CN212411064U - 一种加热器控制电路 - Google Patents

Abstract

一种加热器控制电路，包含控制主控制回路、二级保护回路、温度传感器、YR1失压脱扣和K21故障继电器；所述控制主控制回路由QF1断路器的输入端与供电电源相连，QF1断路器的输出端通过急停开关与K1合闸继电器的常开触点相连，K1合闸继电器的常开触点通过K11报警继电器的常闭触点与KM1接触器的输入端相连，KM1接触器的输出端与供电电源相连；所述二级保护回路由K21故障继电器的常闭触点和YR1失压脱扣的控制线圈对应串连构成，且二级保护回路与控制主控制回路对应并联；所述温度传感器对应安装于加热器内，YR1失压脱扣对应安装于QF1断路器内；且本电路能够在主控制回路的可控硅控制器故障后，自动停止加热器运行。

Description

一种加热器控制电路

技术领域

本实用新型涉及保护技术领域，尤其是涉及一种加热器控制电路。

背景技术

公知的，加热器在众多行业中均有着广泛的应用，加热器的运行主控制回路一般是由QF1断路器、FU1熔断器、KM1接触器、可控硅控制器和加热器对应连接构成，其中加热器的温度高低是通过可控硅控制器进行控制，可控硅控制器具有无触点,开断无涌流,触点速度快等优点,并且通断性能远远优于接触器类，对于控制精度高、频繁实现触点的加热类型回路有较好的控制效果；可控硅控制器在应用上一般可以分为两种形式的加热环境，第一种是应用在介质加热后作为流体消耗使用的环境，该环境内主要使用两相可控硅控制且不含接触器，而且该生产环境下的生产工艺特性要求介质容器体积相对小、而且介质流动、置换性相对大，介质循环节奏快，温度控制精度控制要求高，因此在设计时即考量了会出现频繁通断主控制回路的情况，从而利用可控硅的通断无涌流特点，可以达到控制精度高，响应速度快、频繁通断的目的，并且依靠控制器的温控及报警来保障加热器停止工作；但是该加热环境下的控制电路非常依赖控制器的可靠运行，若控制器发生故障，可控硅击穿时，则会导致主控制回路直接构成通路，加热元件会出现持续加热的安全问题；

第二种是应用在介质相对封闭独立循环进行加热，达到目标温度的环境，该加热环境内主要使用三相可控硅控制器且带接触器，而且该加热环境中的加热介质属于相对封闭循环，其加热后热量损失小，加热功率相对较大，温控加热时触点频率相对略低；设计时，利用可控硅的通断无涌流的优点，损耗低可靠性强，依靠控制系统来实现加热器的停止工作，同时主控制回路也配置接触器，接触器也作为一个可控元件进行保护切断主控制回路使用，而不作为频繁通断的元件，虽然本控制电路从设计上已经相对可靠，但由于生产环境突发情况、元器件使用寿命、设备异常故障极端条件巧合等，可控硅击穿同时接触器黏连时，仍会出现异常无法切断加热器的情况；因此，综上所述，目前市场上需要一种当可控硅控制器故障后，让加热器不会持续加热造成事故的控制电路。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种加热器控制电路。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种加热器控制电路，包含主控制回路、温度传感器、YR1失压脱扣、二级保护回路和K21故障继电器；所述主控制回路包含QF1断路器、急停开关、K1合闸继电器的常开触点、K11报警继电器的常闭触点和KM1接触器，所述QF1断路器的输入端与供电电源相连，QF1断路器的输出端通过急停开关与K1合闸继电器的常开触点相连，K1合闸继电器的常开触点通过K11报警继电器的常闭触点与KM1接触器的输入端相连，KM1接触器的输出端与供电电源相连；所述温度传感器对应安装于加热器内，YR1失压脱扣对应安装于QF1断路器内；所述二级保护回路由K21故障继电器的常闭触点和YR1失压脱扣的控制线圈对应串连构成，且二级保护回路与主控制回路对应并联；所述K1合闸继电器、K11报警继电器、K21故障继电器的控制线圈和温度传感器的信号输出端均与PLC控制器相连；

优选的，主运行回路并联设有备用运行回路，且主控制回路并联设有备用控制回路；所述备用控制回路包含QF2断路器、K2合闸继电器和KM2接触器的常开触点，QF2断路器的输出端通过K2合闸继电器的常开触点与KM2接触器的输入端相连；所述QF2断路器内设有YR2失压脱扣，该失压脱扣的控制线圈与YR1失压脱扣的控制线圈对应并联；

