窜辊编码器通讯转换板保护系统的制作方法

本专利申请属于设备保护技术领域，更具体地说，是涉及一种窜辊编码器通讯转换板保护系统，能有效防止窜辊编码器通讯转换板电子元件损坏。

背景技术：

通讯转换板是轧机窜辊编码器与plc通讯的通讯协议转换装置，它将通讯协议里的485信号转换为dp信号，轧机窜辊编码器就是通过连接通讯转换板来转换信号通讯到plc的。现有的转换板设计是转换板和窜辊编码器串联供电，直流电源经过转换板再连接到窜辊编码器，而窜辊编码器安装位置在轧机机架内，机架内部有大量油污、蒸汽以及乳化液，工作环境极其恶劣，极易出现电子元件劣化甚至短路损坏，由于和窜辊编码器共用电源，在编码器短路时通讯转换板也被动短路，整个通讯转换板内部模块全部烧坏。这就造成两个元件必须同时更换。这一方面直接影响判断和处理此种事故的时间，导致生产线中断，另一方面加大了通讯转换板的备件消耗。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种窜辊编码器通讯转换板保护系统，以节约备件成本，降低故障率及劳动强度。

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种窜辊编码器通讯转换板保护系统，包括与220v交流电源连接的电源总开关f1、与电源总开关f1连接的交直流转换模块ac/dc、与交直流转换模块ac/dc分别连接的空气开关qf和通讯转换板ss-box、与空气开关qf分别连接的漏电保护器rcd和控制器plc、与漏电保护器rcd和通讯转换板ss-box均连接的窜辊编码器encoder、设置在通讯转换板ss-box内的匹配电阻r1，匹配电阻r1连接交直流转换模块ac/dc，通讯转换板ss-box和控制器plc通信连接，控制器plc与hmi人机界面通信连接。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：交直流转换模块ac/dc转换输出24v直流电源。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：电源总开关f1、交直流转换模块ac/dc、空气开关qf、漏电保护器rcd、通讯转换板ss-box、控制器plc均安装在轧机机架顶部。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：通讯转换板ss-box通过现场总线和控制器plc通信连接。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：通讯转换板ss-box上还设置有ethercat设备接口和若干rs485接口。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：匹配电阻r1的阻值为0.1-5ω。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：窜辊编码器encoder的角度分辨率为30″～0.6″、数据刷新速率＞5khz。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果是：

本实用新型的窜辊编码器由完全独立于通讯转换板的回路供电，该系统克服了传统接线方式的不足，在窜辊编码器线路出现接地或短路故障时，由空气开关和漏电保护器提供保护，空气开关动作使回路断开，短路电流不会流经通讯转换板，从而有效避免了通讯转换板因短路烧毁的风险，维修人员通过画面就可确认故障，这样既有利于日常维护和检修又降低了多重事故发生的概率，还能减少备件消耗。

附图说明

图1是本实用新型的电原理图；

其中：f1、电源总开关，ac/dc、交直流转换模块，qf、空气开关，rcd、漏电保护器，encoder、窜辊编码器，ss-box、通讯转换板，r1、匹配电阻，plc、控制器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型公开了一种窜辊编码器通讯转换板保护系统，参见图1，包括与220v交流电源连接的电源总开关f1、与电源总开关f1连接的交直流转换模块ac/dc、与交直流转换模块ac/dc分别连接的空气开关qf和通讯转换板ss-box、与空气开关qf分别连接的漏电保护器rcd和控制器plc、与漏电保护器rcd和通讯转换板ss-box均连接的窜辊编码器encoder、设置在通讯转换板ss-box内的匹配电阻r1，匹配电阻r1连接交直流转换模块ac/dc，通讯转换板ss-box和控制器plc通信连接，控制器plc与hmi人机界面通信连接。

交直流转换模块ac/dc转换输出24v直流电源。电源总开关f1、交直流转换模块ac/dc、空气开关qf、漏电保护器rcd、通讯转换板ss-box、控制器plc均安装在轧机机架顶部，远离蒸汽、油污环境。

通讯转换板ss-box通过现场总线和控制器plc通信连接。

通讯转换板ss-box上还设置有ethercat设备接口和若干rs485接口，匹配电阻r1的阻值为0.1-5ω，窜辊编码器encoder的角度分辨率为30″～0.6″、数据刷新速率＞5khz。

图1显示，电源总开关f1就近连接220v交流电源，220v交流电源通过交直流转换模块ac/dc转换成24v直流电压一路经空气开关qf、漏电保护器rcd连接至窜辊编码器encoder电源端子，另一路接至通讯转换板ss-box电源侧，窜辊编码器encoder信号线连接转换板ss-box对应端子，原来向窜辊编码器encoder供电的端子接匹配电阻r1，转换板ss-box通过现场总线和控制器plc通讯。

本实用新型在窜辊编码器encoder故障时不会再对通讯转换板ss-box造成任何影响，加装的空气开关qf、漏电保护器rcd保护动作的灵敏性及可靠性显著优于传统接线方式，也能大幅降低窜辊编码器encoder烧毁的概率，窜辊编码器encoder发生断线或接地短路故障时空气开关qf动作于跳闸，断开供电回路，辅助触点将故障信号经控制器plc传递至hmi人机界面，工作人员通过画面报警信号能做到故障点的快速定位，为保障生产连续性争取宝贵时间。

本实用新型大大降低了人工维护成本，为通讯转换板提供了有效的保护减少备件消耗，加强了窜辊系统的准确性，改善板带板型。