[發明專利]一體式醫用空氣壓縮機電氣控制系統及其電氣控制方法

有效

• 申請號: 201811441660.8
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109519363B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 楊林;任憑慧;郭榮春;周軍
• 申請（專利權）人: 珠海市奧吉賽科技有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04B49/10
• 代理公司: 廣東朗乾律師事務所 44291
• 代理人: 楊煥軍

1.一體式醫用空氣壓縮機電氣控制系統，包括中央控制部和至少兩個完全相同的空壓機控制部，所述中央控制部與所有空壓機控制部之間相互電連接并分別控制每個空壓機控制部工作；其特征在于：

所述中央控制部包括中控控制器、中央開關及控制電源模塊、中央人機界面觸摸屏、模擬量A/D轉換模塊、三色燈指示模塊、手動/自動控制模塊和串行通信模塊，所述中央開關及控制電源模塊、中央人機界面觸摸屏、模擬量A/D轉換模塊和三色燈指示模塊分別與中控控制器獨立連接，中控控制器通過手動/自動控制模塊控制每個空壓機控制部的手動或自動啟停；中控控制器還分別通過模擬量A/D轉換模塊和三色燈指示模塊跟隨及監測每個空壓機控制部的運行狀態、以及進行聲光報警；所述中控控制器通過串行通信模塊以modbusRTU協議和RS485接口與每個空壓機控制部之間進行數據通信傳輸；

每個空壓機控制部包括空壓控制器、為雙位空壓電機和雙位風機提供電源的動力電源模塊、為雙位空壓電機和雙位風機提供保護的空壓保護控制模塊、電流A/D轉換模塊、壓力A/D轉換模塊、溫度A/D轉換模塊、空壓人機界面觸摸屏、空壓開關及控制電源模塊、空壓相序保護模塊和吸附式干燥機模塊，空壓控制器通過空壓相序保護模塊控制每個空壓機控制部的手動或自動啟停，通過空壓人機界面觸摸屏和空壓控制器控制雙位空壓電機和雙位風機的啟停、控制吸附式干燥機模塊啟動吸干機工作、以及與其它空壓機控制部的聯機運行。

2.根據權利要求1所述的一體式醫用空氣壓縮機電氣控制系統，其特征在于，所述中央控制部還包括與中控控制器電連接的中央緊急停止模塊。

3.根據權利要求1所述的一體式醫用空氣壓縮機電氣控制系統，其特征在于，所述空壓機控制部還包括與空壓控制器電連接的空壓緊急停止模塊。

4.根據權利要求1所述的一體式醫用空氣壓縮機電氣控制系統，其特征在于，所述中控控制器和空壓控制器均為可編程控制器。

5.根據權利要求1所述的一體式醫用空氣壓縮機電氣控制系統，其特征在于，所述中央控制部設置于一個單獨獨立的中控箱體內，該中控箱體為一個獨立箱體。

6.根據權利要求1所述的一體式醫用空氣壓縮機電氣控制系統，其特征在于，所述空壓保護控制模塊是為雙位空壓電機和雙位風機提供保護的電機斷路器。

7.根據權利要求1所述的一體式醫用空氣壓縮機電氣控制系統，其特征在于，所述動力電源模塊是為雙位空壓電機和雙位風機提供交流電源的交流接觸器。

8.根據權利要求1所述的一體式醫用空氣壓縮機電氣控制系統，其特征在于，每個空壓機控制部設置于一個單獨獨立的電機控制箱體中，該電機控制箱體為一個獨立箱體，且每增加一個空壓機控制部分別增加一個單獨獨立的電機控制箱體。

9.一體式醫用空氣壓縮機電氣控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(一)、中央控制部的控制步驟

步驟1、當系統上電后，緊急停止模塊為常閉，當緊急情況發生時，按下箱體面板上急停按鈕，緊急停止模塊斷開，系統和所有由中央控制部控制的空壓機控制部緊急停機；

步驟2、手動/自動控制模塊中，當轉換開關“手動/自動開關”轉到“手動”位置時，在中央人機界面觸摸屏上對每個空壓機控制部進行手動啟停操作和其他輸出行為；

步驟3、當轉換開關轉到“自動”位置時，同時中央人機界面觸摸屏上的“自動運行開關”打開，并且緊急停止模塊上的急停信號未斷開，空壓機報警信號均未閉合時，自動運行程序開始執行，中控控制器輸出蜂鳴信號，蜂鳴器響5次提醒，同時三色燈指示模塊中綠燈閃亮5次之后變成常亮；

