專利名稱：信號(hào)無擾動(dòng)切換箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型信號(hào)無擾動(dòng)切換箱涉及的是一種當(dāng)運(yùn)行中的設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，投入備用設(shè)置退出故障設(shè)備，同時(shí)把控制信號(hào)由故障設(shè)備切換到備用設(shè)備上的信號(hào)無擾動(dòng)換箱。
許多場合為保證生產(chǎn)的可靠性，重要設(shè)備要有備用，即設(shè)備裝機(jī)臺(tái)數(shù)大于實(shí)際同時(shí)工作臺(tái)數(shù)。如水廠送水水泵裝機(jī)臺(tái)數(shù)為5臺(tái)，實(shí)際同時(shí)工作臺(tái)數(shù)為4臺(tái)，另外一臺(tái)作為備用，當(dāng)同時(shí)工作的4臺(tái)中的一臺(tái)發(fā)生故障時(shí)備用水泵投入運(yùn)行。大多數(shù)情況下備用設(shè)備只有一臺(tái)。設(shè)備有了備用，作為設(shè)備控制信號(hào)源的儀表是否也要備用呢？以水廠加礬泵為例，加礬泵常常二用一備，控制加礬泵的游動(dòng)電流儀，每臺(tái)價(jià)值10萬余元，如果與加礬泵一一對(duì)應(yīng)，代價(jià)太大，若不一一對(duì)應(yīng)，當(dāng)加礬泵故障時(shí)，加礬泵與游動(dòng)電流儀均需先關(guān)機(jī)，將控制信號(hào)線改接到備用泵上，然后才能恢復(fù)正常工作，連續(xù)的生產(chǎn)過程因此而停頓。
傳統(tǒng)的做法是用幾只轉(zhuǎn)換開關(guān)切換信號(hào)線，但因許多儀表輸出信號(hào)為4-20mA電流信號(hào)，不允許開路，轉(zhuǎn)換開關(guān)必須在設(shè)備停機(jī)的情況下進(jìn)行切換。這樣的做法雖然不必重新接線，縮短了設(shè)備停機(jī)時(shí)間，但連續(xù)的生產(chǎn)仍免不了短時(shí)間的停頓。許多場合，如石化行業(yè)，生產(chǎn)的連續(xù)性一旦被打斷哪怕只有幾分鐘甚至幾秒鐘就會(huì)產(chǎn)生廢品。而且轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換方法，只能手動(dòng)切換，不能自動(dòng)，難以滿足日益提高的工業(yè)要求。
本實(shí)用新型的目的針對(duì)目前設(shè)備控制信號(hào)切換存在不足之處，提供一種信號(hào)無擾動(dòng)切換箱，能保證在連續(xù)生產(chǎn)的前提下退出故障設(shè)備投入備用設(shè)備，具有手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作方式可供選擇，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，適用面廠，電壓電流脈沖信號(hào)均可做到無擾動(dòng)切換。
信號(hào)無擾動(dòng)切換箱是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的信號(hào)無擾動(dòng)切換箱具有控制箱箱體，箱體上設(shè)置有控制箱面板，面板上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)KK，鈕子開關(guān)T1-Tn，信號(hào)燈ILD-(n+1)LD，箱體內(nèi)裝有控制線路扳，控制線路及控制電氣元器件?？刂凭€路由主控線路、外圍控制線路構(gòu)成，主控制線路由電源部、切換箱工作方式選擇部分，自動(dòng)切換部分、時(shí)間繼電器電路部分、手動(dòng)切換部分、工作信號(hào)部分組成。電源部分由外部電源能過熔斷器1RD、2RD與其余部分連接提供控制電源。
切換箱工作方式選擇部分切換箱有手動(dòng)自動(dòng)工作方式選擇，由轉(zhuǎn)換開關(guān)KK的三個(gè)觸點(diǎn)KK-1，KK-11，KK-12組成，觸點(diǎn)KK-1接至熔斷器1RD，觸點(diǎn)KK-11與自動(dòng)切換部分中的外部智能控制設(shè)備的輸出觸點(diǎn)J1-J2n公共端相連，觸點(diǎn)KK-12接至手動(dòng)切換部分開關(guān)T1-Tn的公共端。KK-1與KK-11接通時(shí)，切換箱工作在自動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)KK-1與KK-12接通時(shí)切換箱工作在手動(dòng)狀態(tài)。
自動(dòng)切換部分，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換功能，由外部智能控制設(shè)備的輸出觸點(diǎn)J1-J2n組成，J1-J2n一端相互短接后接至轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點(diǎn)KK-11，另一端分別接至?xí)r間繼電器1SJ-nSJ、1SJ-nyJ線圈。
時(shí)間繼電器電路部分由時(shí)間繼電器1SJ-nSJ、1SJ-nyJ，線圈組成，1SJ-nSJ、1SJ-nyJ一端連接自動(dòng)切換部分的外部智能控制設(shè)備輸出觸點(diǎn)，J1-J2n和手動(dòng)切換部分開關(guān)T1-T2，另一端均接至電源部分的熔斷器2RD。
手動(dòng)切換部分由開關(guān)T1-Tn組成，T1-Tn的一端相互短接后接至KK-12，另二端(即(1)、(2)兩端)與時(shí)間繼電器線圈相連，即開關(guān)T1的(1)端與時(shí)間繼電器ISJ線圈相接，T1的(2)端與時(shí)間繼電器IYJ線圈相接，開關(guān)Tn的(1)端與時(shí)間繼電器nSJ線圈相接，Tn的(2)端與時(shí)間繼電器nYJ線圈相連。
工作信號(hào)部分由時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)ISJ1-nSJ1、IYT1-nYJ1和信號(hào)燈ILD-(n+1)LD組成，信號(hào)燈ILD-(n+1)LD分別與時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)ISJ1-nSJ1、IYJ1相接，時(shí)間繼電器輔觸點(diǎn)IYJ1-NYJ1并聯(lián)。信號(hào)燈ILD-(n+1)LD的亮滅狀態(tài)分別表示被控設(shè)備Y1-Y(n+1)的運(yùn)行、停止?fàn)顟B(tài)。
外圍控制線路由信號(hào)切換線路、被控設(shè)備電源控制回路、切換箱工作方式信號(hào)線路構(gòu)成。信號(hào)切換線路其功能是在主控線路的控制下，將儀表控制信號(hào)由故障設(shè)備切換到備用設(shè)備上，該線路由繼電器輔助觸點(diǎn)IST2-nSJ2、IYJ2-nYJ2、儀表控制信號(hào)源X1-Xn、被控設(shè)備Y1-Yn組成。被控設(shè)備電源控制回路，完成被控設(shè)備Y1-Y(n+1)電源的通斷控制，該線路由時(shí)間繼電器的輔助觸點(diǎn)ISJ3-nSJ3和IYJ3-nYJ3構(gòu)成。切換箱工作方式信號(hào)線路，由轉(zhuǎn)換開關(guān)的三個(gè)端子KK-2，KK-21、KK-22構(gòu)成，其功能是向外部智能控制設(shè)備傳送切換箱手動(dòng)，自動(dòng)工作狀態(tài)信號(hào)，當(dāng)KK-2與KK-21接通時(shí)，表示切換箱處于自動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)外部智能設(shè)備觸發(fā)出切換手動(dòng)切換指令無效，當(dāng)KK-2與KK-21通時(shí)，表示切換箱處于手動(dòng)狀態(tài)此時(shí)人工手動(dòng)發(fā)出切換指令，自動(dòng)切換指令無效。
信號(hào)無擾動(dòng)切換箱能保證在連續(xù)生產(chǎn)的前提下退出故障設(shè)備，投入備用設(shè)備，并有手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作方式可供選擇。手動(dòng)方式只需撥動(dòng)一個(gè)鈕子開關(guān)就可啟動(dòng)備用設(shè)備，退出故障設(shè)備，并把控制信號(hào)故障設(shè)備切換到備用設(shè)備上。自動(dòng)工作方式可由智能控制設(shè)備PLC或其他智能控制設(shè)備根據(jù)被控對(duì)象的故障信號(hào)，自動(dòng)退出故障設(shè)備，投入備用設(shè)備，并把控制信號(hào)由故障設(shè)備切換到備用設(shè)備上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，適用面少，電壓、電流、脈沖信號(hào)等均可以做到無擾動(dòng)切換?？捎糜谠O(shè)備N臺(tái)用一臺(tái)備用設(shè)備的情況。整個(gè)過程完成時(shí)間自動(dòng)狀態(tài)小于60ms，手動(dòng)狀態(tài)主要取決于故障發(fā)生到值班工發(fā)現(xiàn)故障時(shí)間。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是信號(hào)無擾動(dòng)切換箱示意圖。
