专利名称：一种真空泵控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制器，尤其是涉及一种真空泵控制器。
背景技术：
爪型干式真空泵是用来抽真空、抽冷凝气体、输送物料的泵种之一，广泛用于石油、化工、制药、环保工程、航天、核工业等领域，世界上发达国家已在多个行业规定强制使用干式泵。很多化工制造的场合都有使用了真空泵，真空泵从真空室中抽除气体分子，降低真空室内的气体压力，使之达到要求的真空度。爪型干式真空泵的真空度高，但是很多厂家未使用控制器控制，而直接使用变频器进行定频控制，没有办法控制压力，达不到生产的工艺要求。同时变频器的频率为一固定输出值，当达到较高的真空度时，继续输出较大的频率，造成能源浪费。同时，没有办法获取当前压力，设备温度等重要参数。爪型干式真空泵独立使用最大的缺点是抽大气或过载的工况下，容易烧坏电机，同时，不利于远程操作。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种使用方便， 压力控制精确，具有泄露、过载、电流保护功能，还能进行远程控制和实时状态检查功能的
真空泵控制器。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现一种真空泵控制器，其特征在于，该控制器包括触摸屏、处理器、模拟量输入模块、模拟量输出模块、变频器通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块、电源模块，所述的触摸屏、模拟量输入模块、模拟量输出模块、变频器通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块、电源模块分别与处理器连接。所述的控制器包括DCS通讯模块，该DCS通讯模块与处理器连接。所述的变频器通讯模块为RS485芯片。所述的电源模块为宽电压交流开关电源。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点1、使用方便，采用320X240大屏幕触摸屏，可以在单个屏幕界面上显示丰富的系统运行参数。友好的窗口化界面，不超过三层的系统设置菜单，方便在触摸屏上进行个性化参数设置。真空压力值动态图形显示，记录系统在一定时间内的真空压力变化趋势，方便分析及观察真空压力的自动控制状态。2、压力控制精确，采用PID方式调节压力，同时，调节参数都可以随时设置。3、具有泄漏保护功能，当储气罐发生泄露状况时，系统自动将变频器频率降至一低频率，避免真空泵和电机运行至极限状态，在故障消除后，变频器频率再增加。4、具有过载保护功能，当真空泵发生过载状况时，系统自动将变频器频率降至一低频率，避免真空泵和电机运行至极限状态，在故障消除后，变频器频率再增加。5、具有电流保护功能，为防止电机运行过载，可以设置“电机电流超限限速”选项，当电机电流超过“限速电流”，会自动限速处理，防止电机电流进一步增大，保护电机安全可靠地运行。6、 具有DCS远程控制功能，可方便地进行远程发送运行指令、传输系统运行状态参数和现场运行状态，能在无人值守的情况下，进行远程监控。7、对控制系统的关键硬件部分进行实时状态检查，如出现故障，经反复确认后，用直观丰富的文字进行报警提示，同时对应的参数显示呈闪烁状态，对应的故障报警继电器输出吸合，故障消除后，触摸屏报警提示自行消失，对应的故障报警继电器也自行释放。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的使用状态结构示意图。图中1为压力传感器、2为电动调节阀、3为冷却水进水口、4为温度传感器、5为冷却水出水口、6为变频器、7为现场急停按钮、8为电机停止按钮、9为电机启动按钮、10为 220V电源输入接口、11为触摸屏、12为处理器、13为模拟量输入模块、14模拟量输出模块、 15为变频器通讯模块、16为DCS通讯模块、17为数字量输入模块、18为数字量输出模块、19 为电源模块、20为总线板。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。实施例如图1所示，一种真空泵控制器，该控制器包括触摸屏11、处理器12、模拟量输入模块13、模拟量输出模块14、变频器通讯模块15、DCS通讯模块16、数字量输入模块17、数字量输出模块18、电源模块19。处理器12、模拟量输入模块13、模拟量输出模块14、变频器通讯模块15、DCS通讯模块16、数字量输入模块17、数字量输出模块18、电源模块19均设置在总线板20上，触摸屏11、模拟量输入模块13、模拟量输出模块14、变频器通讯模块15、 DCS通讯模块16、数字量输入模块17、数字量输出模块18、电源模块19分别与处理器12连接。每个模块采取输入、输出接口之间相互1000V等级的隔离措施，在单个模块受到强电影响及强电磁干扰的情况下，不影响其它模块正常工作，确保整个系统的安全运行。