CN219371683U - 一种电气控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电气控制柜，包括安装电器的电器仓、安装连接器的连接仓、安装气动元件的气动仓各一个；电器仓、连接仓、气动仓均空间独立且封闭，且在电气控制柜中自上至下依次排列；其中，连接仓与电器仓由钝角“V”型连接器安装板分割，连接仓下侧连接板上开设有与气动仓连通的第一连接电缆过孔，其后侧面开设有与外部连通的第二连接电缆过孔，连接仓内安装有至少一个连通气动仓与电器仓的气‑电连接器；气动仓，包括一个底部，底部左侧面、右侧面、后侧面均开设有与外部连通的气管过孔。该电气控制柜布线简洁、安全可靠、密封性能好，而且系统集成性能好，系统构建灵活，预留拓展模块，程序优化，安装维护操作更人性化、更高效。

Description

一种电气控制柜

技术领域

本实用新型属于控制柜领域，具体涉及一种用于控制和管理兼有气动设备和电动设备的自动化设备的电气控制柜。

背景技术

控制柜是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号，常用于各发、配、变电系统。根据使用要求和主要元器件构成类型，控制柜又包括许多种，有电气控制柜、变频控制柜、低压控制柜、高压控制柜、水泵控制柜、电源控制柜、防爆控制柜、电梯控制柜、PLC控制柜、消防控制柜、砖机控制柜等。

电气控制柜由控制单元、传动单元、输入/输出单元和连接单元组成，主要用于控制和管理机械设备，通常需要额外的驱动器和传动部件来实现对机械设备的控制。PLC控制柜主要包括控制器、输入输出模块、连接线和外壳；控制器是整个控制柜的核心部件，其功能主要是实现对输入信号的采集、对输出信号的控制、以及对数据的存储和处理；输入输出模块则是将控制信号转换成适合控制对象的电气信号，连接线则是将控制柜与实际控制对象进行连接；主要用于控制和管理自动化设备。

近年来随着劳动力成本不断提高,安全生产制度的完善，促使自动化行业快速增长,自动化产品运用深度持续增加。国家正加大创新投入，变制造为智造，新型非标自动化设备有了很大的市场空间。控制柜作为自动化设备核心部件之一，其结构优化设计成为智能设备系统设计的重要内容。在实际工业应用中，自动化设备的控制柜通常兼具电气控制柜、PLC控制柜等多种功能，除满足非标自动化设备控制系统的同时，还需让使用者的操作更方便、更简易、更高效；通常要求系统更集成，系统构建灵活，预留拓展模块，程序优化，让操作系统更人性化、更高效。

例如，自动点胶系统，通常包括气动泵胶设备、电动点胶设备、胶体加热装置、点胶机械臂、人机交互系统等，作为其控制中心的控制柜，需集成布置触摸屏，多种控制器、电源、继电器、加热元器件、电源分配器等电气元器件，多种类型的连接端子，电磁阀等气动系统元器件，及门锁、开关、警示灯等器件。因此，该控制柜的外壳结构、内部分区、元器件排列布置方式至关重要，以保证控制高效、安装和维护便捷，各功能模块互不干扰，同时满足防水、防尘、散热、安全要求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种电气控制柜，实现兼有多种电器和气动元件的自动化设备或自动化系统的控制和管理，不但使得控制柜布线简洁、安全可靠，抗干扰能力强，而且让安装维护操作更人性化、更高效。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种电气控制柜，其特征在于，包括安装电器的电器仓、安装连接器的连接仓、安装气动元件的气动仓各一个；所述电器仓、连接仓、气动仓均空间独立且封闭，且在所述电气控制柜中自上至下依次排列；其中，所述连接仓与所述电器仓由钝角“V”型连接器安装板分割；所述“V”型连接器安装板的横板水平安装于仓室后侧，其对应斜板向电气控制柜上部倾斜安装；所述连接仓下侧连接板上开设有与气动仓连通的第一连接电缆过孔，其后侧面开设有与外部连通的第二连接电缆过孔；所述连接仓内安装有至少一个连通气动仓与电器仓的气-电连接器；所述气动仓，包括一个底部，底部左侧面、右侧面、后侧面均开设有与外部连通的气管过孔。

