专利名称：智能控制牙科治疗设备抽吸系统的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种智能控制牙科治疗设备抽吸系统，属于智能牙科治疗设备抽吸系统领域。
背景技术：
目前用于牙科治疗设备抽吸系统的控制方式为传统的继电器、接触器控制，当所需抽吸力小时，牙科治疗设备的抽吸系统(不管是有一台泵还是几台泵组成)整个系统满负荷工作，只能通过压力释放阀吸入足够的空气来维持系统的正常工作，当所需抽吸力大时，通过减小压力释放阀吸入的空气量来维持系统的正常工作。这种控制方式为单纯的机
械控制，靠机械方式调节压力释放阀，使吸气量无法连续调节，当吸气量不断变化时，所需抽吸气量不可避免的产生较大幅度的波动，影响牙科治疗设备的使用，再加上频繁调节压力释放阀，会加速压力释放阀的磨损，降低压力释放阀的耐用性，增加维修量和维修成本。当所需抽吸力大时，整个系统满负荷工作，压力释放阀吸入空气，造成能源浪费。当所需抽吸力小时，不但能源浪费，压力释放阀吸入大量的空气，会产生很大的噪音，影响产品质量。这种控制方式已经不能满足牙科治疗设备抽吸系统的需要。鉴于以上缺点，目前出现了用PLC控制的牙科治疗设备抽吸系统，该系统根据所需抽吸力的大小，控制该系统工作泵的数量，当所需抽吸气量不需要一台泵满负荷工作时，系统中的泵仍然满负荷工作，仍然需要通过压力释放阀吸入气量来维持系统的正常工作。这种控制方式在原来控制的基础上有了很大的提升，但仍存在能源浪费、噪音大的缺点。无论是传统控制还是PLC控制，抽吸系统中泵频繁启动，泵的空载启动电流是额定电流的3-5倍，对电网及其他用电设备冲击很大，并且影响泵的使用寿命。
实用新型内容根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的问题是提供一种用PLC、变频器控制的恒定抽吸力的智能控制牙科治疗设备抽吸系统。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是智能控制牙科治疗设备抽吸系统，包括若干并联的泵和分离罐构成的抽吸系统，抽吸系统连接供电主回路，其特征在于设置供电二次回路，供电二次回路包括PLC控制装置和变频器，PLC控制装置的输入端设置人机界面，分离罐设置压力变送器，压力变送器的输出端连接变频器的第一控制端，变频器的通讯端子连接PLC的通讯端子，通过通讯传送压力变送器数值给PLC，PLC控制装置的输出端连接变频器的第二控制端，变频器的输出端连接抽吸系统的泵的电源输入端。供电主回路与供电二次回路根据运行情况实现切换，PLC控制装置储存来自人机界面(HMI文本显示器)的给定信号，PLC控制装置将与此模拟量对应的数字量存储在存储单元内。抽吸系统在待机状态下，只要系统中任意一台牙科治疗设备进入工作状态，就立即给PLC控制装置信号，同时PLC控制装置通过变频器采集压力变送器传送过来的模拟量信号，将其转化为数字量后与设定值对比，产生控制信号，此信号输入变频器的控制端，进行切断、投入、切换等控制动作。其中优选方案是所述的PLC控制装置包括PLC和接触器，PLC的输入端设置热继电器的常开触点，PLC的输出端通过接触器分别连接供电主回路和供电二次回路，热继电器设置在抽吸系统的泵的电源线上。PLC控制接触器，分别供电主回路和供电二次回路的切换，控制热继电器监控泵的运行电流，实现运行超电流切换。所述的供电主回路设置总空气断路器和三相保护器，抽吸系统的若干泵的电源线上设置空气断路器。保证系统供电正常运行。本实用新型的智能控制牙科治疗设备抽吸系统所具有的有益效果是(I)根据牙科治疗设备所需的抽吸量来供给的控制方式与传统控制、PLC控制相比，节能性好，经济运行；(2)采用PLC、变频器控制能够在很大程度上降低成本，并且采用变频器启动后对电网及其他设备的冲击减少，维护和维修成本降低，所以运行成本将大大降低；(3)提高压力精度，使抽吸系统的抽吸量与牙科治疗设备的抽吸量相匹配，变频控制抽吸系统的抽吸气量随着电机转速的改变而改变，变频控制电机的精确度提高，能够有效地提高工况质量，压力可以无级设定，随时可调，使抽吸系统保持在设定的负压值下工作，抽吸力稳定可靠；(4)延长抽吸系统中泵的寿命抽吸系统中的泵变频启动，它的加速时间可以调整，能够减少启动时对抽吸系统所造成的冲击，增加系统的可靠性，延长抽吸系统的寿命；(5)降低了抽吸系统的噪音一方面，抽吸系统使抽吸量与牙科治疗设备的抽吸量相匹配，不需要系统满负荷运转，也就不需要压力释放阀来维持系统的正常工作，也就不会产生吸入气体的噪音 ’另一方面，抽吸系统通过变频调速改造后，电机运转平稳，能够有效地降低抽吸系统运行时的噪音。