触摸屏采用IXD触摸屏模块，触摸响应为40mS，显示的系统运行参数有真空压力动态图形、泵腔温度值、电动调节阀开度、变频器运行频率、电机转速、电机电流、维护倒计时、报警状态栏提示、实时时钟等。该真空泵控制器可设置的系统参数有真空压力、泵腔温度、电机限速电流、电机报警电流、电机启动设置、泄露保护设置、过载保护设置、维护时间、动态图形、模拟量输入模块设置、触摸屏模块设置、继电器模块设置、变频器通讯模块设置、DCS通讯模块设置、模拟量输出模块设置、数字量输入模块设置、传感器故障报警、模块接口使能、触摸屏背光亮度调整、实时时钟设置等。本实用新型的真空泵控制器的主芯片采用美国微芯科技公司的PIC18系列芯片， 同时，使用ADSl 110作为AD采集芯片(15位AD，采样精度0. 1 % )，采集压力和温度信号。隔离电流输出模块输出4 20mA电流用于控制电动调节阀，其转换精度0. 25%，隔离电压彡1000V，阀门的开度与实际温度和设置温度相关。变频器通讯模块采用RS485芯片，传输距离可达500m，隔离电压高达1000V，该模块采用M0DUBUS通讯协议于变频器进行通讯，用于控制变频器的输出频率等。电源模块采用宽电压交流开关电源，输入电压为160VAC 264VAC，输出电压为 12VDC士0. 2V，最大输出电流为2. OA。数字量输出模块一共有6路常开输出触点O20VAC/5A)，系统发生故障时，触点吸合，可外接警灯或警铃用于提醒注意。数字量输入模块一共有4通道，用于采集现场的干接点信号，如电机启动、电机停止等信号。如图2所示，为真空泵控制器用于控制真空泵的系统连接图，真空泵上设有冷却水进水口 3和冷却水出水口 5，冷却水进水口 3上设置有电动调节阀2 ；该系统通过变频器6 进行调节，变频器上设有现场急停按钮7，真空泵控制器的电源由组件电源模块19提供；真空泵控制器上设有220V电源输入接口，电源通过总线板20给整个控制器供电。模拟量输入模块13负责采集压力传感器1和温度传感器4的信号；变频器通讯模块15主要负责真空泵控制器与变频器6之间的通讯，控制变频器6的输出频率，以及读取电机转速，电流等重要参数。变频器6的输出频率与当前压力和设置压力有关，泵的出气口的实际压力如高于设置压力时，变频器6的输出频率会增加；实际压力如低于设置压力，输出频率会减小； 当实际压力等于设置压力时，输出频率保持不变。DCS通讯模块16主要负责与DCS通讯，将真空泵控制器的系统运行参数(如温度、压力等)发送给DCS，同时DCS也可以控制电机的启动或停止等操作。数字量输入模块17主要用于现场操作按钮的信号采集(如电机启动按钮9和电机停止按钮8)，真空泵控制器可以根据现场操作按钮的状态来控制电机的启停。数字量输出模块18主要用于故障报警，当系统发生异常时(如电流超限等)，报警输出继电器吸合，可外接警铃或警灯提示当前发生故障。模拟量输出模块14用于控制器电动调节阀2的开度，电动阀的开度是根据真空泵的当前温度决定的。泵的实际温度如高于设置温度时，阀门的开度会增加；实际温度如低于设置温度，阀门的开度会减小；当实际温度等于设置温度时，阀门开度会保持不变。
权利要求1.一种真空泵控制器，其特征在于，该控制器包括触摸屏、处理器、模拟量输入模块、 模拟量输出模块、变频器通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块、电源模块，所述的触摸屏、模拟量输入模块、模拟量输出模块、变频器通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块、电源模块分别与处理器连接。
2.根据权利要求1所述的一种真空泵控制器，其特征在于，所述的控制器包括DCS通讯模块，该DCS通讯模块与处理器连接。
3.根据权利要求1所述的一种真空泵控制器，其特征在于，所述的变频器通讯模块为 RS485芯片。
4.根据权利要求1所述的一种真空泵控制器，其特征在于，所述的电源模块为宽电压交流开关电源。
专利摘要本实用新型涉及一种真空泵控制器，该控制器包括触摸屏、处理器、模拟量输入模块、模拟量输出模块、变频器通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块、电源模块，所述的触摸屏、模拟量输入模块、模拟量输出模块、变频器通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块、电源模块分别与处理器连接。与现有技术相比，本实用新型具有使用方便，压力控制精确，具有泄露、过载、电流保护功能，还能进行远程控制和实时状态检查功能等优点。
文档编号F04B49/06GK202065163SQ20112017101
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者陈清 申请人:上海嘉微工程技术有限公司