專利名稱：光電電動刀閘控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光電電動刀閘控制器，更具體地說，涉及一種利用變頻技術、光電編碼技術，通過可編程序控制器PLC的程序控制的可快速、精確執行刀閘自動分合操作的光電電動刀閘控制器。
背景技術：
在現有技術中，控制器由易失效的微動開關控制刀閘分合位置，刀閘控制器相互之間無閉鎖，此類控制器不能將刀閘準確分合到位，分合速度也不能調節，經常勻速分合刀閘而造成拉電弧燒傷刀閘，刀閘的分合過程會出現合閘過頭現象而損壞刀閘本體，電力事故尤其是人為電力事故時有發生。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種刀閘分合位置準確、分合閘速度可任意調整、互相共享信息、相互封閉，實現無沖擊分合刀閘并可杜絕人為誤操作事故發生的光電電動刀閘控制器。
為了達到上述目的，本實用新型提供了如下的技術方案設計一種光電電動刀閘控制器，包括刀閘的合閘按鈕1AN、分閘按鈕2AN，該控制器由D0-05DR可編程序控制器PLC、ATV-28HU18N4變頻器BPQ、電動機M、減速機JSJ及其輸出軸上的光電編碼器BMQ組成，變頻器BPQ的L1、L2、L3端分別與380V外部電源A、B、C相連，變頻器380V電源輸出端U、V、W端分別與電動機M的U1、V1、W1端相連，合閘按鈕1AN的一端接到公共端+24V，另一端與可編程序控制器PLC的輸入端X2連接，分閘按鈕2AN的一端接到公共端+24V，另一端與可編程序控制器PLC的輸入端X3連接，可編程序控制器PLC的輸出端Y0、Y1、Y2、Y3分別與變頻器BPQ的L11、L12、L13和L14端連接，可編程序控制器PLC的工作電源AC220V端子與外部電源連接，變頻器BPQ的+24V端分別與可編程序控制器PLC的輸出公共端C、合閘按鈕1AN、分閘按鈕2AN公共端及光電編碼器BMQ的24V端相連，變頻器BPQ的0V輸出端與光電編碼器BMQ的0V端相連。
本實用新型的外部380V電源A、B、C三相經過RDa、RDb、RDc熔斷器分別接到變頻器BPQ的L1、L2、L3端，變頻器380V電源輸出U、V、W端分別連接到電動機的U1、V1、W1端，電動機的正、反轉由變頻器BPQ控制，表現為變頻器輸出U、V、W端為正相輸出，則電動機正轉啟動，變頻器輸出U、V、W端為正相輸出，則電動機正轉啟動；程序控制器PLC工作電源AC220V端子AC-L、AC-N分別接入外部電源的C相和N相；編碼器BMQ隨刀閘的輸出力矩軸旋轉，由A、B端分別輸出正、反相脈沖編碼，編碼A、B分別由PLC的X0、X1端讀取，PLC讀取編碼后按程序加以處理應用，從而確定定位刀閘的實際位置；采用變頻技術、光電編碼技術，通過可編程序控制器PLC的程序控制，可快速精確執行刀閘自動分合操作，刀閘的分合位置由光電編碼器BMQ準確測量到位，不會出現合不到位或分不到位的現象；刀閘的分合速度由變頻器控制，可根據用戶的要求提供最佳操作速度。
本實用新型的操作原理為合閘按鈕1AN接通后，可編程序控制器PLC的輸入端X2接通，此時PLC控制程序認為合閘命令下達，同時啟動PLC的輸出端Y0，Y0連接到變頻器BPQ的L11端，L11端為變頻器控制電動機正轉的控制端，電動機正轉啟動并帶動減速機JSJ啟動，從而開始執行合閘過程，安置在減速機JSJ輸出軸上的編碼器BMQ隨軸轉動，并將軸的位置編碼輸出到PLC，由PLC設定的控制程序啟動Y3輸出，Y3連接到變頻器BPQ的L13端，L13端為變頻器控制電動機的加速控制端，電動機的加速時間由變頻器BPQ內部設定，PLC不斷檢測編碼器BMQ輸出的數字編碼，當刀閘在快合閘到位的時候，PLC程序啟動Y4，Y4連接到變頻器BPQ的L14端，L14端為變頻器控制電動機的減速控制端，電動機的減速時間由變頻器BPQ內部設定，當減速過程執行完畢，刀閘合閘到位；當分閘按鈕2AN接通時，可編程序控制器PLC的輸入端X3接通，此時PLC控制程序認為分閘命令下達，同時啟動PLC的輸出端Y1，Y1連接到變頻器BPQ的L12端，L12端為變頻器控制電動機反轉的控制端，電動機正轉啟動并帶動減速機JSJ啟動，從而開始執行分閘過程，安置在減速機JSJ輸出軸上的編碼器BMQ隨軸轉動，并將軸的位置編碼輸出到PLC，由PLC設定的控制程序啟動Y3輸出，Y3連接到變頻器BPQ的L13端，L13端為變頻器控制電動機的加速控制端，電動機的加速時間由變頻器BPQ內部設定，PLC不斷檢測編碼器BMQ輸出的數字編碼，當刀閘在快分閘到位的時候，PLC程序啟動Y4，Y4連接到變頻器BPQ的L14端，L14端為變頻器控制電動機的減速控制端，電動機的減速時間由變頻器BPQ內部設定，當減速過程執行完畢，刀閘分閘到位。