图I为本实用新型的电气原理方框图；图2为本实用新型的供电二次回路电气原理图；图3为本实用新型的PLC控制装置电气原理图；图4为本实用新型的变频器电气原理图；图5为本实用新型的供电主回路电气原理图；其中U1、变频器 U2、PLC U3、人机界面 U4、压力变送器 U5、三相保护器KM1-KM6、接触器KA1、继电器QF1-QF4、空气断路器M1-M3、泵。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述如图I所示，若干并联的泵和分离罐构成的抽吸系统连接供电主回路，设置供电二次回路，供电二次回路包括PLC控制装置和变频器，PLC控制装置的输入端设置人机界面，分离罐设置压力变送器，压力变送器的输出端连接变频器的第一控制端，变频器的通讯 端子连接PLC的通讯端子，通过通讯传送压力变送器数值给PLC，PLC控制装置的输出端连接变频器的第二控制端，变频器的输出端连接抽吸系统的泵的电源输入端。抽吸系统由若干并联的真空泵以及相连接的分离罐构成，其供电主回路与供电二次回路根据运行情况实现切換，PLC控制装置储存来自人机界面(HMI文本显示器)的给定信号，PLC控制装置将与此模拟量对应的数字量存储在存储单元内。抽吸系统在待机状态下，只要系统中任意一台牙科治疗设备进入工作状态，就立即给PLC控制装置信号，同时PLC控制装置采集通过变频器传送过来的压カ变送器模拟量信号，将其转化为数字量后与设定值对比，产生控制信号，此信号输入变频器的控制端，进行切断、投入、切換等控制动作。如图2-图5所示，以三台泵M1-M3为例说明该系统结构。压カ变送器U4的输出端连接变频器Ul。PLC控制装置包括PLC U2和接触器KM1-KM6，PLC U2的输入端设置热继电器FR1-FR3的常开触点，PLC U2的输出端控制接触器KM1-KM6，接触器KM1-KM6的主触点分别连接在供电主回路和供电二次回路上，热继电器FR1-FR3主触点设置在泵M1-M3的电源线上。接触器KMl与热继电器FRl的主触点跟接触器KM2与热继电器FR2的主触点并联，接 触器KMl的主触点设置在泵Ml的供电主回路电源线上，控制泵Ml的エ频启动和运行；接触器KM2的主触点设置在泵Ml的供电二次主回路的电源线上，控制泵Ml的变频启动和运行。实现泵Ml的エ频运行状态和变频运行状态的互锁切换，使得泵Ml只能以ー种状态运行。其余若干泵M2-泵Mn的控制与之相同。PLC U2的输入端设置人机界面U3。PLC U2的输出端设置继电器KA1，继电器KAl的触点连接变频器的第二控制端。供电主回路ABC三相上设置总空气断路器QFl和三相保护器U5，泵M1-M3的电源线上分别设置空气断路器QF2-QF4。保证系统供电正常运行。本实用新型中提及的原有抽吸系统的设置和使用为普通现有技术，为本行业技术
人员所掌握。工作原理和使用过程PLC控制装置和变频器控制抽吸系统，当压カ变送器U4传递过来的压カ值小于人机界面U3的设定值吋，PLC U2给变频器Ul升频信号，使变频器Ul的运行频率升高，此时控制泵Ml的转速加快，分离罐内的真空度升高，当一台泵Ml无法满足要求吋，PLC U2会控制第二台泵M2启动，以此类推。当压カ变送器U4传递过来的压カ值大于设定值时，控制过程则相反。当第一台泵Ml工作满24小时或者电源线过热后，PLC U2会将首先启动的泵Ml更改为第二台泵M2，再24小时更改为第三台M3泵，依次类推，以使3台泵的工作时间和运行状态达到一个相对的均衡。
权利要求1.一种智能控制牙科治疗设备抽吸系统，包括若干并联的泵和分离罐构成的抽吸系统，抽吸系统连接供电主回路，其特征在于设置供电二次回路，供电二次回路包括PLC控制装置和变频器，PLC控制装置的输入端设置人机界面，分离罐设置压力变送器，压力变送器的输出端连接变频器的第一控制端，变频器的通讯端子连接PLC的通讯端子，通过通讯传送压力变送器数值给PLC，PLC控制装置的输出端连接变频器的第二控制端，变频器的输出端连接抽吸系统的泵的电源输入端。
2.根据权利要求I所述的智能控制牙科治疗设备抽吸系统，其特征在于所述的PLC控制装置包括PLC和接触器，PLC的输入端设置热继电器的常开触点，PLC的输出端通过接触器分别连接供电主回路和供电二次回路，热继电器设置在抽吸系统的泵的电源线上。
3.根据权利要求I或2所述的智能控制牙科治疗设备抽吸系统，其特征在于所述的供电主回路设置总空气断路器和三相保护器，抽吸系统的若干泵的电源线上设置空气断路器。
专利摘要一种智能控制牙科治疗设备抽吸系统，属于智能牙科治疗设备抽吸系统领域。包括若干并联的泵和分离罐构成的抽吸系统，抽吸系统连接供电主回路，其特征在于设置供电二次回路，供电二次回路包括PLC控制装置和变频器，PLC控制装置的输入端设置人机界面，分离罐设置压力变送器，压力变送器的输出端连接变频器的第一控制端，变频器的通讯端子连接PLC的通讯端子，PLC控制装置的输出端连接变频器的第二控制端，变频器的输出端连接抽吸系统的泵的电源输入端。本实用新型供电主回路与供电二次回路根据运行情况实现切换，具有节能性好，降低维修、运行成本，提高压力精度，提高工况质量，抽吸力稳定可靠，延长抽吸系统中泵的寿命，降低了抽吸系统的噪音。
文档编号A61C19/06GK202402267SQ201120565638
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者孟秋禹, 张圣梅, 张润国, 楚葆华 申请人:淄博宏润工贸有限公司