入端口（153、154）；

所述备机输出支路包括串联在一起的备机动作输入端口（155、156）、主机接触器连锁信号输入端口（157、158）和备机接触器工作输入端口（159、160）；所述备机接触器工作输入端口（159、160）两端还分别并联有第一信号切换继电器单元（KA1）的励磁线圈（KA100）、第二信号切换继电器单元（KA2）的励磁线圈（KA200）和第三信号切换继电器单元（KA3）的励磁线圈（KA300）；

当系统正常运行时，主用变频器接入系统，主机接触器闭合导通，而备机接触器开路断开，即备用变频器没有接入系统；常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群都处于闭合导通状态，启动继电器单元（K1）的励磁线圈（K100）得电，使启动继电器单元（K1）的各继电开关动作而向上位机反馈变频控制电路板启动；运行输入端口（139、140）得电，进而运行继电器单元（K2）的励磁线圈（K200）得电使运行继电器单元（K2）的各继电开关动作而向上位机反馈主用变频器投入运行；故障输入端口（143、144）不得电，进而故障继电器单元（K3）的励磁线圈（K300）不得电而使故障继电器单元（K3）的继电开关不动作而维持常态；主机输入端口（147、148）和主机动作输入端口（149、150）得电，备机接触器连锁信号输入端口（151、152）因备机接触器开路断开而得电，主机接触器工作输入端口（153、154）因主机接触器投入使用而得电，从而使主机输出支路都处于闭合导通状态；备机动作输入端口（155、156）不得电，主机接触器连锁信号输入端口（157、158）因主机投入使用而不得电，备机接触器工作输入端口（159、160）因备机接触器开路断开而不得电，从而使备机输出支路处于开路断开状态，进而第一信号切换继电器单元（KA1）的励磁线圈（KA100）、第二信号切换继电器单元（KA2）的励磁线圈（KA200）和第三信号切换继电器单元（KA3）的励磁线圈（KA300）都不得电，使第一信号切换继电器单元（KA1）的继电开关、第二信号切换继电器单元（KA2）的继电开关和第三信号切换继电器单元（KA3）的继电开关都不动作而维持主机变频器从上位机获取控制指令并向上位机反馈运行参数的状态；

当主用变频器故障时，主用变频器退出系统，备用变频器接入系统，备机接触器闭合导通，而主机接触器开路断开；常开外部启动信号输入端子群、常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群处于闭合导通状态，启动继电器单元（K1）的励磁线圈（K100）得电而使启动继电器单元（K1）的继电开关动作，维持向上位机反馈变频控制电路板启动；运行输入端口（139、140）不得电，进而运行继电器单元（K2）的励磁线圈（K200）不得电，使运行继电器单元（K2）的继电开关维持常态；故障输入端口（143、144）得电，进而故障继电器单元（K3）的励磁线圈（K300）得电使故障继电器单元（K3）的继电开关动作而向上位机反馈主用变频器处于故障状态；主机输入端口（147、148）和主机动作输入端口（149、150）不得电，备机接触器连锁信号输入端口（151、152）因备机接触器闭合导通而不得电，主机接触器工作输入端口（153、154）因主机接触器开路断开而不得电，从而使主机输出支路都处于开路断开状态；备机动作输入端口（155、156）得电，主机接触器连锁信号输入端口（157、158）因主机没有投入使用而得电，备机接触器工作输入端口（159、160）因备机接触器闭合导通而得电，从而使备机输出支路处于闭合导通状态，进而第一信号切换继电器单元（KA1）的励磁线圈（KA100）、第二信号切换继电器单元（KA2）的励磁线圈（KA200）和第三信号切换继电器单元（KA3）的励磁线圈（KA300）都得电，使第一信号切换继电器单元（KA1）的继电开关、第二信号切换继电器单元（KA2）的继电开关和第三信号切换继电器单元（KA3）的继电开关都动作而切换状态，使备机变频器从上位机获取控制指令并向上位机反馈运行参数的状态。

2.根据权利要求1所述的变频控制电路板，其特征在于：

所述输入输出端口群还包括用于电连接处于常开状态的第一启动开关的第一外部启动信号输入端口（117、118），以及用于电连接处于常开状态的第二启动开关的第二外部启动信号输入端口（119、120）；所述第一、第二启动开关是通过手动操作启动系统运行的开关，因被操作而动作处于闭合导通状态；