與現有技術相比，本實用新型具有以下明顯的優點1、本實用新型采用成熟的D0-05DR可編程序控制器及光編碼技術對刀閘分合過程的位置進行精確定位，并實現了無沖擊分合刀閘；2、本實用新型采用變頻調節技術，并對刀閘的合閘過程及分閘過程分別設置了三段速度控制，避免了產生電弧，避免了電力事故；3、提供了各刀閘間的通信網絡，使刀閘控制器信息共享，相互封閉，不僅從根本上杜絕人為誤操作電力事故的發生，確保電力系統的安全運行，而且結構簡單、安裝方便、運行可靠。
以下是本實用新型的圖面說明圖1是本實用新型的結構方框圖；圖2是本實用新型的電器原理圖；圖3是本實用新型的通信網絡具體實施方式
示意圖。
圖1標明了刀閘控制器根據操作命令，自動分合刀閘所先后通過的設備組成；圖2標明了刀閘控制器的控制原理，其中PLC是D0-05DR可編程序控制器，BPQ是ATV-28HU18N4變頻器，M是電機，JSJ是減速機，BMQ是編碼器；圖3標明了DZFR-PLC可編程序控制器用于湖南省沙田水電廠的110KV高壓輸電線路電動刀閘控制器的結構組成。
具體實施方式
以下通過具體的實施方式對本實用新型進行更加詳細的描述參照圖1，控制器由D0-05DR可編程序控制器PLC、ATV-28HU18N4變頻器BPQ、電動機M、減速機JSJ及其輸出軸上的光電編碼器BMQ組成。
參照圖2，ATV-28HU18N4變頻器BPQ的L1、L2、L3端分別于380V外部電源A、B、C相連，變頻器380V電源輸出端U、V、W端分別與電動機M的U1、V1、W1端相連，合閘按鈕1AN的一端接到公共端+24V，另一端與D0-05DR可編程序控制器PLC的輸入端X2連接，分閘按鈕2AN的一端接到公共端+24V，另一端與D0-05DR可編程序控制器PLC的輸入端X3連接，D0-05DR可編程序控制器PLC的輸出端Y0、Y1、Y2、Y3分別與ATV-28HU18N4變頻器BPQ的L11、L12、L13和L14端連接，D0-05DR可編程序控制器PLC的工作電源AC220V端子與外部電源連接，ATV-28HU18N4變頻器BPQ的+24V端分別與D0-05DR可編程序控制器PLC的輸出公共端C、合閘按鈕1AN、分閘按鈕2AN公共端及光電編碼器BMQ的24V端，ATV-28HU18N4變頻器BPQ的0V輸出端與光電編碼器BMQ的0V端相連。
參照圖3，各電動刀閘控制器之間由串行通訊接口RS422組成通信網絡，斷路器520的開關接點狀態只要接入其中任何一臺PLC電動刀閘控制器，其它PLC電動刀閘控制器通過通訊網絡共享開關接點狀態。各電動刀閘控制器PLC信息共享，根據現場操作要求，對其操作命令進行封鎖，例如防止帶電合地刀合5203-1接地刀閘，必須檢測到5202刀閘、520開關或者5203刀閘在分開位置，5203-1電動刀閘之PLC才能執行合閘命令；又如防止負電荷拉刀閘分5203刀閘，必須檢測到520開關或5202刀閘在分開位置，5203電動刀閘之PLC才能執行分閘命令。
權利要求1.一種光電電動刀閘控制器，包括刀閘的合閘按鈕1AN、分閘按鈕2AN，其特征在于控制器由D0-05DR可編程序控制器PLC、ATV-28HU18N4變頻器BPQ、電動機M、減速機JSJ及其輸出軸上的光電編碼器BMQ組成，ATV-28HU18N4變頻器BPQ的L1、L2、L3端分別與380V外部電源A、B、C相連，變頻器380V電源輸出端U、V、W端分別與電動機M的U1、V1、W1端相連，合閘按鈕1AN的一端接到公共端+24V，另一端與D0-05DR可編程序控制器PLC的輸入端X2連接，分閘按鈕2AN的一端接到公共端+24V，另一端與可編程序控制器PLC的輸入端X3連接，可編程序控制器PLC的輸出端Y0、Y1、Y2、Y3分別與變頻器BPQ的L11、L12、L13和L14端連接，可編程序控制器PLC的工作電源AC220V端子與外部電源連接，變頻器BPQ的+24V端分別與可編程序控制器PLC的輸出公共端C、合閘按鈕1AN、分閘按鈕2AN公共端及光電編碼器BMQ的24V端相連，變頻器BPQ的0V輸出端與光電編碼器BMQ的0V端相連。
專利摘要本實用新型公開了一種光電電動刀閘控制器，由D0－05DR可編程序控制器PLC、ATV－28HU18N4變頻器BPQ、電動機M、減速機JSJ及其輸出軸上的光電編碼器BMQ組成，采用變頻技術、光電編碼技術，通過可編程序控制器PLC的程序控制，可快速精確執行刀閘自動分合操作，刀閘的分合位置由光電編碼器BMQ準確測量到位，刀閘的分合速度由變頻器控制，可根據用戶的要求提供最佳操作速度，各電動刀閘控制器之間組成通信網絡，解決了現有控制器之間無閉鎖、不能將刀閘準確分合到位、分合速度不能調節及易發生電力事故尤其是人為電力事故等問題，廣泛適合于電力系統各行業使用。
文檔編號H01H3/26GK2563737SQ0227250
公開日2003年7月30日 申請日期2002年8月12日 優先權日2002年8月12日
發明者余慶春 申請人:余慶春