优选的，所述主控制回路和备用控制回路之间的KM1接触器和KM2接触器对应互锁；

优选的，所述加热器内设有S温度开关，且S温度开关的常闭触点对应设置于K21故障继电器的常闭触点和YR1失压脱扣的控制线圈之间；

优选的，所述K21继电器和K11继电器的常开触点分别与一指示灯相连后，均与主控制回路对应并联。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型公开的一种加热器控制电路，通过温度传感器检测加热器内的温度，并在PLC控制器中设置温度警报值，当温度传感器测得的温度数值达到温度报警值时，PLC控制器控制K11报警继电器得电，此时K11报警继电器在主控制回路内的常闭触点断开，从而让主控制回路断电，加热器的工作也就随之停止，实现对加热器的一级保护机制，然后对控制系统进行故障排查检测；另外，PLC控制器中还设置有一个比温度警报值高的温度临界值，若一级保护机制启动后，主运行回路中的KM1接触器出现触点黏连故障，主运行回路将仍然处于通路，加热器会持续加热，此时温度传感器测得的温度值达到温度临界值时，PLC控制器将让K21故障继电器得电，此时K21故障继电器的常闭触点将断开，当加热器内的温度超过温度临界值时，通过K21故障继电器常闭触点断开，从而让YR1脱扣控制线圈断电，进而控制QF1断路器断开，最终关闭主运行回路，实现对加热器的二级保护机制；此外，通过设置备用控制回路和备用控制回路，能够在主控制回路的一级保护机制生效时，启动备用控制回路对加热器进行控制，从而在排查主控制回路故障问题时，不影响加热器的工作。

附图说明

图1为本实用新型控制主控制回路的电路示意图；

图2为本实用新型运行回路的结构示意图；

图3为本实用新型的控制回路的电路示意图；

图4为本实用新型的PLC控制器的电路示意图。

图中：1、QF1断路器；2、急停开关；3、K1合闸继电器；4、K11报警继电器；5、KM1接触器；6、温度传感器；7、YR1失压脱扣；8、K21故障继电器；9、PLC控制器；10、QF2断路器；11、K2合闸继电器；12、KM2接触器；13、YR2失压脱扣；14、指示灯；15、加热器；16、S温度开关。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进。

结合附图1-4所述的一种加热器控制电路，包含主控制回路、二级保护回路、温度传感器6、YR1失压脱扣7和K21故障继电器8，所述主控制回路包含QF1断路器1、急停开关2、K1合闸继电器3的常开触点、K11报警继电器4的常闭触点和KM1接触器5，所述QF1断路器1的输入端与供电电源相连，QF1断路器1的输出端通过急停开关2与K1合闸继电器3的常开触点相连，K1合闸继电器3的常开触点通过K11报警继电器4的常闭触点与KM1接触器5的输入端相连，KM1接触器5的输出端与供电电源相连，该主控制回路将通过各个触点对KM1接触器5进行控制，从而控制主运行回路的通断，且急停开关2能够用于主控制回路的紧急停止；此外，主运行回路并联设有备用运行回路，且主控制回路并联设有备用控制回路；所述备用控制回路包含QF2断路器10、K2合闸继电器11和KM2接触器12的常开触点，QF2断路器10的输出端通过K2合闸继电器11的常开触点与KM2接触器12的输入端相连，通过备用控制回路能够在加热器15的一级保护机制生效时，启动备用控制回路继续对加热器15进行控制，从而在排查主控制回路故障问题时，不影响加热器15的工作；所述QF2断路器10内设有YR2失压脱扣13，该YR2失压脱扣13的控制线圈与YR1失压脱扣7的控制线圈对应并联，二级保护机制同样对备用控制回路生效；且备用控制回路的QF2断路器10与K2合闸继电器11之间设有急停开关2，该急停开关2能够用于备用控制回路的紧急停止；

根据需要，所述主控制回路和备用控制回路之间的KM1接触器5和KM2接触器12对应互锁，即在主控制回路的KM1接触器5之前增设KM2接触器12的常闭触点，并且在备用控制回路的KM2接触器12之前增设KM1接触器5的常闭触点，当加热器15的一级保护机制启动，从而导致主控制回路断电后，KM1接触器5的控制线圈将断电，此时KM1接触器5的常开触点将为断开状态，KM1接触器5的常闭触点将为闭合状态，同时PLC控制器9使合闸继电器K2线圈带电，使得主控制回路断开而备用控制回路得电，加热器15能够继续保持正常工作，进而保证了后续生产不受影响，并且加热器15不需要重新升温，起到了节约能源的作用；所述温度传感器6对应安装于加热器15内，YR1失压脱扣7对应安装于QF1断路器1内，在PLC控制器9中设置温度报警值和温度临界值，当温度传感器6测出的温度值超过温度报警值时，PLC控制器9将使K11报警继电器4的控制线圈得电，从而使K11报警继电器4的常闭触点断开，进而将主控制回路切断，加热器15的工作停止，并对主控制回路进行故障排查和检修；所述二级保护回路由K21故障继电器8的常闭触点和YR1失压脱扣7的控制线圈对应串连构成，且二级保护回路与主控制回路对应并联，当温度传感器6测出的温度值超过温度临界值时，PLC控制器9将使K21故障继电器8的控制线圈得电，从而使K21故障继电器8的常闭触点断开，进而使YR1、YR2失压脱扣7的控制线圈断电，最终控制QF1断路器1跳闸，切断主控制回路，并对主控制回路进行故障排查和检修；所述K1合闸继电器3、K11报警继电器4、K21故障继电器8的控制线圈和温度传感器6的信号输出端均与PLC控制器9相连；

