本发明涉及磁力起动器控制,具体涉及一种基于起动器的主备泵控制装置。
背景技术:
1、随着船舶行业的不断发展,用户越来越注重机舱的自动化程度,因此起动器的控制回路设计变得越来越复杂,设计复杂性是当前起动器设计的一大痛点。许多现有的起动器采用了硬件来完成多层级的控制逻辑,导致系统设计不仅难以标准化,而且增加了故障排查与系统升级的难度。这种复杂性不仅提高了初次安装的成本,也使得后续的系统优化和维护工作变得异常艰巨。
2、其次,接线繁琐是另一个不容忽视的问题。传统主备泵起动器往往需要大量的物理接线来连接传感器以及起动器,这不仅增加了安装过程中的错误概率,过多的接线还增加了系统的故障点,降低了整体的可靠性和可维护性。
3、再者,修改与升级困难是现有技术的又一大瓶颈。随着工艺流程的调整,用户常常需要对起动器进行功能扩展或性能优化。然而,由于前期设计的定制化,即便是微小的改动也可能引发连锁反应,要求对整个控制系统进行重新设计与调试,耗时费力且成本高昂。
4、因此,针对上述问题,开发一种设计简洁、接线优化、易于修改与升级的起动器主备泵模块显得尤为迫切。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明实施例提供了一种基于起动器的主备泵控制装置,以解决现有技术中船舶机舱的起动器由于结构、接线复杂导致后期不便于升级维护的问题。
2、本发明实施例提供了一种基于起动器的主备泵控制装置,包括:
3、电源输入模块,接入220v交流电或接入24v直流电;
4、数字量输入模块,包括与微处理器连接的若干输入端子,用于接入若干数字量输入信号;
5、拨码输入模块,包括两组旋转拨码和若干按键拨码开关;其中,旋转拨码用于设置延时时间,按键拨码开关用于切换起动器工作模式;
6、微处理器,用于根据若干数字量输入信号和拨码输入信号生成相应的控制指令,以实现起动器工作模式的切换;
7、数字量输出模块,与若干指示灯、报警器和各主/备泵连接,用于向各主/备泵发送控制指令,输出各模块的工作状态,以及在发生异常状况时发出警报。
8、可选地,当接入220v交流电时,电源输入模块包括:
9、第一自恢复保险丝f1,其一端与火线连接;
10、压敏电阻rv1,其一端与第一自恢复保险丝f1的另一端连接,压敏电阻rv1的另一端与零线连接;
11、开关电源模块u6,其第一交流输入端与第一自恢复保险丝f1的另一端连接,开关电源模块u6的第二交流输入端与零线以及压敏电阻rv1的另一端连接;开关电源模块u6的第一直流输出端与第一二极管d4的正极以及第二二极管d6的正极连接;
12、其中,第一二极管d4的负极输出第一直流24v电压;第二二极管d6的负极输出第二直流24v电压。
13、可选地,开关电源模块u6采用的ac/dc模块电源型号为ls05-15b24ss-f。
14、可选地,当接入24v直流电时,电源输入模块包括:
15、第二自恢复保险丝f2,其一端与24v直流电压源连接;
16、瓷片电容c21,其一端与第二自恢复保险丝f2的另一端连接;
17、宽电压输入电源模块u4,其电源输入脚与第二自恢复保险丝f2的另一端连接;宽电压输入电源模块u4的gnd脚与瓷片电容c21的另一端连接并接地;宽电压输入电源模块u4的输出端与第三二极管d5的正极以及第四二极管d9的正极连接;
18、其中,第三二极管d5的负极输出第一直流24v电压;第四二极管d9的负极输出第二直流24v电压。
19、可选地,电源输入模块还包括:
20、并联的电解电容c18、tvs二极管d7和陶瓷电容c22,tvs二极管d7的负极接在第二二极管d6的负极或第四二极管d9的负极;tvs二极管d7的正极接地。
21、可选地,数字量输入模块包括:
22、在压力控制模式下:
23、i1端子,被配置为:备用激活信号;
24、i2端子,被配置为:停止输入点信号;
25、i3端子,被配置为:1号泵压力开关输入点信号;
26、i4端子,被配置为:2号泵压力开关输入点信号;
27、i5端子,被配置为:3号泵压力开关输入点信号;
28、i6端子,被配置为:1号泵运行反馈输入点信号;
29、i7端子,被配置为:2号泵运行反馈输入点信号;
30、i8端子,被配置为:3号泵运行反馈输入点信号;
31、在液位控制模式下:
32、i1端子,被配置为:1号泵自动/手动激活信号;
