專利名稱：制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)的制作方法
一種制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)，屬制瓶機械領(lǐng)域。
行列式制瓶機是一個多分部的機器，基本上可分為供料機、分料器、轉(zhuǎn)鼓、撥瓶機、輸瓶機、遞送機、橫向輸瓶機等分部。玻璃瓶罐的成型過程是由這些分部的相關(guān)機構(gòu)協(xié)調(diào)動作來完成的。國外行列式制瓶機的多分部電氣同步傳動調(diào)相裝置，在70年代多采用可控硅直流電動機同步傳動調(diào)相裝置、直流(DC)-交流(AC)變頻機組同步傳動調(diào)相裝置，大功率自整角機(發(fā)送機--接受機組)同步傳動調(diào)相裝置，發(fā)展到以逆變器為驅(qū)動源的逆變器同步傳動調(diào)相裝置，目前國內(nèi)的行列式制瓶機電氣同步傳動調(diào)相裝置也是使用大功率自整角機控制形式，這種系統(tǒng)基本由發(fā)送機組、差動機組、控制柜、多臺接受電動機組成，系統(tǒng)中的發(fā)送、接受、差動電動機其結(jié)構(gòu)近似三相繞線電動機，其中的發(fā)送電動機裝在發(fā)送機組上，差動電動機裝在差動機組上，接受電動機裝在制瓶機的各分部上，在發(fā)送機組上一臺電動機驅(qū)動PIV無級變速箱，無級變速箱的出軸帶動發(fā)送電動機，發(fā)送電機及接受電動機的定子線圈接到三相工頻電源上，轉(zhuǎn)子相互并聯(lián)，這樣保持各分部的同步運行，調(diào)速是調(diào)PIV無級變速相的變比，調(diào)相是把差動機組上的差動電動機接到發(fā)送電動機與接受電動機的轉(zhuǎn)子回路中運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，能實現(xiàn)分部間的同步傳動及調(diào)相，這種系統(tǒng)的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占地面積大、噪音大、能耗高、故障率高。目前，國外的數(shù)種較先進的同步傳動調(diào)相裝置基本屬于一個逆變器驅(qū)動一個電動機的多逆變器結(jié)構(gòu)形式，每分部電動機帶速度檢測反饋等裝置，每分部的控制電路設(shè)復(fù)雜的同步相位控制器，每分部的同步相位控制器接受速度(或電動機轉(zhuǎn)子位置)反饋及機械位置信號，避行速度及相位調(diào)節(jié)，其輸出送給逆變器，為了保持分部間的同步及相位，就需要不斷校整各分步的速度，致使系統(tǒng)的精度受損，這種系統(tǒng)的電機、同步控制單元、甚至逆變器都是專用件，能較好的實現(xiàn)分部間的同步傳動及調(diào)相，但存在的主要問題是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修不便、國內(nèi)使用備品備件跟不上。
本發(fā)明的目的，就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于控制行列式制瓶機的各分部實現(xiàn)電氣無級調(diào)速、分部間高精度同步、微機全自動控制啟動及自動調(diào)相，具有單機啟動無沖擊、停機后再起動記憶原相位、微計算機停電記憶設(shè)定各項參數(shù)，顯示系統(tǒng)18項參數(shù)，分部間完善的邏輯互鎖保護及各分部過載保護、手動/自動操作雙重功能的制瓶機同步傳調(diào)相系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是采用如下方式來實現(xiàn)的該制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)，主要由控制裝置、逆變器、電動機組成，其特征在于包括繼電邏輯控制部分、微處理器部分、裝于制瓶機上的多臺同步電動機及2只以上感應(yīng)開關(guān)，一臺用于控制制瓶機各分部同步傳動的較大容量的逆變器，一臺用于啟動和調(diào)相的小容量的逆變器，裝于制瓶機上的多臺同步電動機在繼電邏輯及微處理器的控制下，把其中的任一臺同步電動機連接到小容量的逆變器上，進行啟動和/或調(diào)整電動機所驅(qū)動的制瓶機本分部的機械相位，多臺電動機連接到大容量的逆變器上保持制瓶機各分部之間同步運行。