所述常开外部启动信号输入端子群包括并联在一起的第一外部启动信号输入端口（117、118）和第二外部启动信号输入端口（119、120）；

所述常开外部启动信号输入端子群还并联有常开状态的启动继电器单元（K1）的第一继电开关（K101）；当闭合第一、第二启动开关中的任一一个时，常开外部启动信号输入端子群处于闭合导通状态，常闭外部停止信号输入端子群和主备运行选择输入端子群都处于闭合导通状态，启动继电器单元（K1）的励磁线圈（K100）得电，使常开状态启动继电器单元（K1）的第一继电开关（K101）闭合导通，屏蔽常开外部启动信号输入端子群的状态，即无论第一、第二启动开关处于何种状态都锁定保持常开外部启动输入端子群处于闭合导通状态。

3.根据权利要求1所述的变频控制电路板，其特征在于：

所述输入输出端口群还包括用于电连接常闭状态的第一停止开关的第一外部停止信号输入端口（121、122），用于电连接常闭状态的第二停止开关的第二外部停止信号输入端口（123、124），用于电连接常闭状态的紧急停止开关的急停信号输入端口（125、126），用于电连接常闭状态的第一联锁开关的第一外部联锁信号输入端口（127、128），以及用于电连接常闭状态的第二联锁开关的第二外部联锁信号输入端口（129、130）；

所述第一、第二联锁开关反映负载设备的工作状态，当负载设备正常工作时，第一、第二联锁开关不动作而处于闭合导通状态，当负载设备出现需要停止系统运行的故障时，第一、第二联锁开关动作而处于开路断开状态；

所述常闭外部停止信号输入端子群包括串联在一起的第一外部停止信号输入端口（121、122）、第二外部停止信号输入端口（123、124）、急停信号输入端口（125、126）、第一外部联锁信号输入端口（127、128）和第二外部联锁信号输入端口（129、130）。

4.根据权利要求1所述的变频控制电路板，其特征在于：

所述输入输出端口群还包括用于接收来自上位机选择主用变频器运行信号的选择主用输入信号端口（135、136），用于接收来自上位机选择备用变频器运行信号的选择备用输入信号端口（133、134），用于接收来自上位机允许备用变频器运行指令的备用允许输入信号端口（137、138），以及用于电连接自动主/备切换开关的自动切换状态输入端口（131、132）；

当所述自动主/备切换开关处于闭合导通状态时，就设置主用/备用变频器之间的切换自动完成；当自动主/备切换开关处于开路断开状态是，就设置主用/备用变频器之间的切换需要手动完成；

主备运行选择输入端子群包括并联的选择主用支路和选择备用支路；所述选择主用支路包括串联在一起的选择主用输入信号端口（135、136）和常闭状态的故障继电器单元（K3）的第一继电开关（K301）；所述选择备用支路包括串联在一起的选择备用输入信号端口（133、134）和备用允许输入信号端口（137、138），以及并联在选择备用输入信号端口（133、134）两端的自动切换状态输入端口（131、132）。

5.根据权利要求1所述的变频控制电路板，其特征在于：

所述输入输出端口群还包括用于向上位机反馈输出变频控制电路板启动状态的启动反馈输出端口（200、204），用于向上位机反馈输出主用变频器故障状态的主用故障反馈输出端口（200、205），用于接收上位机输出的设定频率的设定频率输入端口（181、182），用于向主用变频器输出设定频率的主用设定频率输出端口（179、180），用于向备用变频器输出设定频率的备用设定频率输出端口（206、207），用于向上位机反馈输出运行频率的频率反馈输出端（185、186），用于接收来自主用变频器的运行频率反馈参数的主用频率反馈输入端口（183、184），用于接收来自备用变频器的运行频率反馈参数的备用频率反馈输入端口（208、209），用于向上位机反馈输出电流参数的电流反馈输出端（189、190），用于接收来自主用变频器的运行电流反馈参数的主用电流反馈输入端口（187、188），用于接收来自备用变频器的运行电流反馈参数的备用电流反馈输入端口（210、211），用于向上位机反馈输出转矩参数的转矩反馈输出端（193、194），用于接收来自主用变频器的运行转矩反馈参数的主用转矩反馈输入端口（191、192），用于接收来自备用变频器的运行转矩反馈参数的备用转矩反馈输入端口（212、213），用于向上位机反馈变频器运行状态的运行反馈输出端口（171、172），用于向上位机反馈备用变频器运行状态的备用运行反馈输入端口（214、215），用于向上位机反馈变频器故障状态的故障反馈输出端口（173、174），以及用于向上位机反馈备用变频器故障的备用故障反馈输入端口（216、217）；

