一种电热杆加热远程与连锁电力负荷控制模块的制作方法

本实用新型涉及电热杆加热远程与连锁控制模块技术，尤其是一种电热杆加热远程与连锁电力负荷控制模块。

背景技术：

油田稠油井井口电加热控制一直是稠油井开发管理的一项重要内容，既要满足生产需要，又要考虑用电成本，使得现场工人要对电加热运行进行全天候监控和频繁调整，工作量巨大，而目前这些都只能通过本地控制柜进行控制。现在油田通过开展“四化”项目建设，创造性的应用了一大批自动化仪表和信息化设备，并制定完善了多种标准，已经实现对油井井口数据、载荷数据、用电数据等采集，下一步对稠油井电热杆的采集是势在必行。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的是提供一种电热杆加热远程与连锁电力负荷控制模块。

本实用新型采用的技术方案是：

一种电热杆加热远程与连锁电力负荷控制模块，包括控制单元、微处理器、通信单元，所述微处理器分别连接控制单元和通信单元，其特征在于，所述控制单元包括过零检测电路和磁保护继电器控制电路，所述过零检测电路和磁保护继电器控制电路分别连接微处理器，所述通信单元包括CANBUS通信电路和RS232通信电路，所述CANBUS通信电路和RS232通信电路分别连接至微处理器，所述微处理器还连接有AD/DC模块和掉电存储器，所述CANBUS通信电路包括CANBUS收发芯片和CANBUS辅助电路以及连接CANBUS收发芯片的高速光耦。

本实用新型实现电热杆加热与油井载荷的连锁控制，油井下行载荷高位报警，电加热自动开启。

附图说明

图1为本实用新型的框架原理图；

图2为本实用新型中CANBUS通信电路的框架原理图；

图3为本实用新型中磁保护继电器控制电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

参照图1，本实用新型公开了一种电热杆加热远程与连锁电力负荷控制模块，包括控制单元1、微处理器4、通信单元6，所述微处理器4分别连接控制单元1和通信单元4，所述控制单元1包括过零检测电路2和磁保护继电器控制电路3，所述过零检测电路2和磁保护继电器控制电路3分别连接微处理器4，所述通信单元6包括CANBUS通信电路7和RS232通信电路8，所述CANBUS通信电路7和RS232通信电路8分别连接至微处理器4，所述微处理器4还连接有AD/DC模块9和掉电存储器5，所述CANBUS通信电路7包括CANBUS收发芯片10和CANBUS辅助电路11以及连接CANBUS收发芯片的高速光耦12。

本实用新型由交流220V取电，经AC/DC模块9转换，将220VAC转换为12VDC，再经三端稳定压器，将12VDC降至5VDC，为本使用新型的模块提供电源所需。本实用新型的模块的通信接口6可连接透明传输的无线模块，比如无线数传电台，ZigBee无线通信模块等，也可以通过有线的CAN通信连接，接收外部发迭的控制命令。模块在收到命令后，可以在一个周期内通过碰保持继电器将交流电断开或接遇。模块采用新型工业控制微机(单片机)，是整个负荷控制模块的核心，负责协调各部分电路的工作，接收外部的命令做出晌应并向外发送命令应答。本模块所采用的单片机型号为NEC公司的8位单片机µPD78F0881，内部有32K字节的内部程序存储器，内置CAN总线控制器，采用4M时钟，本模块所采用的通信接口6为RS232通信接口及CAN通信接口，分别用于不同的场合。232通信接口主要作用为:(1)可与PC机直接相连，对模块进行参数设置或调试。(2)可与232接口的无线设备进行连接，对模块进行控制或者参数设置。由于本模块的电源直接由电力线220VAC处取得，无线模块的运用可使本模块灵活安装子各种场合而不用担心布线的问题。由于无线方式的优点，本模块将在大部分场合使用无线方式。(3)在一些无线干扰大而无法使用无线通信的地方或者不允许使用无线通信的场合，将使用模块的CAN通信接口使模块与外部通信。磁保持继电器及其控制电路是本实用新型申的命令执行机构，对电力负荷的控制将由碰保持继电器完成。碰保持继电器是近几年发展起来的一种新型继电器，也是一种自动开关。和其他电越继电器一样，对电路起着自动接通和切断作用。所不同的是，碰保持继电器的常闭或常开状态完全是依赖永久磁钢的作用，其开关状态的转换是依靠一定宽度的脉冲电信号触发而完成的。由于磁保持继电器其触点开、合状态平时是由永久磁钢所产生的碰力所保持。当继电器的触点需要开或合状态时(即接通或切断负载时)，只需要正(反)直流脉冲电压激励线圈，继电器在瞬间就完成的开与合的状态转换。这时的功率损耗一般小于1W。本实用新型申的碰保持继电器最大触点切换电流为60A，也即本模块最大可以控制的设备电流为60A；使碰保持继电器吸合的脉冲宽度为20ms，释放时间为15ms。磁保持继电器控制电路3如图3所示，圈中继电器控制端1与继电器控制端2分别接继电器的激励线圈；控制101与控制102分别连接单片机的10口。当101输出高电平，102输出低电平时，三极管01、04处于饱和导能状态，02、03处于截止状态，此时，继电器控制端1电压为12V，继电器控制端2为GND，在100ms后，101输出低电平，此时01、02、03、04均处于截止状态，此时加载在线圈上的电压解除，由此，产生了一个可以使碰保持继电器动作的脉冲。之所以使用100ms的脉冲宽度，是为了保证其可靠吸合或断开。假设自101输出100ms产生的脉冲为正脉冲的话，那么，102输出100ms的脉冲，将为碰保持继电器产生一个负脉冲。

以上对本实用新型实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。