本發(fā)明的目的還可以采用如下方式來實現(xiàn)所述的大、小容量的兩臺逆變器與同步電動機的連接關(guān)系是大容量的逆變器Uz(作為主逆變器)的輸出經(jīng)每分部控制回路中的接觸器Ky1～Kyi(i＝2、3、……)連接每分部的同步電動機M1～Mi(i＝2、3、……)驅(qū)動各分部同步運行，小容量的逆變器Uf(作為輔逆變器)經(jīng)各分部控制回路中的接觸器Kqi(i＝1、2、3、……)每次連接一臺同步電動機Mi(i＝1、2、3、……)啟動和(或)調(diào)相。
所述的微處理器是由CPU板及其輸入/輸出硬件和控制程序組成，微處理器的程序是滿足本系統(tǒng)功能的專用控制程序、輸入電路是由控制各分部同步電動機的接觸器Ky1～Kyi(其中i-2、3……)的常開觸頭、控制兩逆變器的繼電器Kz及Kf1的常開觸頭、控制各分部的按鈕Qwz、Qw1～Qwi(i＝2、3……)，裝于制瓶機上的感應(yīng)開關(guān)Pj1～Pji(i＝2、3……)、鍵盤命令，系統(tǒng)參數(shù)由顯示器顯示，輸出是LED狀態(tài)指示燈Hw1～Hwi(其中i＝2、3、……)、小型中間繼電器Kwz、Kwt、Kwq1～Kwqi、Kwy1～Kwyi、Kwt1～Kwti、Kwx、Kwq、Kwh(其中i＝2、3、……)，這些小型中間繼電器觸頭接于繼電器邏輯回路及控制大小容量的主輔逆變器，完全模擬相應(yīng)按鈕及繼電器功能。
所述的繼電控制邏輯部分主要包括主逆變器控制邏輯、輔逆變器通電控制邏輯、輔逆變器運行控制邏輯，分部電動機控制邏輯。
所述的繼電控制邏輯中主逆變器控制邏輯主要由繼電器Kz及其常開觸頭、啟動按鈕Qz2、停止按鈕Qz1、微機輸出的繼電器觸頭Kwz、Kwt組成，繼電器Kz的一個常開觸頭接到主逆變器上的FR(正轉(zhuǎn))及C0M端子，也可用其他方式連接。
所述的輔助逆變器通電控制邏輯，由接觸器Kf及繼電器Kf1、啟動按鈕Qf2、停止按鈕Qf1及Kf的常開觸頭組成，Kf的三個主觸頭接在輔助逆變器的電源輸入端，Kf的其它輔助觸頭及中間繼電器Kf1的觸頭接到指示燈回路及各分部控制回路，也可用其他方式連接。
所述的輔助逆變器運行控制邏輯，由中間繼電器Kx、Ks、Ks1、Ks2、Kq1～Kqi的常開觸頭、Ky1～Ky1的常開觸頭、微機輸出的繼電器觸頭Kwx組成(其中i＝2、3……)，Kq1～Kqi(其中i＝2、3、……)及Kwx的常開觸頭并聯(lián)與繼電器Ks、Ks1、Ks2連接，Ky1～Kyi(其中i＝2、3、……)的常開觸頭串聯(lián)與繼電器Kx連接，Kx、Ks的一個常開觸頭并聯(lián)接入輔助逆變器FR(正轉(zhuǎn))及COM端子，Ks、Ks1的常閉觸頭與啟動按鈕Qqi的常開觸頭串聯(lián)接到各分部的啟動回路，Ks2的常開觸頭與啟動按鈕Qqi的常閉觸頭并聯(lián)接到各分部的運行回路(其中i＝1、2、3、……)，也可用其他方式連接。
所述的繼電邏輯控制中的每分部電動機控制邏輯電路由啟動、運行、停機三級控制，有三個按鈕Qqi、Qyi、Qti，兩個接觸器Kqi、Kyi，熱繼電器常閉觸頭KRi，用于互鎖的繼電器Ks、Ks1、Ks2觸頭以及接觸器Kf的輔助觸頭、繼電器Kf1的觸頭、繼電器Kqi、Kyi的觸頭、微機輸出的啟動繼電器觸頭Kwqi、運行繼電器觸頭Kwyi、停止繼電器觸頭Kwti組成，熱繼電器的常閉觸頭KRi與停止按鈕Qti及Kwti的常閉觸頭串聯(lián)再與啟動按鈕Qqi的常開及常閉觸頭連接，運行回路啟動按鈕Qqi的常閉觸頭與繼電器Ks2的常開觸頭及繼電器Kf1的常閉觸頭并聯(lián)，再與Kwqi的常閉觸頭串聯(lián)，再與運行按鈕Qyi的常開觸頭連接，運行按鈕Qyi的常開觸頭與運行接觸器Kyi的常開觸頭并聯(lián)與Kwyi的常開觸頭并聯(lián)，再串聯(lián)啟動接觸器Kqi的常閉觸頭，接觸器Kqi的常閉觸頭另一端再接到運行接觸器Kyi上，啟動回路啟動按鈕Qqi的常開觸頭與繼電器Ks(Ks1)的常閉觸頭串聯(lián)再與啟動接觸器Kqi的常開觸頭并聯(lián)與Kwqi的常開觸頭并聯(lián)，再與Kwyi的常閉觸頭串聯(lián)與運行按鈕Qyi的常閉觸頭串聯(lián)，運行按鈕Qyi的常閉觸頭另一端串接運行接觸器Kyi的常閉觸頭，再接到啟動接觸器Kqi上(其中的i＝1、2、3、……)，也可用其他方式連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)所具有的優(yōu)點是1、采用微機、繼電邏輯控制相結(jié)合的控制方式，設(shè)計成雙逆變器結(jié)構(gòu)、驅(qū)動同步電動機運行，能夠全面滿足高效率行列式制瓶機對傳動系統(tǒng)的各項要求。如各分部實現(xiàn)電氣無級調(diào)速，分部問高精度同步、微機全自動控制啟動及自動調(diào)相。
2、單機啟動無沖擊，停機后再起動記憶原相位，微處理器停電記憶設(shè)定各項參數(shù)、顯示系統(tǒng)18項參數(shù)。
3、分部間完善的邏輯互鎖保護及各分部過載保護、手動/自動操作雙重功能。
4、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、操作維修方便、技術(shù)先進、高效節(jié)能。


圖1是本發(fā)明制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)各部分連接簡圖；圖7是本發(fā)明制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)電氣原理簡圖；圖3是本發(fā)明制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)繼電邏輯控制電路原理圖；圖4是本發(fā)明制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)電氣原理主回路電路原理圖；圖5是本發(fā)明制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)電氣原理微處理器輸入/輸出控制簡圖；圖6是本發(fā)明制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)微處理器控制程序流程簡圖；圖1～6是本發(fā)明的最佳實施例，以六分部為例圖2中M1～M6電動機，其中M1供料電動機、M2轉(zhuǎn)數(shù)電動機、M3分料電動機、M4輸瓶電動機、M5撥瓶電動機、M6遞送電動機。
圖3中H1～H22系統(tǒng)各分部及主/輔逆變器工作狀態(tài)指示燈、Q1三相電源自動空氣開關(guān)、Q7控制回路斷路器開關(guān)、Kz控制主逆變器運行的繼電器、Kf給輔逆變器通電接觸器、Kf1是與Kf同時動作的中間繼電器、Kq1～Kq6啟動接觸器、Ky1～Ky6運行接觸器、Qq1～Qq6啟動按扭、Qy1～Qy6運行按扭、Qt1～Qt6停止按鈕、KR1～KR6電動機熱繼電器的保護觸頭、Ks控制輔逆變器運行的繼電器、Ks1和Ks2是與Ks同時動作的繼電器。Kwz、Kwt、Kwx、Kwq1～Kwq6、Kwy1～Kwy6、Kwt1～Kwt6是圖5中微機輸出小型中間繼電器的觸頭。
圖4中Uz是主逆變器，Uf是輔逆變器，逆變器上的FR是正轉(zhuǎn)(第一速度)控制端子，2DF是第二速度控制端子，3DF是第三速度控制端子，F(xiàn)RQ是接速度表的端子，COM是公共端，S1、S2轉(zhuǎn)換開關(guān)，P1、P2是電壓指示表，P3、P4是速度指示表，P5--P10是電動機電流指示表，F(xiàn)N1、FN2是冷卻風扇。Kwh、Kwq是圖5中微機輸出小型中間繼電器的觸頭，Qhx、Qqx是手動調(diào)相按鈕，Kz、Kx、Ks是繼電器觸頭。
圖5中Hw1～Hw9是工作狀態(tài)指示燈(LED發(fā)光管)、Kwz是控制主逆變器運行的小型中間繼電器，Kwt是控制主逆變器停止的小型中間繼電器，Kwq1～Kwq6是控制各分部啟動的小型中間繼電器，Kwy1～Kwy6是控制各分部運行的小型中間繼電器，Kwt1～Kwt6是控制各分部停止的小型中間繼電器，Kwx是控制調(diào)相的小型中間繼電器，Kwq是控制向前調(diào)相的小型中間繼電器，Kwh是控制向后調(diào)相的小型中間繼電器，Pj1～Pj4感應(yīng)開關(guān)，Qwz是主逆變器啟動按鈕，Qw1～Qw6是各分部的啟動/停止按鈕，觸頭Ky1～Ky6、Kq1～Kq6、Kz、Kf1是圖3中繼電接觸器的觸頭。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)作進一步詳細說明本發(fā)明設(shè)計的第一項關(guān)鍵技術(shù)是針對系統(tǒng)要求設(shè)計了專用的微處理器硬件及軟件，實現(xiàn)智能化控制。微計算機采集繼電邏輯控制電路中各繼電接觸器的觸頭信號及機器上的感應(yīng)開關(guān)信號，接收用戶輸入的各項設(shè)定參數(shù)及按鈕命令，進行分析運算，輸出繼電器信號及狀態(tài)指示(LED發(fā)光管)信號?？刂聘鞣植侩妱訖C的啟動/調(diào)相/運行/停機；從啟動到運行的自動定時切換；啟動、運行互鎖邏輯及分部間的互鎖保護；各分部相位的自動調(diào)整；顯示系統(tǒng)各項參數(shù)。
