基于plc的智能型保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于礦用設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種能夠分?jǐn)嗝旱V井下饋電開關(guān)，起到保護(hù)井下設(shè)備的基于PLC的智能型保護(hù)裝置，包括電源系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)，與PLC系統(tǒng)聯(lián)接的模擬量采集模塊、外部信號(hào)輸入輸出系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)，其特征是PLC系統(tǒng)采用32位CPU為核心的ARM芯片STM32高速處理系統(tǒng)，外部信號(hào)輸入系統(tǒng)采用PC354光電耦合器進(jìn)行隔離，外部信號(hào)輸出系統(tǒng)采用AD245隔離模塊進(jìn)行隔離，通訊部分采用線性光耦進(jìn)行隔離。通過隔離，杜絕電網(wǎng)電壓擾動(dòng)引起的保護(hù)測(cè)控單元燒損問題，能夠有效適用于由變頻器運(yùn)行中所產(chǎn)生的諧波污染嚴(yán)重的各種井下電網(wǎng)。本裝置保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)視、控制、通信功能齊全，采用智能全中文液晶顯示，具有菜單式操作界面，顯示直觀，維護(hù)方便。
【專利說明】基于PLC的智能型保護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于礦用設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種能夠分?jǐn)嗝旱V井下饋電開關(guān)，起到保護(hù)井下設(shè)備的一種保護(hù)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，煤礦上使用的同類產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)上主要采用的普通單片機(jī)進(jìn)行處理和運(yùn)算，在各種外部信號(hào)處理上沒有采用專用的隔離芯片進(jìn)行隔離處理，因此在運(yùn)行過程中很容易受到外部各種雜散信號(hào)的干擾，造成各種故障，給煤礦井下設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)帶來了困難，降低了設(shè)備運(yùn)行效率，影響井下正常生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是解決目前產(chǎn)品使用中出現(xiàn)的問題和存在的不足，提出的一種基于PLC的智能型保護(hù)裝置。
[0004]本實(shí)用新型采用的設(shè)計(jì)方案:基于PLC的智能型保護(hù)裝置，包括電源系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)，與PLC系統(tǒng)聯(lián)接的模擬量采集模塊、外部信號(hào)輸入輸出系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)，其特征是所述PLC系統(tǒng)采用32位CPU為核心的ARM芯片STM32高速處理系統(tǒng)，所述外部信號(hào)輸入系統(tǒng)采用PC354光電耦合器進(jìn)行隔離，外部信號(hào)輸出系統(tǒng)采用AD245隔離模塊進(jìn)行隔離，通訊部分采用線性光耦進(jìn)行隔離。
[0005]一般地，所述智能型保護(hù)裝置的電源系統(tǒng)采用24VDC和±5VDC電源模塊。
[0006]所述通訊系統(tǒng)采用485通訊接口。
[0007]所述顯示系統(tǒng)采用MCU顯示。
[0008]本實(shí)用新型的智能型保護(hù)裝置，包括采用32位CPU為核心的ARM芯片STM32高速處理芯片最小PLC系統(tǒng)，最高頻率達(dá)72MHz ；電源系統(tǒng)，為整個(gè)保護(hù)裝置提供電源，主要有24VDC和±5VDC電源模塊；輸入信號(hào)隔離模塊，采用的是PC354光電耦合器進(jìn)行隔離處理；輸出信號(hào)隔離模塊，采用AD245隔離模塊。對(duì)外通訊部分采用線性光耦進(jìn)行隔離。
