感应电炉中高频感应电源变频部分数字控制系统的制作方法
【专利说明】
[技术领域]
[0001]本实用新型涉及感应电炉铸造技术领域，具体地说是一种感应电炉中高频感应电源变频部分数字控制系统。
[【背景技术】]
[0002]随着数字电路突飞猛进的发展，在很多领域都在逐步取代传统的模拟电路，特别是在大功率、大电流的控制系统中，数字电路一起集成化程度高、精确度好以及反应速度快等特点正在被广大设计人员广泛使用。
[0003]传统的中高频感应电源的变频部分都是由模拟电路控制的，模拟电路的本身固有的特性为:由于信号几乎完全将真实信号按比例表现为电压或电流的形式，造成模拟电路对于噪声的影响比数字电路更加敏感，信号的微小偏差都会表现为相当显著，造成信息损失。正是因为这些特性，模拟电路在控制中高频感应电源逆变部分时，往往会造成电源的实际输出功率、电压、电流、频率等会和理想值有很大的偏差。
[0004]而数字电路的特性是:只取决于高低电平，如果要造成信息传递的错误，那么信号的偏差必须至少达到高电平的一半左右(具体的大小根据不同的电路规格有所不同)。因此，对信息进行量化的数字电路对于噪声的抵御能力比模拟电路更强，只要偏差不大于某一规定值，信息就不会损失。在数字电路中，噪声在各个逻辑门的地方都可以得到消减。正是由于数字电路这些固有的特性，所以在控制中被大量的应用，如果将数字控制用于中高频感应电源变频部分的控制，更加能够表现其优越性。
[【实用新型内容】]
[0005]本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种感应电炉中高频感应电源变频部分数字控制系统，实现了将数字控制用于中高频感应电源变频部分的控制，避免了传统的采用模拟电路控制所带来的不足。
[0006]为实现上述目的设计一种感应电炉中高频感应电源变频部分数字控制系统，包括底板9，所述底板9上依次插入有CPU控制中心卡1、ISO开关量信号交换卡2、GRS整流信号检测卡3、GRE整流脉冲触发卡4、WRS逆变卡5以及电源模块8，所述底板9位于CPU控制中心卡1、ISO开关量信号交换卡2、GRS整流信号检测卡3、GRE整流脉冲触发卡4、WRS逆变卡5、电源模块8的背面，所述底板9的外围设有外围框架，所述CPU控制中心卡1、IS0开关量信号交换卡2、GRS整流信号检测卡3相邻之间均设置有备用模块插槽10，所述GRE整流脉冲触发卡4与WRS逆变卡5之间设置有备用模块插槽10，所述ISO开关量信号交换卡2通过线路分别连接GRS整流信号检测卡3、GRE整流脉冲触发卡4，所述GRS整流信号检测卡3、GRE整流脉冲触发卡4分别线路连接CPU控制中心卡1，所述CPU控制中心卡I通过线路连接WRS逆变卡5，所述CPU控制中心卡1、ISO开关量信号交换卡2、GRS整流信号检测卡3、GRE整流脉冲触发卡4、WRS逆变卡5分别与电源模块8连接。
[0007]所述WRS逆变卡5设置有两个，所述两个WRS逆变卡5并联连接，所述两个WRS逆变卡5分别与感应电炉炉体的谐振回路连接。
[0008]所述电源模块8为24V、12V或5V电源模块，所述电源模块8处设有电源模块二 7，所述电源模块二 7为48V电源模块，所述电源模块二 7与电源模块8之间设置有封板6。
[0009]所述CPU控制中心卡I分别通过线路连接PLC11、变频器12以及电脑服务器13，所述电脑服务器13通过线路连接显示屏14，所述变频器12分别通过线路连接进线电源和感应电炉炉体电源。