圖2是信號(hào)無擾動(dòng)切換箱主控制線路原理圖。
圖3是本實(shí)用新型信號(hào)切換線路原理圖。
圖4是本實(shí)用新型被控設(shè)備電源控制線路原理圖。
圖5是本實(shí)用新型切換箱工作方式信號(hào)線路原理圖。
參照附圖，信號(hào)無擾動(dòng)切換箱具有控制箱體，箱體上設(shè)置有控制箱面板(10)，面板上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)KK(7)、鈕子開關(guān)T1-Tn(8)、信號(hào)燈ILD-(n+1)LD(9)。轉(zhuǎn)換開關(guān)KK可采用型號(hào)H215-10/212，鈕子開關(guān)T1-Tn可采用型號(hào)KN3-B-2Z1D，信號(hào)燈可采用型號(hào)NDDH10-5。箱體內(nèi)裝有控制線路板，控制線路及控制電氣元器件?？刂凭€路由主控線路、外圍控制線路兩部份構(gòu)成。參照附圖2主控制線路由電源部分(1)、切換箱工作方式選擇部分(2)、自動(dòng)切換部分(3)，時(shí)間繼電器電路部分(4)，手動(dòng)切換部分(5)、工作信號(hào)部分(6)組成，電源部分向控制線路提供電源，外部電源通過熔斷器IRD、2RD與其余部分連接。
參照附圖2，切換箱工作方式選擇部分(2)由轉(zhuǎn)換開關(guān)KK三個(gè)觸點(diǎn)KK-1、KK-11、KK-12組成，KK-1接至電源部分(1)的熔斷器IRD，KK-11接至自動(dòng)切換部分(3)中的外部智能控制設(shè)備的輸出觸點(diǎn)J1-J2n公共端，KK-12接至手動(dòng)切換部分(5)鈕子開關(guān)T1-Tn的公共端。自動(dòng)切換部分(3)由外部智能控制設(shè)備(如PLC)的輸出觸點(diǎn)J1-J2n組成，J1-J2n一端相互短接后接至轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點(diǎn)KK-11，另一端分別接至?xí)r間繼電器ISJ-nSJ、1YJ-nYJ線圈。時(shí)間繼電器電路部分(4)由時(shí)間繼電器ISJ-nSJ和1YJ-nYJ線圈組成，ISJ-nSJ、1YJ-nYJ一端連接自動(dòng)切換部分(3)外部智能控制設(shè)備輸出觸點(diǎn)J1-J2n和手動(dòng)切換部分(5)開關(guān)T1-Tn，與自動(dòng)切換部分(3)的連接如前所述，與手動(dòng)切換部分(5)的連接如下ISJ與T1的(1)端相連1YJ與T1(2)端相連……nSJ與Tn的(1)端相連，nYJ與Tn的(2)端相連，ISJ-nSJ、1YJ-nYJ另一端接至電源部分的熔斷器ZRD。手動(dòng)切換部分(5)由鈕子開關(guān)T1-Tn組成，T1-Tn的一端相互短接后接至KK-12，另二端即(1)(2)兩端與時(shí)間繼電器部分(4)線圈相連，連接方式即鈕子開關(guān)T1的(1)端與時(shí)間繼電器ISJ線圈相接，T1的(2)端與時(shí)間繼電器1YJ線圈相接……，開關(guān)Tn的(1)端與時(shí)間繼電器nST線圈相接，Tn的(2)端與時(shí)間繼電器nYJ線圈相連。工作信號(hào)部分(6)由時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)ISJ1-nSJ1、1YJ1-nYJ1和信號(hào)燈ILD-(n+1)LD組成，信號(hào)燈ILD-(n+1)LD分別與時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)ISJ1-nSJ1、1YJ1相接。時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)IYJ1-nYJ1并聯(lián)。
附圖2中第3-第6部分的設(shè)備數(shù)量隨被控設(shè)備數(shù)量的增減而增減。這是本實(shí)用新型靈活之處，由于這一特性使本技術(shù)產(chǎn)品即可用于被控設(shè)備為二用一備的場合，又可用于被控設(shè)備八用一備，直至N用一備的場合。如被控設(shè)備為五用一備，即n＝5時(shí)，第3部分外部智能設(shè)備輸出觸點(diǎn)需要2n＝10對(duì)，第4部分的時(shí)間繼電器需要2n＝10只，第5部分的鈕子開關(guān)需要n＝5只，第6部分的信號(hào)燈需要n+1＝6只，時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)需要2n＝10只。