[0009]本實(shí)用新型智能型保護(hù)裝置內(nèi)部采用STM32芯片，保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)視、控制、通信功能齊全。保護(hù)裝置內(nèi)部信號(hào)的所有輸入和輸出單元采用專用隔離芯片進(jìn)行處理，杜絕電網(wǎng)電壓擾動(dòng)引起的保護(hù)測(cè)控單元燒損問題，能夠有效適用于由變頻器運(yùn)行中所產(chǎn)生的諧波污染嚴(yán)重的各種井下電網(wǎng)。其對(duì)外通訊采用隔離電源模塊，信號(hào)采用線性光耦隔離，增強(qiáng)抗干擾能力。本裝置采用智能全中文液晶顯示，具有菜單式操作界面，顯示直觀，維護(hù)方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為實(shí)施例保護(hù)裝置的連接原理方框示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0012]實(shí)施例:基于PLC系統(tǒng)的智能型保護(hù)裝置如附圖1所示，主要包括電源系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)，與PLC系統(tǒng)聯(lián)接的模擬量采集模塊、外部信號(hào)輸入輸出系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)，其特征是所述PLC系統(tǒng)采用32位CPU為核心的ARM芯片STM32高速處理系統(tǒng)，所述外部信號(hào)輸入系統(tǒng)采用PC354光電耦合器進(jìn)行隔離，外部信號(hào)輸出系統(tǒng)采用AD245隔離模塊進(jìn)行隔離，通訊部分采用線性光耦進(jìn)行隔離。
[0013]實(shí)施例中，電源系統(tǒng)采用24VDC和±5VDC電源模塊；通訊系統(tǒng)采用485通訊接口 ；顯示系統(tǒng)采用MCU顯示。
[0014]實(shí)施例保護(hù)裝置的原理:外部模擬量信號(hào)為饋電開關(guān)的電流互感器，電壓互感器及電阻等采集煤礦井下低壓電網(wǎng)后轉(zhuǎn)換成的弱電信號(hào)，進(jìn)入保護(hù)裝置后，經(jīng)過模擬量采集模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理，進(jìn)入PLC系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算和分析，判斷當(dāng)前開關(guān)是否正常，如果開關(guān)有故障，則將處理結(jié)果通過顯示MCU進(jìn)行顯示，同時(shí)通過AD245隔離電路發(fā)出執(zhí)行指令，分?jǐn)囵侂婇_關(guān)主電路，保護(hù)井下電網(wǎng)。只有當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到各種信號(hào)都正常時(shí)，開關(guān)才能合閘，否則開關(guān)無法合閘運(yùn)行。
[0015]實(shí)施例裝置的外部數(shù)字量信號(hào)通過PC354進(jìn)行光耦隔離處理，增強(qiáng)抗干擾能力，通過該輸入端口可以進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置、模擬實(shí)驗(yàn)、故障復(fù)位等功能。同時(shí)具有帶有隔離的485通訊接口，通過485接口可以與井下其它設(shè)備或者與地面控制中心進(jìn)行連接，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，地面控制盒監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)煤礦井下自動(dòng)化管理。
[0016]實(shí)施例裝置能夠杜絕電網(wǎng)電壓擾動(dòng)引起的保護(hù)測(cè)控單元燒損問題，能夠有效適用于由變頻器運(yùn)行中所產(chǎn)生的諧波污染嚴(yán)重的各種井下電網(wǎng)。
【權(quán)利要求】
1.基于PLC的智能型保護(hù)裝置，包括電源系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)，與PLC系統(tǒng)聯(lián)接的模擬量采集模塊、外部信號(hào)輸入輸出系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)，其特征是所述PLC系統(tǒng)采用32位CPU為核心的ARM芯片STM32高速處理系統(tǒng)，所述外部信號(hào)輸入系統(tǒng)采用PC354光電耦合器進(jìn)行隔離，外部信號(hào)輸出系統(tǒng)采用AD245隔離模塊進(jìn)行隔離，通訊部分采用線性光耦進(jìn)行隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型保護(hù)裝置，其特征在于電源系統(tǒng)采用24VDC和土5VDC電源模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型保護(hù)裝置，其特征在于通訊系統(tǒng)采用485通訊接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型保護(hù)裝置，其特征在于顯示系統(tǒng)采用MCU顯示。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK204065774SQ201420459727
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】朱永, 陳國(guó)輝, 高煥保 申請(qǐng)人:南京雙京電器集團(tuán)有限公司