本發(fā)明涉及一種電氣聯(lián)網(wǎng)控制的方法，主要用于冶金鋼鐵企業(yè)中對傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)，從電磁站的配電盤箱到生產(chǎn)現(xiàn)場的操作開關(guān)進行的電氣連接控制，屬于冶金鋼鐵行業(yè)的電氣控制及網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在冶金鋼鐵企業(yè)有許多生產(chǎn)設(shè)備的電氣傳動仍然采用傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)，這些電氣控制系統(tǒng)一般都安裝在電磁站的配電柜中，對每臺生產(chǎn)設(shè)備的操作控制，都需要從每臺設(shè)備的配電柜中引出多芯控制電纜并通過電纜溝或穿線管等布線到生產(chǎn)現(xiàn)場的操作臺，再與操作臺相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備的操作開關(guān)進行配線連接。在現(xiàn)實生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)現(xiàn)場的工況環(huán)境復(fù)雜，比如，由于導(dǎo)電粉塵大、漏水或高溫老化等原因，常會造成電纜斷路、短路、接地或漏電等情況，再加上這些控制電纜的工作電壓多為交流220伏或380伏的高壓，一旦發(fā)生電纜漏電、短路或接地等故障，常會造成電纜燒損，甚至?xí)o周圍的人身及設(shè)備帶來危害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種不需要對電磁站內(nèi)傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)作任何改動，用一根符合RS485通信規(guī)約的兩芯信號電纜連接，能夠同時控制三臺生產(chǎn)設(shè)備的電氣聯(lián)網(wǎng)控制的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

設(shè)置一臺主站裝置和一臺從站裝置，主站裝置和從站裝置各自以一個單片機為核心，能夠控制三臺生產(chǎn)設(shè)備，主站裝置安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場的操作臺上，從站裝置安裝在電磁站內(nèi)，主站裝置與從站裝置之間由一根符合RS485通信規(guī)約、工作電壓為直流5V的兩芯信號電纜進行電氣連接；主站裝置設(shè)計用于連接三臺生產(chǎn)設(shè)備操作開關(guān)的輸入接口，這些接口由接線端子、光電隔離單元和單片機的輸入口構(gòu)成；從站裝置設(shè)計用于操作電磁站內(nèi)的三臺繼電器、接觸器控制系統(tǒng)的輸出接口，這些接口由單片機輸出口、光電隔離單元、中間繼電器和接線端子構(gòu)成；主站裝置與操作臺相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備的操作開關(guān)進行電氣連接，每臺設(shè)備的控制命令由操作開關(guān)輸入到主站裝置；電磁站內(nèi)的三臺繼電器、接觸器控制系統(tǒng)與從站裝置相應(yīng)的接線端子進行連接；通過對主站裝置的單片機進行編程，設(shè)置主站裝置的MODBUS RTU通訊處理功能塊，以實現(xiàn)將操作開關(guān)的控制命令通過MODBUS網(wǎng)發(fā)送給電磁站中的從站裝置；通過對從站裝置的單片機進行編程，設(shè)置從站裝置的MODBUS RTU通訊處理功能塊，以實現(xiàn)從MODBUS網(wǎng)接收主站裝置發(fā)送來的設(shè)備控制命令，并通過編程，實現(xiàn)對繼電器、接觸器控制系統(tǒng)進行啟動或停止的電氣操作。

本發(fā)明的優(yōu)點是：使用本發(fā)明的方法，每套主站裝置和從站裝置可從電磁站到生產(chǎn)現(xiàn)場操作開關(guān)的電氣連接由原先三臺設(shè)備需用三根多芯的控制電纜，變?yōu)橛梢桓蟁S485通信規(guī)約，工作電壓為直流5V的兩芯信號電纜替代。使用本發(fā)明的方法，不需要對電磁站內(nèi)傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)作任何改動，只需將原先用于連接生產(chǎn)現(xiàn)場操作開關(guān)的接線端子與本發(fā)明從站裝置對應(yīng)的接線端子連接即可。本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)的電氣連接方式相比不僅杜絕了電纜燒損，還具有控制可靠、電纜的使用量和采購成本少、電纜布線的工作量和施工成本低、使用安全可靠等優(yōu)點。

附圖說明

圖1 為控制電動機單向運轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)電氣原理圖；

圖2為三臺傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)與生產(chǎn)現(xiàn)場操作開關(guān)的電氣連接示意圖；

圖3為本發(fā)明的方法中的電氣連接示意圖；

圖4為本發(fā)明的方法中從站裝置電氣原理框圖；

圖5為本發(fā)明主站裝置電氣原理框圖；

圖6為本發(fā)明的系統(tǒng)工作流程圖。

具體實施方式

實施例：

在實際生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)有控制電動機單向運轉(zhuǎn)、控制電動機正反向運轉(zhuǎn)、Y-△啟動控制等多種控制系統(tǒng)，這些控制系統(tǒng)與本發(fā)明中的從站裝置的電氣連接方式基本相同，在本實施例中僅以一個控制電動機單向運轉(zhuǎn)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)為例進行說明。另外，在實際生產(chǎn)中，現(xiàn)場操作臺使用的操控器件有按鈕開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器等多種操控器件，這些操控器件與本發(fā)明中主站裝置的電氣連接方式基本相同，在本實施例中僅以按鈕開關(guān)為例進行說明。