33、i2端子,被配置为:2号泵自动/手动激活信号;
34、i3端子,被配置为:低液位开/关信号;
35、i4端子,被配置为:高液位开/关信号;
36、i5端子,被配置为:1号泵停止/故障信号;
37、i6端子,被配置为:2号泵停止/故障信号;
38、i7端子,被配置为:1号泵运行反馈输入点信号;
39、i8端子,被配置为:2号泵运行反馈输入点信号。
40、可选地,数字量输出模块包括:
41、在压力控制模式下:
42、sp1端子和c11端子,被配置为:1号泵停止信号;
43、st1端子和c12端子,被配置为:1号泵起动信号;
44、sp2端子和c21端子,被配置为:2号泵停止信号;
45、st2端子和c22端子,被配置为:2号泵起动信号;
46、sp3端子和c31端子,被配置为:3号泵停止信号;
47、st3端子和c32端子,被配置为:3号泵起动信号;
48、sb1端子和sb2端子,被配置为:备用状态指示信号;
49、al1端子和al2端子,被配置为:报警信号;
50、在液位控制模式下:
51、sp1端子和c11端子,被配置为:1号泵停止信号;
52、st1端子和c12端子,被配置为:1号泵起动信号;
53、sp2端子和c21端子,被配置为:2号泵停止信号;
54、st2端子和c22端子,被配置为:2号泵起动信号;
55、sp3端子、c31端子、st3端子、c32端子、sb1端子和sb2端子,被配置为:无功能备用状态;
56、al1端子和al2端子,被配置为:报警信号。
57、可选地,拨码输入模块包括:
58、第一旋转拨码组,包括第一旋转拨码和第二旋转拨码;
59、第二旋转拨码组,包括第三旋转拨码和第四旋转拨码;
60、其中,第一旋转拨码和第三旋转拨码被配置为延时系数;第二旋转拨码和第四旋转拨码被配置为延时范围;
61、在压力控制模式下:
62、第一旋转拨码组,被配置为:顺序起动延时;
63、第二旋转拨码组,被配置为:压力传感器延时;
64、拨码开关的设定值为0或1,其中:
65、拨码开关s1,被配置为:开/关顺序起动功能;
66、拨码开关s2,被配置为:停止/启用反相功能;
67、拨码开关s3,被配置为:主泵数量选择;
68、拨码开关s4和拨码开关s5,被配置为:外接压力传感器数量选择;
69、拨码开关s6,被配置为:开/关压力传感器反相功能;
70、拨码开关s7,被配置为:开启/关闭停主泵功能;
71、拨码开关s8,被配置为:液位/压力控制模式切换;其中,设定值为1时,为液位控制模式;设定值为0时,为压力控制模式;
72、在液位控制模式下:
73、拨码开关s1,被配置为:顺序起动/长时间运行;
74、拨码开关s2,被配置为:控制拨码开关s1的功能关/开;
75、拨码开关s3,被配置为:停止/启用反相;
76、拨码开关s4,被配置为:低液位开/关反相;
77、拨码开关s5,被配置为:高液位开/关反相;
78、拨码开关s6,被配置为:开/关手动高液位保护;
79、拨码开关s7,为备用开关,无功能;
80、拨码开关s8,被配置为:液位/压力控制模式切换;其中,设定值为1时,为液位控制模式;设定值为0时,为压力控制模式。
81、可选地,微处理器被配置为:
82、通过第一旋钮拨码和第二旋钮拨码设置的延时时间等于对应延时系数与对应延时范围的乘积;
83、通过第三旋钮拨码和第四旋钮拨码设置的延时时间等于对应延时系数与对应延时范围的乘积。
84、可选地,还包括:
85、在压力控制模式下,微处理器被配置为:
86、当输入端子i1向微处理器发送的信号为0时,主备泵控制装置不参与控制;
87、当输入端子i1向微处理器发送的信号为1时,主备泵控制装置根据若干拨码的状态对主备泵的工作状态参与控制;
88、当输入端子i1向微处理器发送的信号为1、且i6端子、i7端子和i8端子接收的运行反馈时,则输出sb1端子和/或sb2端子的备用状态,并开始监测i6端子~i8端子接收的运行反馈、i3端子~i5端子接收的压力反馈,准备执行起动备泵命令;
89、当i6端子~i8端子的运行反馈由1变换到0且i2端子的停止输入的值间隔小于0.5s时,判定是手动操作了停止按钮停止主泵,此时不需要起动备泵,反之则需要起动备泵;