常开状态启动继电器单元（K1）的第二继电开关（K102）的两端电连接所述启动反馈输出端口（200、204）；常开状态的故障继电器单元（K3）的第二继电开关（K302）的两端电连接主用故障反馈输出端口（200、205）；

第一信号切换继电器单元（KA1）的第一继电开关（KA101）和第二继电开关（KA102）各自的公共端分别电连接设定频率输入端口（181、182）；第一信号切换继电器单元（KA1）的第一继电开关（KA101）和第二继电开关（KA102）各自的常闭端分别电连接主用设定频率输出端口（179、180）；第一信号切换继电器单元（KA1）的第一继电开关（KA101）和第二继电开关（KA102）各自的动作闭合端分别电连接备用设定频率输出端口（206、207）；

第一信号切换继电器单元（KA1）的第三继电开关（KA103）和第四继电开关（KA104）各自的公共端分别电连接频率反馈输出端（185、186）；第一信号切换继电器单元（KA1）的第三继电开关（KA103）和第四继电开关（KA104）各自的常闭端分别电连接主用频率反馈输入端口（183、184）；第一信号切换继电器单元（KA1）的第三继电开关（KA103）和第四继电开关（KA104）各自的动作闭合端分别电连接备用频率反馈输入端口（208、209）；

第二信号切换继电器单元（KA2）的第一继电开关（KA201）和第二继电开关（KA202）各自的公共端分别电连接电流反馈输出端（189、190）；第二信号切换继电器单元（KA2）的第一继电开关（KA201）和第二继电开关（KA202）各自的常闭端分别电连接主用电流反馈输入端口（187、188）；第二信号切换继电器单元（KA2）的第一继电开关（KA201）和第二继电开关（KA202）各自的动作闭合端分别电连接备用电流反馈输入端口（210、211）；

第二信号切换继电器单元（KA2）的第三继电开关（KA203）和第四继电开关（KA204）各自的公共端分别电连接转矩反馈输出端（193、194）；第二信号切换继电器单元（KA2）的第三继电开关（KA203）和第四继电开关（KA204）各自的常闭端分别电连接主用转矩反馈输入端口（191、192）；第二信号切换继电器单元（KA1）的第三继电开关（KA203）和第四继电开关（KA204）各自的动作闭合端分别电连接备用转矩反馈输入端口（212、213）；

第三信号切换继电器单元（KA3）的第一继电开关（KA301）和第二继电开关（KA302）各自的公共端分别电连接运行反馈输出端口（171、172）；第三信号切换继电器单元（KA3）的第一继电开关（KA301）和第二继电开关（KA302）各自的常闭端分别电连接常开状态的运行继电器单元（K2）的第一继电开关（K201）的两端；第三信号切换继电器单元（KA3）的第一继电开关（KA301）和第二继电开关（KA302）各自的动作闭合端分别电连接备用运行反馈输入端口（214、215）；

第三信号切换继电器单元（KA3）的第三继电开关（KA303）和第四继电开关（KA304）各自的公共端分别电连接故障反馈输出端口（173、174）；第三信号切换继电器单元（KA3）的第三继电开关（KA303）和第四继电开关（KA304）各自的常闭端分别电连接常闭状态的故障继电器单元（K3）的第三继电开关（K303）；第三信号切换继电器单元（KA3）的第三继电开关（KA303）和第四继电开关（KA304）各自的动作闭合端分别电连接备用故障反馈输入端口（216、217）。

6.根据权利要求1所述的变频控制电路板，其特征在于：

所述输入输出端口群还包括用于电连接运行指示灯的运行指示输出端口（141、142），用于电连接故障指示灯的故障指示输出端口（145、146），以及用于电连接备用变频器运行指示灯的备用运行指示输出端口（161、162）；

运行指示输出端（141、142）并联在运行继电器单元（K2）的励磁线圈（K200）的两端；故障指示输出端（145、146）并联在故障继电器单元（K3）的励磁线圈（K300）；备用运行指示输出端口（161、162）并联在备机接触器工作输入端口（159、160）两端。

7.根据权利要求1所述的变频控制电路板，其特征在于：

所述电机拖动系统还包括至少一强冷风机，强冷风机借助各自配置的强冷风机接触器接入电机拖动系统，并借助各自配置的强冷风机断路器退出电机拖动系统；

变频控制电路板还包括安装在印刷电路板（8）上的强冷风机故障继电器单元（K4），该强冷风机故障继电器单元（K4）包括强冷励磁线圈（K400）和强冷继电开关（K401）；

所述输入输出端口群还包括用于接收强冷风机断路器合闸状态信号的断路器合闸输入端口（163、164），用于接收强冷风机接触器闭合状态信号的接触器闭合输入端口（165、166），用于接收强冷风机断路器跳闸状态信号的断路器跳闸输入端口（167、168），强冷反馈共用端（302），强冷正常反馈输出端（303），以及强冷故障输出端（301）；强冷反馈共用端（302）和强冷正常反馈输出端（303）用于向上位机反馈强冷风机工作正常状态信号，强冷反馈共用端（302）和强冷故障输出端（301）用于向上位机反馈强冷风机故障状态信号；

所述供电模块的输出端（O1、O2）之间还并联有强冷风机运行支路和强冷风机故障支路；

强冷风机运行支路包括串联在一起的断路器合闸输入端口（163、164）、常开状态启动继电器单元（K1）的第三继电开关（K103）和接触器闭合输入端口（165、166）；

强冷风机故障支路包括串联在一起的断路器跳闸输入端口（167、168）和强冷风机故障继电器单元（K4）的强冷励磁线圈（K400）；

强冷风机故障继电器单元（K4）的强冷继电开关（K401）的公共端电连接强冷反馈共用端（302），强冷风机故障继电器单元（K4）的强冷继电开关（K401）的常闭端电连接强冷正常反馈输出端（303），强冷风机故障继电器单元（K4）的强冷继电开关（K401）的动作闭合端电连接强冷故障输出端（301）。

8.根据权利要求7所述的变频控制电路板，其特征在于：

所述输入输出端口群还包括用于电连接强冷风机故障指示灯的强冷故障指示端口（169、170）；

强冷故障指示端口（169、170）并联在强冷风机故障继电器单元（K4）的强冷励磁线圈（K400）两端。

9.根据权利要求1所述的变频控制电路板，其特征在于：

所述电机拖动系统还包括不间断供电电源设备；

变频控制电路板还包括安装在该印刷电路板（8）上的延时继电器单元（KT）和供电继电器单元（KC）；

所述输入输出端口群还包括用于监视市电状态的监视输入端口（103、104），用于电连接不间断供电电源设备的电源保持输入开关的电源保持输入端口（105、106），以及用于向变频控制电路板外部设备提供电源的至少一扩展电源输出端口；

所述供电模块包括并联在电源输入端（101、102）两端的延时支路、供电保持支路和电源输出支路；

所述延时支路包括串联在一起的监视输入端口（103、104）和延时继电器单元（KT）的延时励磁线圈（KT100）；

所述供电保持支路包括串联在一起的延时继电器单元（KT）的延时开路继电开关（KT101）和供电继电器单元（KC）的供电励磁线圈（KC100），以及并联在延时开路继电开关（KT101）两端的电源保持输入端口（105、106）；

所述电源输出支路包括串联在一起的继电开关组和供电模块的输出端（O1、O2）；所述继电开关组包括并联在一起的供电继电器单元（KC）的第一供电继电开关（KC101）、第二供电继电开关（KC102）；所有扩展电源输出端口都并联在供电模块的输出端（O1、O2）两端。

10.根据权利要求1所述的变频控制电路板，其特征在于：

所述输入输出端口群被分配设置在安装在印刷电路板（8）上的至少两个集成端口连接模块（9）内。