专利名称：一用一备水泵控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水泵控制装置。
背景技术：
实际工程应用中，目前一般低压电气成套设备厂家生产的水泵一用一备星三角降 压起动控制柜，出于对成本的考虑，二次元件普遍采用中间继电器、时间继电器和手自动转 换开关等组成。参照说明书附图1，其工作原理如下合上熔断器FU，控制回路得电，转换开 关SAC选择手动位置，按下起动按钮SFl，星型起动接触器KM3得电吸合，其KM3常开辅助触 点自锁，接触器KM2、时间继电器KT2同时获电动作，1#消火栓泵电机绕组成星型接法开始 降压起动，当时间继电器KT2达到整定延时时间后，延时闭合的KT2常开触点闭合，延时断 开的KT2常闭触点断开，接触器KM3失电断开，KM3常闭辅助触点闭合，使接触器KMl获电 动作，1#消火栓电机绕组由星型接法转换成三角型接法，至此降压起动过程结束。在此，关 于一用一备电机自动互备切换原理就不一一叙述了。在长期的实际应用中，我们发现在星 三角降压起动时，由于接触器KM2、KM3几乎是同时得电吸合，这时电机绕组接成星型接法 产生了不小的星点短接电流，当星型接法转成三角型接法时，由于转换迅速，产生的大电弧 易造成相间短路。于此同时，控制电路比较复杂，离散性大，二次接线繁琐，这给调试和维护 均带来诸多不便，所以现在有些场合采用了 PLC可编程控制器来进行控制，但其成本较高， 难以广泛推广。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种一用一备水泵控制装置，其不仅更为 安全可靠而且成本也较低。为此，本实用新型采用以下技术方案它包括设有单片微处理器 的数字逻辑控制器，所述数字逻辑控制器具有11个开关量输入端，其中手自动选择开关2 线、起停信号2线、电机检测2线、手动起停4线和故障清除信号按钮1线，所述数字逻辑控 制器还具有7个开关量输出端，其中主泵电机控制3线，备用泵电机控制3线和报警一线；在7个开关量输出端的主泵电机控制3线分别与星型起动接触器KM3、接触器 KM2、接触器KMl连接，其中，星型起动接触器KM3先于接触器KM2开启，接触器KMl在星型 起动接触器KM3关闭后开启；在7个开关量输出端的备用泵电机控制3线分别与星型起动接触器KM6、接触器 KM5、接触器KM4连接，其中，星型起动接触器KM6先于接触器KM5开启，接触器KM4在星型 起动接触器KM6关闭后开启。由于采用本实用新型的技术方案，本实用新型实现了背景技术中所述的中间继电 器和时间继电器等组成的水泵一用一备星三角降压起动控制柜所有功能。由于采用了单 片机数字逻辑电路，使得其计时更加精密，性能及其一致性均有很大的改善，避免了 KM3和 KM2同时得电吸合产生的星点短接电流，防止了大电弧造成的相间短路。整个控制装置可以 被集成在一个专用机壳内，二次接线大为减少，这给日后的生产、维护带来了极大的便利，无论整体外形或重量均比原继电器方案轻巧许多，且其生产成本又比PLC控制器要低得 多，对于适应其它水泵的一用一备全压起动和自藕降压起动等所需控制，则无需像PLC可 编程序控制器那样再对PLC重新编程，只需对控制装置进行简单设置即可满足要求。
图1为背景技术所述的传统的一用一备星三角降压起动控制回路电路示意图。图2为本实用新型所提供的一用一备星三角降压起动控制回路电路示意图。图3为一用一备水泵控制主回路电路示意图。图4为本实用新型的原理框图。图5为本实用新型星三角降压起动控制流程图
具体实施方式
参照附图2和3。本实用新型所提供的一用一备水泵控制装置包括设有单片微处 理器MCU的数字逻辑控制器，所述数字逻辑控制器具有11个开关量输入端，分别为手自动选择开关2线，即标号SF所指的两线；起停信号2线，其中标号KAl为起泵信号线，标号KA2为停泵信号线；手动起停4线，其中，标号SFl为主泵电机手动启动按钮信号线，标号SSl为主泵 电机手动停止按钮信号线，标号SF2为备用泵电机手动起动按钮信号线，标号SS2为备用泵 电机手动停止按钮信号线；电机检测2线，其中，标号KM2/KM3为主泵电机起泵运行信号线，标号KM5/KM6为 备用泵电机起泵运行信号线；故障清除信号按钮1线，即标号SBR为故障清除信号按钮线。标号GND为输入信号公共线。所述微处理器还具有7个开关量输出端，分别为主泵电机控制3线，其中，标号KM3、KM2为主泵电机星型降压起动接触器线圈驱动 控制线，标号KMl为主泵电机三角形运行接触器线圈驱动控制线；备用泵电机控制3线，其中，KM6、KM5为备用泵电机星型降压起动接触器线圈驱动 控制线；KM4为备用泵电机三角形运行接触器线圈驱动控制线；报警1线FM，外接故障报警器。