步驟4、系統運行開始執行后，當第一空壓機控制部的聯機信號閉合，輸出啟動信號，觸發空壓機啟動信號，收到啟動信號的空壓機會在設定的延時時間內反饋一個“運行中信號”控制斷電器閉合，如果超過延時時間未收到反饋信號，系統將報警，并停用當前空壓機，直到報警解除；

步驟5、當第一空壓機控制部的聯機信號斷開，第二空壓機控制部的聯機信號閉合時，輸出第二空壓機控制部的啟動信號，觸發第二空壓機控制部啟動信號，使得第二空壓機控制部的空壓電機啟動，收到啟動信號的空壓機在設定的延時時間內反饋一個“運行中信號”，使得斷電器閉合，如果超過延時時間未收到反饋信號，系統將報警，并停用當前第二空壓機控制部，直到報警解除；

步驟6、當第一空壓機控制部的聯機信號和第二空壓機控制部的聯機信號均閉合時，第一空壓機控制部優先工作、且與第二空壓機控制部輪流運行；

步驟7、斷電重啟，當系統在正常運行時，突然斷電的情況下，當再次上電后，在沒有停機報警信號的情況下，系統將自動運行，執行當前的輸出；

(二)、空壓機控制部的控制步驟

空壓機控制部控制模式分為本地模式和聯機模式，本地模式通常只在調試時，或者更換了電機或重新連接了電機電纜時使用，使用時，在空壓人機界面觸摸屏上操作，將面板上的“本地/遠程”選擇開關轉到“本地”可將本地模式打開，此時可在手動界面進行“手動”或“點動”控制電機啟、停；

空壓電機通常工作在“聯機模式”上，將面板上的“本地/遠程”選擇開關轉到“遠程”可將聯機模式打開；

中央控制部與空壓機控制部之間的聯機控制：

步驟8、當系統上電，系統處于待機狀態，空壓緊急停止模塊的急停信號常閉，相序保護信號常開，中央控制部輸入的聯機信號閉合，此時系統屬于中央控制部控制的聯機模式，系統輸出吸附式干燥機模塊的接通信號，閉合后吸附式干燥機通電；

步驟9、當中央控制部的啟動信號閉合時，中控控制器輸出啟動信號，驅動接觸器線圈使其主觸點閉合，第一空壓電機對應的動力電源模塊打開動力電源，此時第一空壓電機啟動，并輸出第一空壓機控制部的運行中信號；同時，第一空壓控制器程序將累計第一空壓電機運行時間，當第一空壓電機溫度達到設定的啟動第一風機的限定值后，輸出接觸器閉合信號，驅動風機接觸器的線圈閉合，從而啟動第一風機冷卻；若第一空壓機控制部的運行中信號反饋給中央控制部以后，在中央控制部設定延時內壓力值無變化的情況下，中央控制部將認為第一空壓機故障而報警，將斷開中央控制部的啟動信號，使第一空壓機停機；

步驟10、當第一電機運行時間累計超過1小時后，程序將指向第二空壓機控制部的第二電機，當中央控制部的啟動信號再次閉合時，中控控制器將輸出主接觸器閉合信號，驅動接觸器線圈使其主觸點閉合，第二空壓電機對應的動力電源模塊打開動力電源，此時第二空壓機控制部對應的第二電機啟動，并輸出運行中信號，同時，第二空壓控制器程序將累計第二電機運行時間，當主機溫度達到設定的啟動第二風機的限定值后，輸出接觸器閉合信號，驅動第二風機接觸器線圈閉合，從而啟動第二風機冷卻；若運行中信號反饋給中央控制部以后，在中控中央控制部設定延時內壓力值無變化的情況下，中央控制部將認為第二空壓機故障而報警，將斷開啟動信號，使第二空壓機停機；

步驟11、空壓機控制部的單機系統中設置了電機加載的壓力下限和壓力上限，當一個電機運行達到設定時間后，壓力值仍低于加載的壓力下限時，表明用氣量過大，將啟動另一個空壓機控制部的第二個電機；當壓力值高于設定的加載壓力上限時，系統程序將使運行中的所有電機停機；

步驟12、當排水閥故障報警信號輸入時排水閥閉合，當相序錯誤信號輸入時相序保護報警閉合，當急停報警信號輸入時急停斷開，以及三相電流不平衡、排氣壓力過高、電機溫度過高、風機過載情況發生時，系統將報警停機；且系統的排氣壓力、主機溫度、工作電流、電機運行狀態、報警數據將通過串行通信模塊的RS485串口與中控控制器進行數據的通信傳輸。