[0010]本实用新型同现有技术相比，采用集成化的插拔式控制板的模式，通过在底板上依次插入有CPU控制中心卡、ISO开关量信号交换卡、GRS整流信号检测卡、GRE整流脉冲触发卡、WRS逆变卡以及电源模块，也就是说，在底板上面插入各种功能不同的控制板来实现对中频感应电源的全面控制，其中，ISO开关量信号交换卡为信号的输入输出部分，主要负责与电源的PLC联络，控制DICU外围的输入输出信号，对DICU安全可靠地运行起到了关键性的作用，而GRS整流信号检测卡和GRE整流脉冲触发卡则主要对整流信号进行处理，然后经CPU分析计算，最终形成对整流可控娃的控制，从而实现对中高频感应电源的变频部分的数字控制，避免了传统的采用模拟电路控制所带来的不足。
[【附图说明】]
[0011]图1是本实用新型的位置结构示意图；
[0012]图2是本实用新型的原理框图；
[0013]图3是本实用新型的实施原理框图；
[0014]图中:1、CPU控制中心卡2、IS0开关量信号交换卡3、GRS整流信号检测卡4、GRE整流脉冲触发卡5、WRS逆变卡6、封板7、电源模块二 8、电源模块9、底板10、备用模块插槽11、PLC 12、变频器13、电脑服务器14、显示屏。
[【具体实施方式】]
[0015]下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明:
[0016]如附图所示，本实用新型包括:底板9，底板9上依次插入有CPU控制中心卡l、ISO开关量信号交换卡2、GRS整流信号检测卡3、GRE整流脉冲触发卡4、WRS逆变卡5以及电源模块8，底板9位于CPU控制中心卡1、ISO开关量信号交换卡2、GRS整流信号检测卡3、GRE整流脉冲触发卡4、WRS逆变卡5、电源模块8的背面，底板9的外围设有外围框架，CPU控制中心卡1、IS0开关量信号交换卡2、GRS整流信号检测卡3相邻之间均设置有备用模块插槽10，GRE整流脉冲触发卡4与WRS逆变卡5之间设置有备用模块插槽10，ISO开关量信号交换卡2通过线路分别连接GRS整流信号检测卡3、GRE整流脉冲触发卡4，GRS整流信号检测卡3、GRE整流脉冲触发卡4分别线路连接CPU控制中心卡1，CPU控制中心卡I通过线路连接WRS逆变卡5，CPU控制中心卡1、ISO开关量信号交换卡2、GRS整流信号检测卡3、GRE整流脉冲触发卡4、WRS逆变卡5分别与电源模块8连接。
[0017]本实用新型中，WRS逆变卡5可设置有两个，两个WRS逆变卡5并联连接，两个WRS逆变卡5分别与感应电炉炉体的谐振回路连接。电源模块8为24V、12V或5V电源模块，电源模块8处设有电源模块二 7，电源模块二 7为48V电源模块，电源模块二 7与电源模块8之间设置有封板6。CPU控制中心卡I分别通过线路连接PLC11、变频器12以及电脑服务器13，电脑服务器13通过线路连接显示屏14，变频器12分别通过线路连接进线电源和感应电炉炉体电源。
[0018]本实用新型采用的是集成化的插拔式控制板的模式，也就是说，在底板上面插入各种功能不同的控制板来实现对中频感应电源的全面控制。ISO开关量信号交换卡的作用是信号的输入输出部分，负责与电源的PLC联络，控制DI CU外围的输入输出信号，对DI CU安全可靠地运行起到了关键性的作用。GRS整流信号检测卡和GRE整流脉冲触发卡在DICU运行过程中主要是对整流信号进行处理然后经CPU控制中心卡分析计算，最终形成对整流可控硅的控制。在常用的一拖二电源中，通常需要2张WRS逆变卡，每一张WRS逆变卡分别控制I个逆变回路，也就是一个炉体的谐振回路，WRS逆变卡会将谐振回路的的电压电流信号通过预处理送个CPU控制中心卡，然后CPU控制中心卡将计算后的脉冲信号通过WRS逆变卡转换成脉冲信号发送至逆变脉可控硅，从而对逆变回路的有效闭环控制。
