[實(shí)用新型]工業(yè)電氣控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220318532.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202948281U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅海峰;于利生;梁文濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 傅海峰;于利生;梁文濤
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05;H04B10/25
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)電氣控制裝置，尤其是能通過(guò)發(fā)光元件將電信號(hào)變成光信號(hào)、光信號(hào)經(jīng)光纖傳遞并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換元件再轉(zhuǎn)換成電信號(hào)從而進(jìn)行控制的工業(yè)電氣控制裝置。

背景技術(shù)

目前，公知的工業(yè)電氣控制裝置是由各種電氣控制元件組成，以電線和電纜作為信號(hào)傳輸?shù)慕橘|(zhì)，通過(guò)傳輸電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯處理，進(jìn)而控制電力負(fù)載工作。用電傳輸信號(hào)來(lái)進(jìn)行工業(yè)控制，抗干擾能力差，容易出現(xiàn)控制邏輯紊亂、誤動(dòng)作等現(xiàn)象，安全系數(shù)低，容易發(fā)生接觸不良、短路等故障和觸電事故，機(jī)械觸點(diǎn)壽命短，能耗大，電線和電纜用量大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的工業(yè)電氣控制裝置抗干擾能力差、安全系數(shù)低、機(jī)械觸點(diǎn)壽命短、能耗大、電線和電纜用量大等不足，本實(shí)用新型提供一種工業(yè)電氣控制裝置，該工業(yè)電氣控制裝置不僅能實(shí)現(xiàn)原工業(yè)電氣控制裝置的控制功能，而且不受干擾，安全系數(shù)高，不會(huì)發(fā)生接觸不良、短路等故障和觸電事故，用發(fā)光元件和光電轉(zhuǎn)換元件代替機(jī)械觸點(diǎn)因而壽命更長(zhǎng)，能耗小，電線和電纜被廉價(jià)的光纖替代因而用量大幅降低。

本實(shí)用新型觸決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：以光纖代替電線和電纜作為信號(hào)傳輸?shù)慕橘|(zhì)；在接觸器上去掉輔助觸點(diǎn)并設(shè)置發(fā)光元件、光電轉(zhuǎn)換元件以及控制電路，發(fā)光元件和光電轉(zhuǎn)換元件均與光纖相連接；在繼電器上去掉所有觸點(diǎn)和電磁部分并設(shè)置發(fā)光元件、光光電轉(zhuǎn)換元件以及以及控制電路，發(fā)光元件和光電轉(zhuǎn)換元件均與光纖相連接；在固態(tài)繼電器、可控硅、IGBT模塊、MOSFET模塊、模擬量模塊上，均設(shè)置發(fā)光元件、光電轉(zhuǎn)換元件以及控制電路，發(fā)光元件和光電轉(zhuǎn)換元件均與光纖相連接；在PLC、變頻器、伺服系統(tǒng)、CNC的輸入端均設(shè)置光電轉(zhuǎn)換元件，在輸出端均設(shè)置發(fā)光元件，發(fā)光元件和光電轉(zhuǎn)換元件均與光纖相連接；將按鈕、開(kāi)關(guān)上的原有觸點(diǎn)均去掉，并均設(shè)置光纖接口以及開(kāi)通和阻斷光路的裝置；在接近開(kāi)關(guān)、時(shí)間繼電器、熱繼電器、溫控儀、壓力傳感器、流量控制器上，將原有的輸出元件均更換為發(fā)光元件并均與光纖相連接；將光電編碼器內(nèi)部的電路部分去掉，外部發(fā)光元件發(fā)出的光分別作為A信號(hào)、B信號(hào)和Z信號(hào)，通過(guò)光纖傳導(dǎo)至編碼器并經(jīng)碼盤(pán)處理后，光分別通過(guò)光纖傳輸?shù)狡渌姎饪刂圃希蛲ㄟ^(guò)光纖傳輸?shù)奖额l電路處理；可以將繼電器的狀態(tài)指示燈與光纖相連接，或?qū)顟B(tài)指示燈替換為高亮管再與光纖相連接，光纖延伸至面板上開(kāi)設(shè)的小孔處，成為便于觀察的指示燈：系列光信號(hào)經(jīng)過(guò)各個(gè)電氣控制元件的邏輯處理后，通過(guò)光纖傳輸?shù)礁鱾€(gè)電氣控制元件的光電轉(zhuǎn)換元件以及控制電路，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣控制裝置的控制功能。

為避免光信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳輸中衰減，可以在光路中設(shè)置光信號(hào)中繼放大器電路，由光電轉(zhuǎn)換元件、運(yùn)算放大器、發(fā)光元件組件，光電轉(zhuǎn)換元件、發(fā)光元件分別與光纖相連接，衰減后的光信號(hào)由光電轉(zhuǎn)換元件接收并經(jīng)運(yùn)算放大器處理后，再由發(fā)光元件重新發(fā)出光信號(hào)，通過(guò)光纖傳輸出去；為適應(yīng)遠(yuǎn)距離傳輸光信號(hào)，可以將若干組光纖分別連接到端子排上，光纖傳輸?shù)南盗泄庑盘?hào)經(jīng)編碼、解碼處理后，由一根光纖將處理后的光信號(hào)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)端子排上，并經(jīng)編碼、解碼處理后，再由若干組光纖分別將處理后的系列光信號(hào)傳輸出去；可以設(shè)置帶電源的導(dǎo)軌，用于安裝各個(gè)電氣控制元件，并供電。

模擬量模塊可以通過(guò)壓頻轉(zhuǎn)換電路或流頻轉(zhuǎn)換電路，把電壓或電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖光信號(hào)并經(jīng)光纖傳輸，光電轉(zhuǎn)換元件接收到脈沖光信號(hào)后，再通過(guò)頻壓轉(zhuǎn)換電路或頻流轉(zhuǎn)換電路，將之轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號(hào)進(jìn)行控制：也可以通過(guò)手動(dòng)模擬量給定，在透明的圓盤(pán)上涂有按色譜分布的顏色，用白色光透過(guò)圓盤(pán)作為光源，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)，光的顏色也隨之變化，用光纖將該可變顏色的光傳送到色敏管，再經(jīng)過(guò)運(yùn)放對(duì)數(shù)電路處理后，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)進(jìn)行控制。

可以將按鈕、開(kāi)關(guān)上的原有觸點(diǎn)去掉，在該處設(shè)置兩根相對(duì)的光纖，光纖接口之間設(shè)置不透明的擋板，通過(guò)調(diào)整擋板提起和放下的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)通和阻斷光路，或?qū)⒃杏|點(diǎn)去掉，在該處設(shè)置單根光纖，并在光纖接口處設(shè)置鏡面作為反射物，通過(guò)調(diào)整鏡面，達(dá)到反射光和不反射光兩種狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)通和阻斷光路；帶指示燈的按鈕，可以將繼電器等元件上的狀態(tài)指示燈、或?qū)顟B(tài)指示燈替換為高亮管所發(fā)出的的光信號(hào)，通過(guò)光纖延伸至按鈕上顯示出來(lái)；照明系統(tǒng)中，燈座由斷路器下端直通電源，并在燈座上設(shè)置發(fā)光元件、光電轉(zhuǎn)換元件以及執(zhí)行元件如可控硅、場(chǎng)效應(yīng)管等，發(fā)光元件和光電轉(zhuǎn)換元件通過(guò)光纖與墻壁開(kāi)關(guān)連接，墻壁開(kāi)關(guān)上設(shè)置開(kāi)通和阻斷光路的裝置，通過(guò)接通和阻斷光路來(lái)控制照明。