本發(fā)明設(shè)計的第二項關(guān)鍵技術(shù)是解決了單電動機啟動對主逆變器的大電流沖擊問題。用一臺逆變器驅(qū)動多臺同步電動機，可以實現(xiàn)分部間高精度同步運行，并且結(jié)構(gòu)簡單，若這臺逆變器在驅(qū)動其它分部運行，要再啟動一臺電動機連接到此逆變器上，這時啟動沖擊電流是該電動機額定電流的7-10倍，這將大大增加這臺逆變器的容量，提高了成本，引起機械沖擊。本發(fā)明的設(shè)計使得在單電動機開機時把電動機接到輔逆變器上用輔助逆變器的第一速度從靜止進行慢加速啟動一個電動機，當運行到設(shè)定速度(與主逆變器同速)時，就切換到主逆變器上運行，這種同速同轉(zhuǎn)向的切換啟動方式?jīng)_擊電流小，啟動平穩(wěn)，這樣就大大減少了啟動沖擊電流，也就減少了主逆變器的容量。
本發(fā)明要解決的第三項關(guān)鍵技術(shù)問題是準確、高精度、自動調(diào)整各分部的機械相位。行列式制瓶機的各分部不但要同步運行，還要求保持一定的機械相位。本發(fā)明設(shè)計的調(diào)相過程就是讓該分部的電動機轉(zhuǎn)速比其它分部快轉(zhuǎn)或慢轉(zhuǎn)一段時間(小于20秒)，機械相位正確后再與其它分部同步運行。調(diào)相是難度大的操作過程，一般情況下制瓶操作員要憑經(jīng)驗使用調(diào)相按鈕慢慢把相位調(diào)好，并且也不夠準確。本發(fā)明的調(diào)相設(shè)計成微機自動控制，首先把輔逆變器的第二速度與第一速度或第三速度與第一速度之差的絕對值送給微處理器，在啟動過程完成后微機根據(jù)感應(yīng)開關(guān)所測的相位信號計算出相位差及調(diào)相時間自動輸出調(diào)相信號，接通輔逆變器的第二或第三速度控制端子運行幾秒把相位一次性調(diào)好。若在各分部都運行了又需要調(diào)相，這時輔逆變器已有輸出，微機把需調(diào)相的分部在運行中切換到輔逆變器上運行第二速度或第三速度，調(diào)好相位再切換到主逆變器上運行。這種調(diào)相方法既快又精確。
本發(fā)明要解決的第四項關(guān)鍵技術(shù)問題是繼電邏輯控制與微機控制既能結(jié)合又能分開，以實現(xiàn)手動操作及微機全自動控制雙重功能。微處理器輸入端口采集各電動機及逆變器的運行狀態(tài)、微處理器上的各分部啟動按鈕命令、制瓶機各分部上的感應(yīng)開關(guān)信號，微處理器的輸出繼電器信號接于繼電邏輯回路，完全模擬邏輯回路中各按鈕或繼電器的功能。在啟動過程使用微機，在計算啟動時間到后若沒有相位誤差就自動切換到運行狀態(tài)，若有相位誤差就輸出調(diào)相信號把相位調(diào)好，快而準確的完成各分部的無沖擊啟動及調(diào)相。當各分部都進入同步運行后，就可以單獨使用主控制邏輯的按鈕進行控制，微機便可以關(guān)掉。
因為每一個分部的啟動及調(diào)相都要使用輔逆變器，為了提高可靠性及方便用戶操作，本系統(tǒng)的繼電邏輯控制電路和微處理器控制都設(shè)計了完善的保護邏輯，確保一個分部的啟動和調(diào)相而禁止其它分部使用輔逆變器，并且一個分部的啟動(調(diào)相)和運行動作互鎖。設(shè)計了分部間的啟動互鎖邏輯電路、運行保護邏輯電路、一個分部的啟動/運行互鎖邏輯電路。
1、圖3所示是繼電邏輯控制電路，簡述如下(1)主逆變器控制邏輯由繼電器Kz、啟動按鈕Qz2、微機輸出繼電器觸頭Kwz、停止按鈕Qz1、微機輸出繼電器觸頭Kwt、Kz的常開觸頭組成，按鈕Qz2及Kwz控制主逆變器的啟動；按鈕Qz1及Kwt(微機輸出)控制主逆變器的停止。Kz的一個常開觸頭接到主逆變器上的FR(正轉(zhuǎn))及COM端子，控制主逆變器的運行。
(2)輔助逆變器通電控制邏輯由接觸器Kf及中間繼電器Kf1、啟動按鈕Qf2、停止按鈕Qf1及Kf的常開觸頭組成。
Kf是輔助逆變器電源通/斷控制接觸器，Kf的3個主觸頭接在輔助逆變器的電源輸入端，Kf的其它輔助觸頭及繼電器Kf1的觸頭接到指示燈回路及各分部控制回路。按下啟動按鈕Qf2輔助逆變器得電，按下停止按鈕Qf1輔助逆變器失電。