特别的，所述加热器15内设有S温度开关16，且S温度开关16的常闭触点对应设置于K21故障继电器8的常闭触点和YR1失压脱扣7的控制线圈之间，对二级保护电路起到双重保护作用，S温度开关16的温度值同样设为温度临界值，进一步提高对加热器15温度检测可靠性的保护效果，此外，所述K21故障继电器8和K11报警继电器4的常开触点分别与一指示灯14相连后，均与主运行回路对应并联，该指示灯14能够让操作人员更直观的发现主运行回路出现了哪种故障。

实施本实用新型所述的一种加热器控制电路时，首先由PLC控制器9控制K1合闸继电器3得电，从而使得K1合闸继电器3的常开触点闭合，然后闭合QF1断路器1，即可使主运行回路保持通路，加热器15开始工作；当主运行回路中的可控硅控制器发生故障后，加热器15将持续升温，当温度传感器6测得的温度值达到温度警报值时，PLC控制器9将控制K11报警继电器4得电，之后主控制回路中K11报警继电器4的常闭触点断开，从而控制KM1接触器5断电进而断开主运行回路，最终让加热器15停止工作，达到保护加热器15和工作现场的安全；另外，若主运行回路中的KM1接触器触点发生了黏连的情况，导致主运行回路仍然保持通路，加热器15的工作电流将无法被切断，从而使得温度传感器6测得的温度值依然升高，并且该温度值达到温度临界值时，PLC控制器9将控制K21故障继电器8得电，此时K21故障继电器8的常闭触点将断开，让YR1脱扣控制线圈断电，进而控制QF1断路器1断开，最终关闭主、备运行回路，实现对加热器15的二级保护，让加热器15能够更加安全的运行；需要注意的是，备用控制回路是在加热器15的一级保护机制生效时启动，并且加热器15的二级保护对主控制回路和备用控制回路均生效。

本实用新型未详述部分为现有技术。

Claims (5)

1.一种加热器控制电路，其特征是：包含主控制回路、温度传感器（6）、YR1失压脱扣（7）、二级保护回路和K21故障继电器（8）；所述主控制回路包含QF1断路器（1）、急停开关（2）、K1合闸继电器（3）的常开触点、K11报警继电器（4）的常闭触点和KM1接触器（5），所述QF1断路器（1）的输入端与供电电源相连，QF1断路器（1）的输出端通过急停开关（2）与K1合闸继电器（3）的常开触点相连，K1合闸继电器（3）的常开触点通过K11报警继电器（4）的常闭触点与KM1接触器（5）的输入端相连，KM1接触器（5）的输出端与供电电源相连；所述温度传感器（6）对应安装于加热器（15）内，YR1失压脱扣（7）对应安装于QF1断路器（1）内；所述二级保护回路由K21故障继电器（8）的常闭触点和YR1失压脱扣（7）的控制线圈对应串连构成，且二级保护回路与主控制回路对应并联；所述K1合闸继电器（3）、K11报警继电器（4）、K21故障继电器（8）的控制线圈和温度传感器（6）的信号输出端均与PLC控制器（9）相连。

2.如权利要求1所述的加热器控制电路，其特征是：主运行回路并联设有备用运行回路，且主控制回路并联设有备用控制回路；所述备用控制回路包含QF2断路器（10）、K2合闸继电器（11）和KM2接触器（12）的常开触点，QF2断路器（10）的输出端通过K2合闸继电器（11）的常开触点与KM2接触器（12）的输入端相连；所述QF2断路器（10）内设有YR2失压脱扣（13），该YR2失压脱扣（13）的控制线圈与YR1失压脱扣（7）的控制线圈对应并联。

3.如权利要求2所述的加热器控制电路，其特征是：所述主控制回路和备用控制回路之间的KM1接触器（5）和KM2接触器（12）对应互锁。

4.如权利要求1所述的加热器控制电路，其特征是：所述加热器（15）内设有S温度开关（16），且S温度开关（16）的常闭触点对应设置于K21故障继电器（8）的常闭触点和YR1失压脱扣（7）的控制线圈之间。

5.如权利要求1所述的加热器控制电路，其特征是：所述K11报警继电器（4）和K21故障继电器（8）的常开触点分别与一指示灯（14）相连后，均与主控制回路对应并联。

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