[發明專利]一種液壓站軟起動器本地遠程控制板

在審

• 申請號: 201410795936.8
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104533383A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 楊雙業;于興軍;張鵬飛;宋濤;張彥偉
• 申請（專利權）人: 寶雞石油機械有限責任公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王奇

技術領域

本發明屬于電氣控制技術領域，用于實現海洋石油鉆井平臺液壓站軟啟動器本地及遠程起停控制及狀態顯示，具體涉及一種液壓站軟起動器本地遠程控制板。

背景技術

海洋石油鉆井平臺結構緊湊，設備繁多，其中新式自動化設備主要采用電控液壓的解決方案。要實現精確控制就需要對液壓源有嚴格的要求，由于各設備的工作內容和工況不同，需為特定的設備配備專用液壓站。設備的操作方式一般為遠程集中控制，因此液壓站與控制室之間都具有一定的距離；再次，因為海洋平臺設備安裝空間受限，一般將液壓站安裝于狹小空間中，就造成操作不便，因此，液壓站的起動和停止非常不便利。實際工作中某些設備的液壓站還需頻繁起動和停止。

當控制房電控系統出現故障或需要檢修時，禁止啟動控制系統操作設備；若液壓站僅有遠程控制，現場無法實施本地啟動，這必然造成工作的不便，因此，還需設置液壓站動力系統本地應急起動方案。

液壓站動力一般由驅動電動機提供，而某些大功率電動機通過軟起動器進行起停操作，因此控制液壓站即轉化為控制軟起動器。軟起動器屬于強電設備，其控制部分由弱電完成，因此控制部分與起停執行機構之間應進行信號隔離。常規控制系統中，使用多個繼電器組合控制或PLC系統實現本地/遠程操作及監控。

現有技術主要采用純繼電器控制，其主要缺點為硬邏輯不便于更改和擴展、體積和發熱量大、機械壽命短、故障率高、后期維護成本高等。采用PLC控制系統雖能避免純繼電器控制造成的問題，但也具有成本過高、體積較大等缺點。目前沒有一種專用控制電路能夠實現電動機軟起動器的本地/遠程兩地控制、狀態顯示和信號隔離功能。

發明內容

本發明的目的是提供一種液壓站軟起動器本地遠程控制板，解決了現有技術沒有一種專用控制電路能夠實現電動機軟起動器的本地/遠程兩地控制、狀態顯示和信號隔離的問題。

本發明采用的技術方案，一種液壓站軟起動器本地遠程控制板，包括主控CPU，主控CPU分別與供電模塊PWR、通訊模塊CANopen、輸入模塊IN、輸出模塊OUT和JTAG接口對應連接。

本發明的液壓站軟起動器本地遠程控制板，其特點還在于：

所述的主控CPU的電路結構是，

包括U1芯片，VDDA為模擬量供電電源、VDDIO為數字I/O供電電源，VDDIO一個端子連接有磁珠L1，磁珠L1一路接3.3V電源，磁珠L1二路通過電容C1接地，磁珠L1三路通過電容C8接地；VDDIO另一個端子連接有磁珠L2，磁珠L2一路接3.3V電源，磁珠L2二路通過電容C2接地，磁珠L2三路通過電容C8接地；VDDA端子連接有磁珠L3，磁珠L3一路接3.3V電源，磁珠L3二路通過電容C3接地，磁珠L3三路通過電容C8接地；

VDD為CPU和數字邏輯部分電源，VDD三個端子分別通過陶瓷電容C4、C5和C6接地；

VSSA為模擬信號地，VSS為數字信號地，模擬地和數字地共同接地，并在VSSA與VSS之間設置一個電容C10，該電容C10并聯有一個磁珠L4；

U1芯片X1端子與X2端子之間串聯有一個晶振Y1和電阻R13，另外晶振Y1兩端分別通過陶瓷電容C7和C9接地；

GPIO0至GPIO10為數字量信號輸入端口，分別通過一個電阻與輸入模塊IN中的光耦OPT1至OPT10的3號端子對應連接；

GPIO11至GPIO20為數字量信號輸出端口，分別通過一個電阻與輸出模塊OUT中的光耦OPT11至OPT20的1號端子對應連接；

CANRX和CANTX為通訊接口，分別與通訊模塊CANopen中U2芯片相連；

U1芯片的TCK、TDO、TMS、TDI和為程序在線調試接口，分別與JTAG中J1接口對應名稱的端口連接。

所述的供電模塊PWR的電路結構是，包括PM1芯片和P4芯片，24V電源輸入端為P4芯片；

P4芯片的1、2號端子同時通過2A熔斷器F1連接24V電源，熔斷器F1的輸入端通過并聯的三個鉭電容C15、C16和C17接地；P4芯片的3號端子接0V，P4芯片的4號端子為備用端子；在3號端子與24V電源之間設置有串聯的指示燈D21和電阻R55；

PM1芯片的2號端子接24V電源，PM1芯片的2號端子還通過電阻R59和電阻R61接地，PM1芯片的3號端子與電阻R59和電阻R6之間的節點連接；PM1芯片的4號端子通過電容C20接地；