(3)輔助逆變器運行控制邏輯由中間繼電器Kx、Ks、Ks1、Ks2、Kq1--Kq6常開觸頭、Ky1--Ky6的常開觸頭及Kwx組成。在有任一分部使用輔逆變器啟動的情況下Kqi(其中i＝1、2、3……6)吸合，Ks2、Ks及Ks1吸合，在運行條件下微機輸出Kwx信號也使Ks2、Ks及Ks1吸合，Ks的常開觸頭接入輔助逆變器的FR(正轉(zhuǎn))及COM端子，輔助逆變器便帶電動機啟動。此對Ks1及Ks2的常閉觸頭接到其它各分部的啟動回路使這些分部在此時不能啟動。 Ks2的常開觸頭與各分部啟動按鈕的常閉觸頭并聯(lián)接在運行回路，使正在運行的分部不會因誤操作而停機。繼電器Kx是為運行中調(diào)相用，在所有分部都運行的情況下，Kx吸合，Kx的常開觸頭接輔助逆變器FR(正轉(zhuǎn))及COW端子，輔逆變器有設(shè)定電壓/頻率輸出，以利于某分部在由主逆變器驅(qū)動運行時直接切換到輔助逆變器上調(diào)相。
(4)分部電動機控制邏輯每分部的控制邏輯由啟動接觸器Kqi、運行接觸器Kyi、啟動按鈕Qqi、運行按鈕Qyi、停止按鈕Qti、電動機的熱繼電器保護觸頭KRi，微機輸出的啟動信號Kwqi、運行信號Kwi、停止信號Kwti(啟中(i＝1、2、3……6)繼電器觸頭Ks(Ks2、Ks1)、Kf(Kf1)組成。Kqi(其中i＝1、2、3……6)是啟動/調(diào)相控制接觸器，Ky1(其中i＝1、2、3……6)是運行控制接觸器，按下按鈕Qqi(其中i＝1、2、3……6)或Kwqi(微機輸出)(其中i＝1、2、3……6)吸合便接通Kqi(其中i＝1、2、3……6)，能把某分部的電動機接到輔逆變器上進行啟動及調(diào)相，按下按鈕Qyi或Kwyi(微機輸出)吸合能把某分部的電動機接到主逆變器上同步運行。Kyi與Kqi互鎖。
本回路Kyi及Kqi的常團觸頭起到啟動/運行的互鎖作用。Ks(Ks2、Ks1)的常閉觸頭與啟動按鈕Qqi的常開觸頭串聯(lián)使分部間的啟動互鎖，Ks2常開觸頭與啟動按鈕Qqi的常團觸頭并聯(lián)以保護運行的分部不被誤停機。Kf(Kf1)的常閉與啟動按鈕Qqi的常閉觸頭并聯(lián)是當某分部在運行而需要接到輔逆變器上去調(diào)相，若輔逆變器沒道電(Kf常閉點閉合)，使得按鈕Qqi無效(其中i＝1、2、3……6)，起到運行保護作用。
(5)指示燈回路
H1--H22是系統(tǒng)的工作狀態(tài)指示信號燈，這些燈與相應(yīng)按鈕裝在一超，以指示按鈕執(zhí)行的功能。
2、主回路如圖4所示，是在繼電邏輯控制下的主/輔逆變器與多臺同步電動機的連接關(guān)系。主逆變器的FR(正轉(zhuǎn))端子由Kz觸頭控制。輔逆變器的FR(正轉(zhuǎn))端子由Ks及Kx觸頭控制。只要有啟動的分部Ks就吸合，輔逆變器就開始輸出帶動電動機從靜止加速啟動。若各分部都接到主逆變器上開始運行了，Kx吸合，輔逆變器就有輸出并且與主逆變器輸出一致，如果某分部有相位差需要調(diào)相便可在運行中進行調(diào)相。輔逆變器上的2DF和3DF端子是第二速度和第三速度端子，Qqx(手動按鈕)和Kwq(微機控制)是向前調(diào)相控制，Qhx(手動按鈕)Kwh(微機控制)是向后調(diào)相控制。每分部電動機由Kyi(運行)Kqi(啟動)(其中i＝1、2、3……6)兩組接觸器控制，能把電動機接到主逆變器或輔逆變器輸出總線上。
3、微機控制邏輯如圖5所示，微機控制是根據(jù)繼電控制邏輯及相位控制的要求編制的程序，繼電邏輯控制回路的接觸器Kq1～Kq6、Ky1～Ky6、繼電器Kz及Kf1觸頭送入微機，Qwz是微機上主逆變器的啟動/停止按鈕，Qw1～Qw6是微機上各分部的啟動/停止按鈕，Pj1～Pj4是裝于機器上的感應(yīng)開關(guān)。這些信號作為計算機的輸入。微計算機的控制程序根據(jù)這些輸入信號及用戶的參數(shù)設(shè)置進行分析計算，輸出驅(qū)動23個小型中間繼電器及9個狀態(tài)指示燈(LED發(fā)光管)。這些繼電器的觸頭連接到繼電邏輯控制回路，控制主/輔逆變器的運行及各分部的啟動(調(diào)相)/運行/停機；計算分部的啟動時間；自動切換啟動/運行狀態(tài)；能自動測量分部相位，計算相位差值及調(diào)相時間，進行自動調(diào)相及切換。系統(tǒng)的設(shè)定數(shù)據(jù)通過計算機的鍵盤輸入計算機，系統(tǒng)的設(shè)定及運行數(shù)據(jù)通過計算機的液晶顯示器顯示。