在7个开关量输出端中的主泵电机控制3线分别与星型起动接触器KM3、接触器 KM2、接触器KMl连接，其中，通过对单片微处理器的设置，星型起动接触器KM3先于接触器 KM2开启150ms，接触器KMl在星型起动接触器KM3关闭后延时150ms开启，以防止大电弧 造成的相间短路；在7个开关量输出端的备用泵电机控制3线分别与星型起动接触器KM6、接触器 KM5、接触器KM4连接，其中，通过对单片微处理器的设置，使星型起动接触器KM6先于接触 器KM5开启150ms，以避免产生短接电流，接触器KM4在星型起动接触器KM6关闭后开启，以 防止大电弧造成的相间短路。在图2中FU为熔断器，附图标号2、3、4分别为故障指示灯、工作指示灯、电源指示 灯。在图2中与图1中附图标号相同的为相同的元器件并起相同的作用。[0026]图3为本实用新型以及以往一用一备水泵控制装置所采用的一用一备水泵控制 主回路的电路框图AT为双路供电切换装置；QFl和QF2分别为主泵电机和备用泵电机的 主回路断路器；KM1、KM2、KM3是主泵电机星-三角降压起动控制接触器；KM4、KM5、KM6是备 用泵电机星-三角降压起动控制接触器；KHl为主电机热保护装置、KH2为备用电机热保护 装置；Ml为主泵电机、M2为备用泵电机。如图2所示，本实用新型所述的设有单片微处理器MCU的数字逻辑控制器根据外 接信号线进行逻辑判断，精密定时完美地实现原先由继电器加时间继电器的二次控制方式 (如图1所示全部功能)，并且由于采用了单片机控制使得原先时间继电器无法实现的ms 级延时变得轻而易举，如图4所示本实用新型采用最为常见AC220V市电引入通过稳压电 源，将其转变成DC-12V、5V供MCU及输入、输出电路工作；外接控制开关通过输入光电隔离 电路引入至核心控制部件MCU数字逻辑控制电路，核心控制部件MCU数字逻辑控制电路按 照程序控制流程(如图5所示)将控制信号通过输出继电器控制驱动外部接触器动作，从 而实现对电机的运行控制。同时，在单片微处理器MCU周围可设计防干扰电路。如图5所示，图5为本实用新型星三角降压起动控制流程图。上电后MCU首先进行初始化，根据需要判别是何种控制流程(星 三角降压、自藕 降压运行方式)若为星 三角降压起动方式(自藕降压起动方式这里忽略不加细述)，则判 别SF手自动选择开关是何种状态，若自动则再判有无起泵信号(手动则根据手动起停信号 运行、停止)，是否在规定延时内起泵信号均有效，有则开始星型降压启动并判别运行信号 线(无则继续等待起泵信号到来)，若运行信号正常适当延时后则切换到三角形运行状态， 并判有无停泵信号，有则停止运行返回到初始状态(无则继续运行，并且等待停泵信号)， 一个周期结束等待下一起泵信号的到来。
权利要求一种一用一备水泵控制装置，其特征在于它包括设有单片微处理器的数字逻辑控制器，所述数字逻辑控制器具有11个开关量输入端，其中手自动选择开关2线、起停信号2线、电机检测2线、手动起停4线和故障清除信号按钮1线，所述数字逻辑控制器还具有7个开关量输出端，其中主泵电机控制3线，备用泵电机控制3线和报警一线；在7个开关量输出端的主泵电机控制3线分别与星型起动接触器KM3、接触器KM2、接触器KM1连接，其中，星型起动接触器KM3先于接触器KM2开启，接触器KM1在星型起动接触器KM3关闭后开启；在7个开关量输出端的备用泵电机控制3线分别与星型起动接触器KM6、接触器KM5、接触器KM4连接，其中，星型起动接触器KM6先于接触器KM5开启，接触器KM4在星型起动接触器KM6关闭后开启。
专利摘要本实用新型提供一种一用一备水泵控制装置，它包括设有单片微处理器的数字逻辑控制器，所述数字逻辑控制器具有11个开关量输入端，其中手自动选择开关2线、起停信号2线、电机检测2线、手动起停4线和故障清除信号按钮1线，所述数字逻辑控制器还具有7个开关量输出端，其中主泵电机控制3线，备用泵电机控制3线和报警一线。本实用新型采用了单片机数字逻辑电路，使得其计时更加精密，性能及其一致性均有很大的改善，避免了KM3和KM2同时得电吸合产生的星点短接电流，防止了大电弧造成的相间短路。整个控制装置集成在一个专用机壳内，二次接线大为减少，给日后的生产、维护带来了极大的便利。
文档编号F04B49/06GK201679703SQ20102016563
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者叶荣平, 吴建卫 申请人:叶荣平;吴建卫