90、当i3端子~i5端子接收的压力反馈出现低压信号时,在经过由第二旋转拨码组设定的延时值后,起动备泵,再根据拨码开关s7的设定值确定是否需要在第二旋转拨码组设定的延时值后后停止主泵;当经过延时后压力依然低时,不能停主泵,并停止输出al1端子和/或al2端子的报警信号2s后再次持续输出报警信号;
91、在监测到异常以后,持续输出报警信号,同时起动备泵,报警信号保持输出,在i1端子的备用激活信号值为0时,停止报警信号输出;
92、当起动备泵,并根据拨码开关s7要求停止主泵以后,如果再次出现压力低现象,则停止输出报警信号2s后再次持续输出报警信号;
93、在液位控制模式下,微处理器被配置为:
94、当i1端子或i2端子的信号为0,且拨码开关s1设定为顺序起动功能时,当运行反馈i7端子或i8端子丢失且停止命令间隔大于0.5s,则置位1号泵或2号泵的运行状态,在模块失电后再次上电,经过第一旋转拨码组设定的延时值,起动1号泵或2号泵;
95、当i1端子的信号值为1,且i3端子的低液位信号有输入时,输出c12端子和/或st1端子的1号泵起动命令,起动1号泵;
96、当i4端子的高液位信号有输入时,输出sp1和/或c11端子的1号泵停止命令,停止1号泵;
97、在i3端子的低液位信号有输入、起动1号泵,若经过第二旋转拨码组设定的延时值后,i3端子的低液位信号依然有输入时,输出c22端子和/或st2端子的2号泵起动命令,起动2号泵,同时输出al1/al2端子的报警信号,该报警信号在i1端子的自动激活信号为0时复位;
98、在报警信号没有复位前,2号泵持续按低液位自动起动,高液位自动停止的逻辑运行;
99、当2号泵在运行时再次出现触发报警的情况,则停止al1/al2端子的报警信号输出2s后再次输出报警信号,以激活上位机再次报警。
100、本发明的有益效果:
101、本发明实施例提供了一种基于起动器的主备泵控制装置,主备泵控制装置包括电源输入回路、数字量输入回路、逻辑控制回路和数字量输出回路,模块面板配置了1个8位的拨码和4个旋转拨码,8位拨码用于设置主备泵模块的不同功能,4个旋转拨码分为2组,分别用于设置2组延时值。
102、本实施例的提供的基于起动器的主备泵控制装置,其控制电源回路采用最大化设计的方式,在同一块pcb板上设计了ac220v和dc24v两路电源,从而从而使一块pcb板可以适用2种不同的控制电源,降低了制造成本。
103、本实施例的主备泵模块可以通过面板上的拨码选择压力控制模式和液位控制模式中的一种模式对主备泵进行控制。在压力控制模式中,可以通过面板上的拨码选择控制2台泵(1主1备)还是控制3台泵(2主1备)。通过拨码设置,还能选择顺序功能的开关状态、停止反相(改变输入点是0还是1有效)、外接压力传感器数量(0~3)、压力传感器反相(改变输入点是0还是1有效)、停主泵功能开关状态(在备泵顺利起动以后是否需要自动停止主泵)。
104、本实施例的主备泵模块通过加强集成化,从而减小起动器产品的设计的复杂程度,减少起动器中元器件的使用量,并标准化接口形式。另外主备泵模块可以通过旋转拨码来设置延时时间,通过常规拨码来设置不同的功能,在控制要求和外部接口要求改变的情况下,可以通过较小的改动来满足要求,增加起动器的标准化程度。
1.一种基于起动器的主备泵控制装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于起动器的主备泵控制装置,其特征在于,当接入220v交流电时,所述电源输入模块包括:
3.根据权利要求2所述的基于起动器的主备泵控制装置,其特征在于,所述开关电源模块u6采用的ac/dc模块电源型号为ls05-15b24ss-f。
4.根据权利要求2所述的基于起动器的主备泵控制装置,其特征在于,当接入24v直流电时,所述电源输入模块包括:
5.根据权利要求4所述的基于起动器的主备泵控制装置,其特征在于,所述电源输入模块还包括:
6.根据权利要求1所述的基于起动器的主备泵控制装置,其特征在于,所述数字量输入模块包括:
7.根据权利要求6所述的基于起动器的主备泵控制装置,其特征在于,所述数字量输出模块包括:
8.根据权利要求7所述的基于起动器的主备泵控制装置,其特征在于,所述拨码输入模块包括:
9.根据权利要求8所述的基于起动器的主备泵控制装置,其特征在于,所述微处理器被配置为:
10.根据权利要求9所述的基于起动器的主备泵控制装置,其特征在于,还包括: