專(zhuān)利名稱(chēng)：Plc-觸摸屏控制恒流源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于化工行業(yè)與機(jī)械本體配套使用的恒流高壓直流電源設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的恒流源產(chǎn)品與電場(chǎng)本體配套，主要用于以下場(chǎng)合化肥廠(chǎng)、煤氣廠(chǎng)、焦 化廠(chǎng)、煉鋼廠(chǎng)除焦煤油，硫酸、鈦白粉等行業(yè)除酸霧、大電廠(chǎng)、水電廠(chǎng)除粉塵、水泥回收以及 與其它機(jī)械部分配套的靜電植絨、脫水、電液壓清沙、堿回收等。由L-C組件組成的電磁能 變換器作為恒流源，在它的輸出端可以獲得與輸入電壓(網(wǎng)電壓)成正比而與負(fù)載無(wú)關(guān)的 電流。但它不具備自動(dòng)控制，機(jī)械本體內(nèi)很容易發(fā)展至弧光放電，遇氧含量超標(biāo)容易發(fā)生爆 炸等惡性事故。

發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實(shí)用新型提供一種PLC可編程序控制器加觸摸 屏控制、可以實(shí)現(xiàn)對(duì)恒流高壓直流電源的自動(dòng)控制的PLC-觸摸屏控制恒流源。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案，包括L-C組件組成的電磁能變換 器，包括一個(gè)根據(jù)電捕焦油器工況自動(dòng)調(diào)整PLC-觸摸屏恒流源控制柜輸出檔位、增加或降 低高壓發(fā)生器初級(jí)電壓、使輸出到電場(chǎng)本體上的直流高壓與負(fù)載達(dá)到最佳匹配的PLC-觸 摸屏控制器；PLC-觸摸屏控制器裝在PLC-觸摸屏恒流源控制柜內(nèi)，PLC-觸摸屏恒流源控制 柜輸出端接有可將PLC-觸摸屏恒流源控制柜輸出的電流變換成直流高壓的高壓發(fā)生器。 PLC-觸摸屏控制器包括一個(gè)按預(yù)定程序根據(jù)工況自動(dòng)接通或斷開(kāi)外接接觸器從 而調(diào)整PLC-觸摸屏恒流源控制柜L-C組件輸出檔位的PLC ;PLC上連接有控制PLC-觸摸屏 恒流源控制柜11組L-C組件接通與斷開(kāi)的接觸器KMl-KMll， L-C組件的輸出端接高壓發(fā) 生器的輸入端。PLC輸出端連接有4路控制瓷瓶箱電加熱管工作電源的接觸器KM12-KM15。 PLC的輸入端XI是遠(yuǎn)程控制起動(dòng)信號(hào)接口 ，輸入端X2是遠(yuǎn)程控制停止信號(hào)接口 ；PLC輸出 端C0-C3是公共端，外接交流火線(xiàn)端，給KM1-KM15提供工作電源。 PLC-觸摸屏控制器還包括一個(gè)與PLC相連接的可用于設(shè)置參數(shù)、確定設(shè)備工作方 式、顯示一、二次電流、電壓、瓷瓶箱溫度的觸摸屏。 本實(shí)用新型還包括一個(gè)接收電捕焦油器本體瓷瓶箱內(nèi)溫度傳感器的電信號(hào)將其 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后上傳至PLC中的PT模塊；包括一個(gè)將設(shè)備運(yùn)行的一、二次電壓、電流等數(shù) 據(jù)變換為標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)4-20mA的4路變送器；包括一個(gè)將來(lái)自變送器的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn) 換，將轉(zhuǎn)換好的數(shù)字量信號(hào)傳遞給PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的A/D模塊。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型是在傳統(tǒng)的恒流源產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加了PLC加觸摸 屏控制器，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、在線(xiàn)的自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)，將電捕焦油器本體故障火花嚴(yán)格控制在輝光 放電區(qū)域內(nèi)。 本實(shí)用新型的有益效果是可以實(shí)現(xiàn)恒流源的人工智能控制，設(shè)備起動(dòng)后即按預(yù)設(shè)程序自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需人工干預(yù)，正確靈敏的在線(xiàn)檢測(cè)故障，遇到過(guò)氧、過(guò)壓、欠壓等異常情 況則自動(dòng)停機(jī)，并在觸摸屏或用戶(hù)上位機(jī)上顯示故障原因，并可將故障火花嚴(yán)格控制在輝 光放電區(qū)域內(nèi)，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

圖1是PLC-觸摸屏恒流源控制柜和電捕焦油器本體控制系統(tǒng)邏輯圖。 圖2是PLC-觸摸屏的接入PLC-觸摸屏恒流源控制柜的輸入輸出示意圖。