使用時首先調(diào)整好主逆變器的第一速度、輔逆變器的第一速度/第二速度/第三速度、微機控制箱的各項設(shè)定參數(shù)。輔逆變器的第一速度等于主逆變器的第一速度，第二速度高于第一速度，第三速度低于第一速度。
系統(tǒng)的手動操作功能合上三相電源自動空氣開關(guān)Q1，主逆變器得電；合上控制回路開關(guān)Q2，繼電控制回路得電；合上風扇開關(guān)Q3，本系統(tǒng)控制柜冷卻風扇運行。
按下主逆變器啟動按鈕Qz2，Kz吸合，主逆變器運行，有三相電輸出。按下主逆變器停止按鈕Qz1，Kz斷電，主逆變器停止。
按下輔助逆變器通電按鈕Qf2，接觸器Kf及Kf1吸合，助逆變器得電。
在主逆變器已運行并且輔逆變器通電，按下第一分部的啟動按鈕Qq1，Kq1吸合自保，該分部的電動機與輔逆變器的輔出線相連。同時Ks、Ks1、Ks2吸合，輔逆變器開始有輸出帶電動機加速運行到設(shè)定速度，此時若該分部需要進行相位調(diào)整，就按下輔逆變器上的調(diào)相按鈕Qqx或Qhx調(diào)相。Ks及Ks1(Ks2)的常閉觸頭接到其它分部的啟動回路，在此時其它分部不能啟動。Ks2的常開觸頭接到其它分部的運行回路，在此時其它分部在運行不會因啟動操作而停機。啟動和調(diào)相都完成后，按下第一分部的運行按鈕Qy1，Ky1吸合自保，Kq1～Kq6斷電，該分部的電動機與輔逆變器輸出線斷開，主逆變器的輸出線相連。此電動機便在主逆變器驅(qū)動下運行。
啟動一個分部的另一種情況在主逆變器未啟動時，直接按Qyi，這時電動機只接上不轉(zhuǎn)，然后按主逆變器啟動按鈕Qz2，用主逆變器帶電動機啟動。
若要使本裝置在停電后記憶原來的機械相位，可在停機時先停主逆變器，而在啟動時先開各分部的運行按鈕，再開主逆變器。
其它分部的手動操作過程與第一分部相同。每分部的工作次序接到輔逆變器上啟動→接到輔逆變器上調(diào)相→接到主逆變器上運行。在正常工作中是所有分部電動機都接到主逆變器上運行。
系統(tǒng)的自動控制功能按下輔助逆變器通電按鈕Qf2，接觸器Kf及繼電器Kf1吸合，輔助逆變器得電。
按下微機上的主逆變器按鈕Qwz，微機上的中間繼電器Kwz吸合，LED指示燈Hw1亮，主逆變器控制回路中的Kz吸合，主逆變器運行，有三相電輸出。(再按一下主逆變器按鈕Qwz，微機上的中間繼電器Kwt吸合，LED指示燈Hw1滅，Kz斷電，主逆變器停止。)在主逆變器運行的情況下，第一次按下微機上的第一分部的按鈕Qw1，微機上的中間繼電器Kwq1吸合，LED指示燈Hw2閃亮，Hw8閃亮，接觸器Kq1吸合自保，該分部的電動機與輔逆變器的輸出線相連。Ks吸合，輔逆變器開始有輸出帶電動機加速啟動，微機計算啟動時間到后，若該分部不需要進行相位調(diào)整，Kwy1吸合，Ky1吸合自保，主逆變器帶電動機運行，若該分部需要進行相位調(diào)整，微機輸出繼電器Kwq或Kwh吸合一定時間，相位調(diào)好后，Kwy1吸合，LED指示燈Hw2亮，Hw8閃幾秒(輔逆變器的停機時間)后滅，Ky1吸合自保，該分部的電動機與主逆變器的輸出線相連。此電動機便在主逆變器驅(qū)動下運行。再按一下微機上的第一分部的按鈕Qw1，微機上的中間繼電器Kwt1吸合，LED指示燈Hw2滅，Kq1及Ky1斷電，電動機停轉(zhuǎn)。在Hw8指示燈閃亮?xí)r，說明輔逆變器正在被使用或正在停機過程。
在主逆變未運行的情況下，第一次按下微機上的第一分部的按鈕Qw1，微機上的中間繼電器Kwy1吸合，LED指示燈Hw2亮，Hw8不亮，接觸器Ky1吸合自保，該分部的電動機與主逆變器的輸出線相連，這樣當主逆變器啟動時，就隨主逆變器一起無沖擊加速啟動。
Kwz、Kwt、Kwqi、Kwyi、Kwti(i＝1、2、……6)有效時吸合2秒就斷電，以模仿按鈕的功能。
其它分部的自動操作過程與第一分部相同。
若某一分部在運行過程中需調(diào)相，微機先分析輔逆變器是否通電，是否有輸出，若有輸出，微機輸出使Kwyi斷開，Kwqi吸合，Kwx吸合，Kwq或Kwh吸合一定時間進行調(diào)相，相位調(diào)好后，Kwq、Kwh、Kwx斷電，Kwyi吸合，該分部電動機又接到主逆變器上與其它分部電動機同步運行(其中i＝1、2、3……6)。
微處理器控制程序流程簡解微處理器控制程序流程簡圖如圖6所示。可分為初始化部分、顯示部分、鍵盤命令處理、系統(tǒng)工作狀態(tài)采樣及分析、感應(yīng)開關(guān)信號的采樣及調(diào)相分析、控制按鈕命令處理、啟動(調(diào)相)/運行切換處理。