优选地，所述电气控制柜还包括电器仓门、连接仓门、气动仓门各一个；所述电器仓门、所述连接仓门、所述气动仓门分别通过开闭件连接在柜体上、封闭对应仓室。

进一步优选地，所述电器仓门上安装有触摸屏、总电源开关、启动开关。

更进一步优选地，所述电器仓门上还安装有与触摸屏连接的操作模型切换按钮和操作模式锁保护按钮。

优选地，所述电器仓内安装有至少一个电器安装板，所述电器安装板竖直安装；所述电器固定在电器安装板上。

优选地，所述电气控制柜柜体上至少安装有一个接地端子，所述接地端子固定在电器仓内。

优选地，所述电气控制柜顶部安装有至少一组警示灯，所述警示灯与电器仓连接。

优选地，所述气动元件包括气源处理单元、阀岛、电磁阀中的一种或几种；所述气动仓门上固定安装有与气动元件连接的显示仪表。

优选地，气动仓底部前侧面安装有与气动元件连接的阀门开关。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.因为本实用新型采用三个独立的仓室，从上至下布置电器、连接器和气动元件，使得控制柜布线简洁，各功能模块互不干扰，且更易满足各种电子或机械元器件的密封和散热需求，密封性能好，系统集成度高。

2.因为本实用新型采用“V”型连接器安装板，方便按照连接器的插拔频率及强弱电分区布置连接器，使得电气控制柜安装和维护操作便捷，空间利用率高。

3.因为本实用新型的电器仓设置一个或多个竖直安装的电器安装板，便于按照类别，遵从强弱电分区、各功能区紧密性排列、功能区集中、连接线缆无交叉、连接线缆最短化等原则布置各电器，将电器分类自上而下排列，不但提高了电器仓空间利用率和系统集成度，还有利于提高设备的安全性能。

4、该实用新型各仓室均预留拓展模块，使得控制系统构建更灵活。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电气控制柜立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的拆除左侧板的电气控制柜立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例的电气控制柜后视图；

图4为本实用新型实施例的电气控制柜前视图；

图5为本实用新型实施例的连接器安装板及连接器安装结构示意图一(仰视图)；

图6为本实用新型实施例的连接器安装板及连接器安装结构示意图二(俯视图)。

图中：01、电器仓，02、连接仓，03、气动仓，04、电器仓门，05、连接仓门，06、气动仓门，07、门锁，08、门铰链，09、警示灯，10、吊环螺栓，111、电器主安装板，112、第一电器副安装板，120、直流电源，131、总控制器，132、交换机，133、PLC(可编程逻辑控制器)，141、三相电源开关，142、直流电源开关，143、接触器，144、三相电供电分配器，145、温控器，146、隔离器，147、安全继电器，148、直流电源供电分配器，149、供电控制器，151、第一熔断器，152、第二熔断器，161、三相固态继电器，162、单相固态继电器，171、接地端子，181、第一线槽，210、连接器安装板，211、连接器安装板横板，212、连接器安装板斜板，213、第二线槽，220、第一电缆过孔，230、第二电缆过孔，241、气-电连接器，242、三相供电接口，243、单向供电接口，244、第一复合式重载矩形连接器，245、第二复合式重载矩形连接器，246、旋转式航空连接器，247、直流电源接口插座，248、网络接口插座，310、气动仓底部，311、气源处理单元，312、阀岛，313、电磁阀，314、气管过孔，315、阀门开关，411、触摸屏，412、总电源开关，413、启动开关，414、操作模型切换按钮，415、操作模式锁保护按钮，611、压力表。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型作具体阐述，需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。当两个元件“固定连接”或“回转连接”时，两个元件可以直接连接或者也可以存在居中的元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。固接或固定连接方式可以为螺接或焊接或铆接或插接或通过第三个部件进行连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型的一种电气控制柜，用于实现兼有电动机械、气动机械的自动化系统或者自动化设备的控制和管理。如图1、图2所示，电气控制柜包括安装电器的电器仓01、安装连接器的连接仓02、安装气动元件的气动仓03、电器仓门04、连接仓门05、气动仓门06各一个。电器仓01、连接仓02、气动仓03均空间独立，且在电气控制柜中自上至下依次排列。电器仓门04、连接仓门05、气动仓门06分别通过门锁07和门铰链08等开闭件连接在柜体上、封闭对应仓室；各仓门上均安装密封条保证柜体防尘、防水效果。

电器仓01主要用于安装电气系统的各种电器，包括电源、控制器、带有控制单元的仪器仪表等各种控制单元，及电源开关、安全器件、执行开关等各类输入输出模块；控制单元是整个控制柜的核心部件，其功能主要是实现对输入信号的采集、对输出信号的控制、以及对数据的存储和处理；输入输出模块则是将控制信号转换成适合控制对象的电气信号；各数据、信号通过连接线缆将电气控制柜与实际控制对象进行连接，从而实现对自动化系统或设备的控制和管理。

电器仓内竖直固定安装有至少一个电器安装板，包括1个固定在电器仓后侧面的主安装板和0-N个固定在电器仓左、右内侧面的副安装板，各电器通过移动滑轨等连接件连接在电器安装板上；安装时遵从强弱电分区、不同功能区紧密排列、功能区集中、连接线缆无交叉、连接线缆最短化等原则布置各电器。当自动化系统包括多种执行机械时，副安装板是对主安装板的扩展，按照同样的原则自上而下布置各类电器，但主连接板和副安装板上电器的布置一般根据所控制的执行机械集中布置。

本实施例优选的一种电器仓布置方式，如图2、图3所示，在主安装板111第一列从右至左依次安装直流电源120、总控制器131、交换机132、PLC(可编程逻辑控制器)133；在主安装板111第二列从右至左安装三相电源开关141、直流电源开关142、接触器143、三相电供电分配器144、温控器145(用于收集和控制自动化设备的温度信息)；主安装板111第三列安装安全器件，如第一熔断器保险丝151；主安装板111第四列安装与第一执行机械连接的一组或多组固态继电器等执行开关，包括三相固态继电器161和单相固态继电器162。此外，在电器仓右侧面安装第一副安装板112，第一副安装板112第一列由右至左安装隔离器146、安全继电器147、直流电源供电分配器148，第二列安装第二执行机械的供电控制器149，第三列安装与供电控制器149对应的第二熔断器152。各列电器之间均设置用于整理连接线缆的第一线槽181。

该布置使得电源与电源控制区(电源开关)集中，控制器与其直接控制的仪器仪表(温控器)集中，各控制器、仪器仪表与其电源控制集中，实现连接电缆无交叉、最短化。需要说明的是，布置电器时并非严格控制各类电器独占一列，而是在各区互不干扰的前提下，将各类电器从右至左或从左至右、从上至下紧密排列布置(紧密排列原则)。

电气控制柜体上至少安装有一个接地端子171，接地端子固定在电器仓内，保障电器仓的用电安全，本实用新型优选的接地端子安装方式如图2所示，在电器仓左、右内侧面分别安装一个接地端子171。

电器仓门04上安装有用于人机交互的触摸屏411、总电源开关412、启动开关413，三个电器均通过连接线缆与电器仓内对应电器连接，两开关可采用多种类型的按钮或按键。优选地，电器仓门上还安装有与触摸屏411连接的操作模型切换按钮414和操作模式锁保护按钮415，操作模型切换按钮414用于手动切换执行机械、执行模式等操作模式，操作该按钮时触摸屏上显示的菜单自动切换；操作模式锁保护按钮415用于操作模式切换的手动确认，避免误操作造成的设备故障或事故。同样地，电器仓门内侧设置用于整理连接线缆的线槽。

电器仓01中的各电气通过连接电缆与连接仓02中的各连接器连接。

如图2所示，连接仓02的主要构件为固定在电气控制柜柜体上的钝角“V”型连接器安装板210，该安装板布置于电器仓01下侧、连接仓上侧，连接仓与电器仓被钝角“V”型连接器安装板分割；连接仓02下侧面开设有与气动仓连通的第一电缆过孔220，其后层面开设有第二电缆过孔230，如图3所示；“V”型连接器安装板的横板211水平安装于仓体后侧，其对应斜板212向柜体上部倾斜安装，使各连接器的连接头布置于连接仓内，其上连接的各连接电缆通过第二电缆过孔230与外部执行机械或设备或电源连接；连接仓内安装有至少一个连通气动仓与电器仓的气-电连接器241，其上连接的连接电缆通过第一电缆过孔220与气动仓连接。第一电缆过孔220和第二电缆过孔230上均安装防尘毛刷保证各仓室的封闭、防尘效果。