具體實(shí)施方式圖1中，1是上位機(jī)，2是PLC-觸摸屏恒流源控制柜，3是高壓發(fā)生器，4是電捕焦 油器本體。在傳統(tǒng)的恒流源產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加了 PLC-觸摸屏控制器，使整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)形 成一個(gè)閉環(huán)控制網(wǎng)絡(luò)。PLC-觸摸屏控制器裝在PLC-觸摸屏恒流源控制柜2內(nèi)，它是整個(gè) 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心，由它實(shí)施全過(guò)程的監(jiān)控，根據(jù)工況自動(dòng)調(diào)整PLC-觸摸屏恒流源 控制柜輸出檔位，增加或降低高壓發(fā)生器初級(jí)電壓，使輸出到電場(chǎng)本體上的直流高壓與負(fù) 載達(dá)到最佳匹配，PLC-觸摸屏恒流源控制柜2輸出端接有高壓發(fā)生器3， PLC-觸摸屏恒流 源控制柜2輸出的恒定電流傳送到高壓發(fā)生器3的輸入端，經(jīng)高壓發(fā)生器3輸出端變換成 0-60KV的直流高壓后輸出到電捕焦油器本體4內(nèi)部，從而使流經(jīng)電捕焦油器本體4內(nèi)部的 氣體得以?xún)艋?，然后輸出到后續(xù)工程。由電捕焦油器本體4反饋的電壓、電流信號(hào)則送至核 心部件PLC-觸摸屏控制器中加以識(shí)別、處理，然后發(fā)出控制指令自動(dòng)調(diào)整PLC-觸摸屏恒流 源控制柜2輸出檔位，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)工況自動(dòng)控制，如果電場(chǎng)有放電現(xiàn)象則輸出電壓會(huì)急 劇波動(dòng)，被PLC-觸摸屏控制器在線(xiàn)識(shí)別后則自動(dòng)減少一檔恒流源輸出，從而降低了恒流源 輸出功率，輸出功率降低后電場(chǎng)電壓、電流參數(shù)也跟隨降低，不易產(chǎn)生放電現(xiàn)象，待電場(chǎng)穩(wěn)
定、程序中預(yù)設(shè)時(shí)間到后，則該檔位會(huì)再次接通，從而保證電捕焦油器本體電場(chǎng)運(yùn)行功率始 終最大但又運(yùn)行在穩(wěn)定和安全的環(huán)境中。上位機(jī)1則可放置在用戶(hù)中央控制室內(nèi)進(jìn)行電捕 焦油器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，它接收由PLC-觸摸屏控制器傳來(lái)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行智能分析，上位機(jī) 1和PLC-觸摸屏控制器之間用RS485接口進(jìn)行連接，采用MODBUS協(xié)議傳輸信號(hào)。 圖2中，5是觸摸屏、6是PLC、7是A/D模塊、8是PT模塊、9是4路變送器、10是4 路熱電阻。PLC6直接引入交流220V供電，輸入端X1接入遠(yuǎn)程控制起動(dòng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，輸入 端X2接入遠(yuǎn)程控制停止開(kāi)關(guān)量信號(hào)，用戶(hù)在中央控制室即可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的起停。PLC6 輸出端C0-C3是公共端，外接交流火線(xiàn)端，KM1-KM11是控制PLC-觸摸屏恒流源控制柜11 組L-C組件的接入與斷開(kāi)的接觸器，由PLC根據(jù)工況按預(yù)定程序自動(dòng)控制，投入運(yùn)行的檔位 多少即決定了恒流源輸出功率的大小，從而實(shí)現(xiàn)了 PLC6自動(dòng)控制恒流源輸出功率的大小。 KM12-KM15是4路控制瓷瓶箱電加熱管工作電源的接觸器，也由PLC6根據(jù)瓷瓶箱中傳感器 傳輸?shù)臏囟刃盘?hào)按預(yù)定程序進(jìn)行比對(duì)，自動(dòng)接通或斷開(kāi)接觸器，從而使瓷瓶箱中的溫度始 終保持在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。 A/D模塊7的前端接有4路變送器9，將設(shè)備運(yùn)行的一、二次電壓、電流等數(shù)據(jù)變換 為標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)(4-20mA)傳送給A/D模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換好的數(shù)字量信號(hào)傳遞給 PLC6進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，并在觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示電壓、電流的數(shù)據(jù)。 電捕焦油器本體中關(guān)鍵部件4個(gè)瓷瓶箱中安裝有4只PT100熱電阻10作為溫度傳感器，將瓷瓶箱的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸送至PT模塊8中，PT模塊8再將此電信號(hào)轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號(hào)后上傳至PLC6中進(jìn)行處理，根據(jù)溫度的實(shí)際值來(lái)自動(dòng)控制瓷瓶箱中電加熱 管的通斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)瓷瓶箱中溫度的自動(dòng)控制。 觸摸屏5作為人機(jī)對(duì)話(huà)的主要監(jiān)控設(shè)備，全部操作均在觸摸屏上完成，包括參數(shù) 的設(shè)置、設(shè)備工作方式的確定、一、二次電流、電壓、瓷瓶箱溫度的顯示等。 