(1)微處理器初始化每次微處理器復(fù)位或上電，首先對輸入/輸出端口、顯示器及RAM數(shù)據(jù)區(qū)等初始化。
(2)顯示處理程序根據(jù)鍵命令，顯示要求的信息。
(3)掃描鍵盤，處理輸入命令及數(shù)據(jù)。
(4)采樣系統(tǒng)工作狀態(tài)，進行分析處理。
(5)采樣感應(yīng)開關(guān)信號，分析每分部相位誤差；對某分部存在的相位差計算調(diào)相時間；若某分部準許調(diào)相①若該分部正接在輔逆變器上啟動，這時輸出調(diào)相信號Kwq或Kwh即可。②若該分部未接在輔逆變器上，而正接在主逆變器上運行，此時要求在輔逆變器通電的基礎(chǔ)上，若輔逆變器有輸出，并且沒有其它分部使用輔逆變器，就把該分部從主逆變器上切斷(斷開Kwyi)，接到輔逆變器上(接通Kwqi)，輸出“前調(diào)相(Kwq)”或“后調(diào)相(Kwh)”信號。若輔逆變器沒有輸出，并且沒有其它分部使用輔逆變器，就輸出Kwx啟動輔逆變器。
(6)掃描處理微機上的控制按鈕微機上有主逆變器啟動/停止按鈕(Qwz)及各分部的啟動/停止按鈕(Qw1--Qw6)，若掃描到有按鈕按下①主逆變器按鈕，若主逆變器在運行，則輸出Kwt停止主逆變器；若主逆變器未運行，則輸出Kwz啟動主逆變器。②某分部的啟動/停止按鈕，若該分部在啟動或在運行，就輸出Kwti停止該分部；若該分部既沒啟動也沒運行，在主逆變器啟動了的情況下，并且沒有其它分部使用輔逆變器，輸出Kwqi啟動該分部；在主逆變器未啟動的情況下，輸出Kyi把該分部接到主逆變器上，在主逆變器啟動時就帶動該分部啟動了。
(7)啟動/運行的切換處理程序若某分部在啟動(調(diào)相)，分析啟動時間到否，若啟動時間到，需要調(diào)相，就輸出Kwq或Kwh；不需要調(diào)相，就斷開Kwqi，輸出接通Kwyi。
(8)返回到“A”點，若延時20ms到，就繼續(xù)執(zhí)行同樣的循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)，主要由控制裝置、逆變器、電動機組成，其特征在于主要包括繼電邏輯控制部分、微處理器控制部分、裝于制瓶機上的多臺同步電動機及2只以上感應(yīng)開關(guān)、一臺用于控制制瓶機各分部同步運行的較大容量的逆變器，一臺用于各分部的啟動和調(diào)相的小容量的逆變器，裝于制瓶機上的多臺同步電動機在繼電控制邏輯及微處理器的控制下，把其中的任一臺同步電動機連接到小容量的逆變器上，進行啟動和/或調(diào)整電動機所驅(qū)動的制瓶機本分部的機械相位，每臺同步電動機連接到大容量的逆變器上保持制瓶機各分部之間同步運行。
2.按照權(quán)利要求1所述的制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)，其特征在于所述的大、小容量的兩臺逆變器與同步電動機的連接關(guān)系是大容量的逆變器Uz(作為主逆變器)的輸出經(jīng)每分部控制回路中的接觸器Ky1～Kyi(i＝2、3、……)連接每分部的同步電動機M1～Mi(i＝2、3、……)驅(qū)動各分部同步運行，小容量的逆變器Uf(作為輔逆變器)經(jīng)各分部控制回路中的接觸器Kqi(i＝1、2、3、……)每次連接一臺同步電動機Mi(i＝1、2、3、……)啟動和(或)調(diào)相。
3.按照權(quán)利要求1所述的制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)，其特征在于微處理器是由CPU板及其輸入/輸出硬件和控制程序組成，微處理器的程序是滿足本系統(tǒng)功能的專用控制程序、輸入電路是由控制各分部同步電動機的接觸器Ky1～Kyi(其中i＝2、3……)的常開觸頭、控制兩臺逆變器的繼電器Kz及Kf1的常開觸頭、控制各分部的按鈕Qwz、Qw1～Qwi(i＝2、3……)，裝于制瓶機上的感應(yīng)開關(guān)Pj1～Pji(i＝2、3……)、鍵盤命令，系統(tǒng)參數(shù)由顯示器顯示，輸出是LED狀態(tài)指示燈Hw1～Hwi(其中i＝2、3、……)、小型中間繼電器Kwz、Kwt、Kwq1～Kwqi、Kwy1～Kwyi、Kwt1～Kwti、Kwx、Kwq、Kwh(其中i＝2、3、……)，這些小型中間繼電器觸頭接于繼電邏輯回路及控制大小容量的主輔逆變器，完全模擬相應(yīng)按鈕及繼電器功能。
4.按照權(quán)利要求1所述的制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)，其特征在于所述的繼電控制邏輯部分主要包括主逆變器控制邏輯、輔逆變器通電控制邏輯、輔逆變器運行控制邏輯，分部電動機控制邏輯。