如圖1所示，為控制電動機單向運轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)電氣原理圖，其中，S1和S2是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場操作臺的按鈕開關(guān)，S1是常開按鈕，用于電動機啟動控制，S2是常閉按鈕，用于電動機的停止控制；電動機M1安裝到生產(chǎn)現(xiàn)場；其它，動力接觸器KM1、過熱繼電器F1及一些連鎖接點、配線等安裝在電磁站的配電柜中。由圖1可知，從電磁站的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)到生產(chǎn)現(xiàn)場操作臺的按鈕開關(guān)，需用一根三芯交流220V工作電壓的控制電纜進行連接。

如圖2所示，為三臺傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)與生產(chǎn)現(xiàn)場操作臺的按鈕開關(guān)進行電氣連接的示意圖，由圖2可知，三臺傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)與生產(chǎn)現(xiàn)場操作臺的三臺設(shè)備的按鈕開關(guān)進行電氣連接時，需用三根三芯工作電壓為交流220V的控制電纜進行連接。

如圖3所示，為本發(fā)明中主站裝置和從站裝置與三臺傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)進行電氣連接的示意圖，由圖可知，本發(fā)明從站裝置安裝在電磁站的配電柜中，三臺繼電器、接觸器控制控制系統(tǒng)，原先與生產(chǎn)現(xiàn)場的按鈕開關(guān)直接進行的電氣連接，現(xiàn)在改為，就近與本發(fā)明中的從站裝置相應(yīng)的接線端子進行連接；本發(fā)明中主站裝置安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場的操作臺，操作臺中用于操控三臺生產(chǎn)設(shè)備的按鈕開關(guān)就近與本發(fā)明中的主站裝置相應(yīng)的接線端子進行電氣連接；由圖3可知，在本發(fā)明中電磁站內(nèi)的從站裝置與生產(chǎn)現(xiàn)場操作臺的主站裝置之間通過一根符合RS485通信規(guī)約，工作電壓為直流5V的兩芯信號電纜進行電氣連接。

如圖4所示，為本發(fā)明中的從站裝置電氣原理框圖。結(jié)合圖4，本發(fā)明從站裝置由開關(guān)電源，單片機，三個光電隔離單元，MAX485通信芯片、DB9通訊連接器，K1～K6六個中間繼電器及接線端子構(gòu)成。開關(guān)電源為單片機、光電隔離單元、MAX485通信芯片及中間繼電器等提供直流工作電源；MAX485通信芯片分別與單片機的串行通訊口及DB9通訊連接器連接，構(gòu)成RS485通訊協(xié)議的底層硬件，用于與主站裝置進行通訊連接。K1～K6六個中間繼電器的線圈分別與光電隔離單元的輸出端連接，光電隔離單元的輸入端與單片機的輸出口連接；選取K1～K6六個中間繼電器的常開點及常閉點連接到相應(yīng)的接線端子上，并對接線端子分組編號，用于對三臺繼電器、接觸器控制系統(tǒng)進行電氣操作。

如圖5所示，為本發(fā)明中的主站裝置電氣原理框圖。結(jié)合圖5，本發(fā)明主站裝置由開關(guān)電源，單片機，三個光電隔離單元，MAX485通信芯片、DB9通訊連接器及接線端子等構(gòu)成。開關(guān)電源為單片機、光電隔離單元、MAX485通信芯片及按鈕開關(guān)的開關(guān)量輸入提供直流工作電源；MAX48通信5芯片分別與單片機的串行通訊口及DB9通訊連接器連接，構(gòu)成RS485通訊協(xié)議的底層硬件，用于與從站裝置進行通訊連接；光電隔離單元的輸出端與單片機的輸入口連接，光電隔離單元的輸入端與接線端子連接，對接線端子進行分組編號，實現(xiàn)將三臺設(shè)備按鈕開關(guān)的動作信號通過相應(yīng)的接線端子輸入到主站裝置。

圖6為本發(fā)明的系統(tǒng)工作流程圖，結(jié)合圖6，本發(fā)明系統(tǒng)工作的流程為：操作臺的主站裝置上電，執(zhí)行初始化程序，清除操作開關(guān)的讀取緩存單元，對MODBUS RTU通訊處理功能塊置初始值；電磁站的從站裝置上電，執(zhí)行初始化程序，對繼電器的輸出置初值，并對MODBUS RTU通訊處理功能塊置初始值；操作臺的操作人員操控三臺設(shè)備的按鈕開關(guān)，進行三臺設(shè)備的啟動或停止操作；主站裝置通過編程，對操作開關(guān)輸入的操控命令進行讀取、緩存，并以設(shè)定的數(shù)據(jù)格式，將該操控命令通過MODBUS RTU通訊處理功能塊發(fā)送給電磁站的從站裝置；從站裝置通過編程，運行MODBUS RTU通訊處理功能塊，接收并緩存主站裝置發(fā)送來的對三臺設(shè)備的控制命令，運行設(shè)備啟停控制功能塊，分別執(zhí)行三臺設(shè)備的啟?？刂七壿嫞瑢崿F(xiàn)對三臺生產(chǎn)設(shè)備的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)進行啟動或停止的電氣操作。