连接器安装板210设置为钝角“V”型结构，主要作用为提高操作便利性及提高控制柜空间利用率。安装时，根据各类连接器上连接电缆的插拔频率、及强电、弱电分区将连接器分为低频分离类连接器和中高频分离类连接器，强电连接器和弱电连接器，并在连接器安装板210上分类布置各类连接器，如图5，图6所示，“V”型连接器安装板横板上安装低频分离类连接器，低频分离类连接器包括卡扣式连接器和气-电连接器241；卡扣式连接器包括连接执行机械的三相供电接口242、单向供电接口243。“V”型连接器安装板斜板上分区安装强电连接器和弱电连接器，强电连接器包括连接外部交流电源和执行机械交流电源的第一复合式重载矩形连接器244和第二复合式重载矩形连接器245；弱电连接器包括连接外部传感器等检测元器件电缆的旋转式航空连接器246、直流电源接口插座247、连接外部网络的网络接口插座248。在连接器安装板上侧面、横板与斜板连接处设置第二线槽213，用于整理连接(一般为焊接)在各连接器端部的连接线缆。

气动仓03内安装与外部气动设备(即气缸驱动的设备)连接的气动元件，与电器仓内的控制单元连接，用于根据控制信号驱动各执行气缸，控制和管理机械设备。气动元件包括气源处理单元311、阀岛312、电磁阀313等气体控制元件中的一种或几种；各气动元件上连接的气管通过气管过孔314与外部气源或气缸连接；各气动元件通过竖直固定的连接板在安装气动仓内；气动仓03还包括一个底部310，底部左侧面、右侧面、后侧面均开设有气管过孔314，三个气管过孔实现了用户对走向方向的自由选择，提高了控制柜与安装场地的适配性。气动仓底部前侧面安装有与仓内气动元件连接的阀门开关315，该阀门开关用于用户手动开放或关闭接入气动仓的气源。

气动仓门06上固定安装有与气动元件连接的显示仪表，如压力表611，用于显示气动仓各气动元件或气缸的工作状态。同样地，气动仓门内侧设置用于整理连接线缆的线槽。

电气控制柜顶部至少安装有一组警示灯09，警示灯09与电器仓内控制单元连接，本实施例优选的警示灯结构如图1所示，用于指示自动化系统或设备的工作状态，如故障、预警、正常。

各仓室均预留拓展模块，使得控制系统构建更灵活。

电气控制柜外壳的设计原则为保证整体稳定性、及控制柜内各元件的防水防尘要求。优选地，在电气控制柜顶部连接有吊环螺栓10，用于电气控制柜运输时的固定与吊装。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围，本领域普通技术人员在所附权利要求范围内不需要创造性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。

Claims (9)

1.一种电气控制柜，其特征在于，包括安装电器的电器仓、安装连接器的连接仓、安装气动元件的气动仓各一个；电器仓、连接仓、气动仓均空间独立且封闭，且在电气控制柜中自上至下依次排列；

其中，所述连接仓与所述电器仓由钝角“V”型连接器安装板分割；所述“V”型连接器安装板的横板水平安装于仓室后侧，其对应斜板向电气控制柜上部倾斜安装；所述连接仓下侧连接板上开设有与气动仓连通的第一连接电缆过孔，其后侧面开设有与外部连通的第二连接电缆过孔；所述连接仓内安装有至少一个连通气动仓与电器仓的气-电连接器；

所述气动仓，包括一个底部，底部左侧面、右侧面、后侧面均开设有与外部连通的气管过孔。

2.根据权利要求1所述的电气控制柜，其特征在于，所述电气控制柜还包括电器仓门、连接仓门、气动仓门各一个；所述电器仓门、所述连接仓门、所述气动仓门分别通过开闭件连接在柜体上、封闭对应仓室。

3.根据权利要求2所述的电气控制柜，其特征在于，所述电器仓门上安装有触摸屏、总电源开关、启动开关。

4.根据权利要求3所述的电气控制柜，其特征在于，所述电器仓门上还安装有与触摸屏连接的操作模型切换按钮和操作模式锁保护按钮。

5.根据权利要求1所述的电气控制柜，其特征在于，所述电器仓内安装有至少一个电器安装板，所述电器安装板竖直安装；所述电器固定在电器安装板上。

6.根据权利要求1所述的电气控制柜，其特征在于，所述电气控制柜柜体上至少安装有一个接地端子，所述接地端子固定在电器仓内。

7.根据权利要求1所述的电气控制柜，其特征在于，所述电气控制柜顶部安装有至少一组警示灯，所述警示灯与电器仓连接。

8.根据权利要求1所述的电气控制柜，其特征在于，所述气动元件包括气源处理单元、阀岛、电磁阀中的一种或几种；所述气动仓门上固定安装有与气动元件连接的显示仪表。

9.根据权利要求1所述的电气控制柜，其特征在于，气动仓底部前侧面安装有与气动元件连接的阀门开关。