5.按照權(quán)利要求1、4所述的制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)，其特征在于所述的繼電控制邏輯中主逆變器控制邏輯主要由繼電器Kz及其常開觸頭、啟動按鈕Qz2、停止按鈕Qz1、微機輸出的繼電器觸頭Kwz、Kwt組成，繼電器Kz的一個常開觸頭接到主逆變器上的FR(正轉(zhuǎn))及COM端子，也可用其他方式連接。
6.按照權(quán)利要求1、4所述的制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)，其特征在于所述的輔助逆變器通電控制邏輯，由接觸器Kf及繼電器Kf1、啟動按鈕Qf2、停止按鈕Qf1及Kf的常開觸頭組成，Kf的三個主觸頭接在輔助逆變器的電源輸入端，Kf的其它輔助觸頭及中間繼電器Kf1的觸頭接到指示燈回路及各分部控制回路，也可用其他方式連接。
7.按照權(quán)利要求1、4所述的制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)，其特征在于所述的輔助逆變器運行控制邏輯，由中間繼電器Kx、Ks、Ks1、Ks2、Kq1～Kqi的常開觸頭、Ky1～Kyi的常開觸頭、微機輸出的繼電器觸頭Kwx組成(其中i＝2、3……)，Kq1～Kqi(其中i＝2、3、……)及Kwx的常開觸頭并聯(lián)與繼電器Ks、Ks1、Ks2連接，Ky1～Kyi(其中i＝2、3、……)的常開觸頭串聯(lián)與繼電器Kx連接，Kx、Ks的一個常開觸頭并聯(lián)接入輔助逆變器FR(正轉(zhuǎn))及COM端子，Ks、Ks1的常閉觸頭與啟動按鈕Qqi的常開觸頭串聯(lián)接到各分部的啟動回路，Ks2的常開觸頭與啟動按鈕Qqi的常團觸頭并聯(lián)接到各分部的運行回路(其中i＝1、2、3、……)，也可用其他方式連接。
8.按照權(quán)利要求1、4所述的制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)，其特征在于所述的繼電邏輯控制中的每分部電動機控制邏輯電路由啟動、運行、停機三級控制，有三個接鈕Qqi、Qyi、Qti，兩個接觸器Kqi、Kyi，熱繼電器常閉觸頭KRi，用于互鎖的繼電器Ks、Ks1、Ks2觸頭以及接觸器Kf的輔助觸頭、繼電器Kf1的觸頭、繼電器Kqi、Kyi的觸頭、微機輸出的啟動繼電器觸頭Kwqi、運行繼電器觸頭Kwyi、停止繼電器觸頭Kwti組成，熱繼電器的常閉觸頭KRi與停止按鈕Qti及Kwti的常閉觸頭串聯(lián)再與啟動按鈕Qqi的常開及常閉觸頭連接，運行回路啟動按鈕Qqi的常閉觸頭與繼電器Ks2的常開觸頭及繼電器Kf1的常閉觸頭并聯(lián)，再與Kwqi的常閉觸頭串聯(lián)，再與運行按鈕Qyi的常開觸頭連接，運行按鈕Qyi的常開觸頭與運行接觸器Kyi的常開觸頭并聯(lián)與Kwyi的常開觸頭并聯(lián)，再串聯(lián)啟動接觸器Kqi的常閉觸頭，接觸器Kqi的常閉觸頭另一端再接到運行接觸器Kyi上，啟動回路啟動按鈕Qqi的常開觸頭與繼電器Ks(Ks1)的常閉觸頭串聯(lián)再與啟動接觸器Kqi的常開觸頭并聯(lián)與Kwqi的常開觸頭并聯(lián)，再與Kwyi的常閉觸頭串聯(lián)與運行按鈕Qyi的常閉觸頭串聯(lián)，運行按鈕Qyi的常閉觸頭另一端串接運行接觸器Kyi的常閉觸頭，再接到啟動接觸器Kqi上(其中的1＝1、2、3、……)，也可用其他方式連接。
全文摘要
一種制瓶機同步傳動調(diào)相系統(tǒng)，其特征在于本系統(tǒng)主要包括繼電邏輯控制部分、微處理器、裝于制瓶機上的多臺同步電動機及2只以上感應(yīng)開關(guān)，大、小容量兩臺逆變器。裝于制瓶機上的多臺同步電動機在繼電邏輯及微處理器的控制下，把其中的任一臺同步電動機連接到小容量的逆變器上，進行啟動和/或調(diào)整電動機所驅(qū)動的制瓶機本分部的機械相位，連接到大容量的逆變器上實現(xiàn)制瓶機各分部同步運行。
文檔編號H03L7/00GK1147168SQ9611585
公開日1997年4月9日 申請日期1996年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月21日
發(fā)明者姜豐英, 楊自皆 申請人:齊魯莫爾玻璃機械有限公司