[0019]本实用新型主要包括如下元器件:CPU控制中心卡、ISO开关量信号交换卡、GRE整流脉冲触发卡、GRS整流信号检测卡、WRS逆变卡，以及48伏电源模块、24V/12V/5V电源模块、底板和外围框架。其中，CPU控制中心卡计算处理检测信号和控制脉冲，ISO开关量信号交换卡转换PLC和CPU控制中心卡之间的开关量信号，GRE整流脉冲触发卡发送整流可控硅的脉冲信号，GRS整流信号检测卡检测整流进线电压和电流信号，并且传输到CPU做信号处理，WRS逆变卡检测逆变回路的电压和电流信号，并将信号输送给CPU处理后，然后将(PU发出的指令转换后发送到逆变可控硅。48V电源模块为所有脉冲触发信号的电源驱动，24V/12V/5V电源模块为所有电源指示灯和控制卡的电源驱动，底板连接上述所有元器件之间的主板，外围框架为固定上述所有元器件。
[0020]本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种感应电炉中高频感应电源变频部分数字控制系统，其特征在于:包括底板(9)，所述底板(9)上依次插入有CPU控制中心卡(I)、ISO开关量信号交换卡(2)、GRS整流信号检测卡⑶、GRE整流脉冲触发卡⑷、WRS逆变卡(5)以及电源模块(8)，所述底板(9)位于CPU控制中心卡(I)、ISO开关量信号交换卡(2)、GRS整流信号检测卡(3)、GRE整流脉冲触发卡(4)、WRS逆变卡(5)、电源模块⑶的背面，所述底板(9)的外围设有外围框架，所述CPU控制中心卡(I)、ISO开关量信号交换卡(2)、GRS整流信号检测卡(3)相邻之间均设置有备用模块插槽(10)，所述GRE整流脉冲触发卡(4)与WRS逆变卡(5)之间设置有备用模块插槽(10)，所述ISO开关量信号交换卡(2)通过线路分别连接GRS整流信号检测卡(3)、GRE整流脉冲触发卡(4)，所述GRS整流信号检测卡(3)、GRE整流脉冲触发卡(4)分别线路连接CPU控制中心卡(I)，所述CPU控制中心卡(I)通过线路连接WRS逆变卡(5)，所述CPU控制中心卡⑴、ISO开关量信号交换卡(2)、GRS整流信号检测卡(3)、GRE整流脉冲触发卡(4)、WRS逆变卡(5)分别与电源模块⑶连接。2.如权利要求1所述的感应电炉中高频感应电源变频部分数字控制系统，其特征在于:所述WRS逆变卡(5)设置有两个，所述两个WRS逆变卡(5)并联连接，所述两个WRS逆变卡(5)分别与感应电炉炉体的谐振回路连接。3.如权利要求2所述的感应电炉中高频感应电源变频部分数字控制系统，其特征在于:所述电源模块⑶为24V、12V或5V电源模块，所述电源模块⑶处设有电源模块二(7)，所述电源模块二(7)为48V电源模块，所述电源模块二(7)与电源模块⑶之间设置有封板⑶。4.如权利要求3所述的感应电炉中高频感应电源变频部分数字控制系统，其特征在于:所述CPU控制中心卡(I)分别通过线路连接PLC(Il)、变频器(12)以及电脑服务器(13)，所述电脑服务器(13)通过线路连接显示屏(14)，所述变频器(12)分别通过线路连接进线电源和感应电炉炉体电源。
【专利摘要】本实用新型涉及一种感应电炉中高频感应电源变频部分数字控制系统，包括底板(9)，底板(9)上依次插入有CPU控制中心卡(1)、ISO开关量信号交换卡(2)、GRS整流信号检测卡(3)、GRE整流脉冲触发卡(4)、WRS逆变卡(5)以及电源模块(8)，ISO开关量信号交换卡(2)通过线路分别连接GRS整流信号检测卡(3)、GRE整流脉冲触发卡(4)，GRS整流信号检测卡(3)、GRE整流脉冲触发卡(4)分别线路连接CPU控制中心卡(1)，CPU控制中心卡(1)通过线路连接WRS逆变卡(5)；本实用新型实现了将数字控制用于中高频感应电源变频部分的控制，避免了传统的采用模拟电路控制所带来的不足。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN204667094
【申请号】CN201520285690
【发明人】姜兴华
【申请人】埃博普感应系统（上海）有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月5日