本實(shí)用新型中，PLC6為PLC可編程控制器，選用臺(tái)達(dá)公司的DVP32EH00R2，觸摸屏 選用臺(tái)達(dá)公司的D0PA57CSTD， A/D模塊7選用臺(tái)達(dá)公司的DVP04AD-H2， PT模塊選用臺(tái)達(dá)公 司的DVP04PT-H2，上位機(jī)1選用工控機(jī)或品牌電腦，此方案選用聯(lián)想E3610。觸摸屏、PLC、 A/D模塊、PT模塊、4路變送器均放置在電控柜內(nèi)。PLC6的輸入端接入工作電源，輸出端分 別接入KM1-KM15線(xiàn)圈，觸摸屏5、 A/D模塊7及PT模塊8按順序和PLC6鏈接好，用雙芯屏 蔽雙絞線(xiàn)將PLC6內(nèi)置的RS485接口與上位機(jī)1通過(guò)485轉(zhuǎn)232轉(zhuǎn)換器相連，上位機(jī)1放在 中央控制室內(nèi)，上位機(jī)1利用開(kāi)發(fā)好的監(jiān)控界面和PLC之間采用MODBUS協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，將 觸摸屏5上顯示的相關(guān)數(shù)據(jù)同時(shí)在上位機(jī)1中顯示。
權(quán)利要求一種PLC-觸摸屏控制恒流源，包括L-C組件組成的電磁能變換器，其特征在于包括一個(gè)根據(jù)電捕焦油器工況自動(dòng)調(diào)整PLC-觸摸屏恒流源控制柜輸出檔位、增加或降低高壓發(fā)生器初級(jí)電壓、使輸出到電場(chǎng)本體上的直流高壓與負(fù)載達(dá)到最佳匹配的PLC-觸摸屏控制器；PLC-觸摸屏控制器裝在PLC-觸摸屏恒流源控制柜內(nèi)，PLC-觸摸屏恒流源控制柜輸出端接有可將PLC-觸摸屏恒流源控制柜輸出的電流變換成直流高壓的高壓發(fā)生器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC-觸摸屏控制恒流源，其特征在于所說(shuō)的PLC-觸摸屏 控制器包括一個(gè)按預(yù)定程序根據(jù)工況自動(dòng)接通或斷開(kāi)外接接觸器從而調(diào)整PLC-觸摸屏恒 流源控制柜L-C組件輸出檔位的PLC。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的PLC-觸摸屏控制恒流源，其特征在于PLC上連接有控制 PLC-觸摸屏恒流源控制柜11組L-C組件接通與斷開(kāi)的接觸器KMl-KMll， L_C組件的輸出 端接高壓發(fā)生器的輸入端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的PLC-觸摸屏控制恒流源，其特征在于PLC輸出端連接有4 路控制瓷瓶箱電加熱管工作電源的接觸器KM12-KM15。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的PLC-觸摸屏控制恒流源，其特征在于PLC的輸入端XI是遠(yuǎn) 程控制起動(dòng)信號(hào)接口 ，輸入端X2是遠(yuǎn)程控制停止信號(hào)接口 ；PLC輸出端C0-C3是公共端，外 接交流火線(xiàn)端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC-觸摸屏控制恒流源，其特征在于所說(shuō)的PLC-觸摸屏 控制器包括一個(gè)與PLC相連接的可用于設(shè)置參數(shù)、確定設(shè)備工作方式、顯示一、二次電流、 電壓、瓷瓶箱溫度的觸摸屏。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的PLC-觸摸屏控制恒流源，其特征在于PLC-觸摸屏控制恒流 源包括一個(gè)接收電捕焦油器本體瓷瓶箱內(nèi)溫度傳感器的電信號(hào)將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后上 傳至PLC中的PT模塊；包括一個(gè)將設(shè)備運(yùn)行的一、二次電壓、電流等數(shù)據(jù)變換為標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)4-20mA的4 路變送器；包括一個(gè)將來(lái)自變送器的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換好的數(shù)字量信號(hào)傳遞給PLC進(jìn)行 實(shí)時(shí)處理的A/D模塊。
專(zhuān)利摘要一種PLC-觸摸屏控制恒流源，包括一個(gè)根據(jù)電捕焦油器工況自動(dòng)調(diào)整PLC-觸摸屏恒流源控制柜輸出檔位、增加或降低高壓發(fā)生器初級(jí)電壓、使輸出到電場(chǎng)本體上的直流高壓與負(fù)載達(dá)到最佳匹配的PLC-觸摸屏控制器；PLC-觸摸屏控制器裝在PLC-觸摸屏恒流源控制柜內(nèi)，PLC-觸摸屏恒流源控制柜輸出端接有可將其輸出的電流變換成直流高壓的高壓發(fā)生器。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)恒流源的人工智能控制，設(shè)備起動(dòng)后即按預(yù)設(shè)程序自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需人工干預(yù)，正確靈敏的在線(xiàn)檢測(cè)故障，遇到過(guò)氧、過(guò)壓、欠壓等異常情況則自動(dòng)停機(jī)，并在觸摸屏或用戶(hù)上位機(jī)上顯示故障原因，并可將電捕焦油器本體故障火花嚴(yán)格控制在輝光放電區(qū)域內(nèi)，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
文檔編號(hào)B03C3/68GK201470476SQ200920227919
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者吳北蘇 申請(qǐng)人:襄樊九鼎昊天環(huán)保設(shè)備有限公司