參照附圖3、4、5外圈控制線路由信號(hào)切換線路、被控設(shè)備電源控制回路、切換箱工作方式信號(hào)線路構(gòu)成，見附圖3信號(hào)切換線路由繼電器輔助觸點(diǎn)1SJ2-nSJ2，IYSJ2-nYJ2、儀表控制信號(hào)源X1-Xn，被控設(shè)備Y1-Yn組成，ISJ2-nSJ2一端分別與1YJ2-nYJ2連接后，再分別與X1-Xn的負(fù)端相連，另一端分別接至Y1-Yn的控制信號(hào)輸入負(fù)端。ISJ2-nSJ2一端如前所述分別接至1SJ2-nSJ2，另一端相互短接后接至Y(n+1)的控制信號(hào)輸入負(fù)端，X1-Xn的正端相互短接后接至Y1-Y(n+1)的控制信號(hào)輸入正端。見附圖4被控設(shè)備電源控制回路，完成被控設(shè)備Y1-Y(n+1)電源的通斷控制，該控制回路由時(shí)間繼電器的輔助觸點(diǎn)JSJ3-nSJ3和1YJ3-nYJ3構(gòu)成，ISJ3-nSJ3的兩端分別接入Y1-Yn電源控制回路，IYJ3-nYJ3兩端如圖相互短接后接入Y(n+1)電源控制回路，見附圖5切換箱工作方式信號(hào)線路，由轉(zhuǎn)換開關(guān)的三個(gè)端子KK-2，KK-21、KK-22構(gòu)成。其功能是向外部智能控制設(shè)備傳送切換箱手動(dòng)，自動(dòng)工作狀態(tài)信號(hào)。當(dāng)KK-2與KK-21接通時(shí)，表示切換箱處于自動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)外部智能設(shè)備能發(fā)出切換指令，當(dāng)KK-2與KK-21通時(shí)，表示切換箱處于手動(dòng)狀態(tài)此時(shí)人工手動(dòng)發(fā)出切換指令。
權(quán)利要求1.一種信號(hào)無擾動(dòng)切換箱，具有控制箱箱體、箱體上設(shè)置有控制箱面板，面板上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)，鈕子開關(guān)、信號(hào)燈、箱體內(nèi)裝有控制線路板，控制線路及控制電氣元器件，控制線路由主控制路及外圍控制線路構(gòu)成，其特征是主控線路由電源部分，切換箱工作方式選擇部分，自動(dòng)切換部分、時(shí)間繼電器電路部分手動(dòng)切換部分、工作信號(hào)部分組成；切換箱工作方式選擇部分由轉(zhuǎn)換開關(guān)KK的三個(gè)觸點(diǎn)KK-1、KK-11、KK-12組成，觸點(diǎn)KK-1接至熔斷器IRD1，觸點(diǎn)KK-11與自動(dòng)切換部分中的外部智能控制設(shè)備的輸出觸點(diǎn)J1-J2n公共端相連，觸點(diǎn)KK-12接至手動(dòng)切換部分開關(guān)T1-Tn的公共端；自動(dòng)切換部分由外部智能控制設(shè)備的輸出觸點(diǎn)J1-J2n組成，J1-J2n一端相互短接后接至轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點(diǎn)KK-11另一端分別接至?xí)r間繼電器ISJ-nSJ、1YJ-nYJ線圈，時(shí)間繼電器電路部分由時(shí)間繼電器1SJ-nSJ和1YJ-nYJ線圈組成，1SJ-nSJ、1YJ-nYJ一端連接自動(dòng)切換部分的外部智能控制設(shè)備輸出觸點(diǎn)J1-J2n和手動(dòng)切換部分開關(guān)T1-Tn，另一端均接至電源部分的熔斷器2RD；手動(dòng)切換部分由開關(guān)T1-Tn組成，T1-Tn的一端相互短接后接至KK-12，另二端(即(1)、(2)兩端)與時(shí)間繼電器線圈相連；工作信號(hào)部分由時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)1SJ1-nSJ1、1YJ1-nYJ1和信號(hào)燈1LD-(n+1)LD組成，信號(hào)燈1LD-(n+1)LD分別與時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)1SJ1-nSJ1、1YJ1相接，時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)1SJ1-nSJ1并聯(lián)；外圍控制線路由信號(hào)切換線路，被控設(shè)備電源控制回路、切換箱工作方式信號(hào)線路構(gòu)成；信號(hào)切換線路由繼電路輔助觸點(diǎn)1SJ2-nSJ2、1YJ2-nYJ2，儀表控制信號(hào)源X1-Xn被控設(shè)備Y1-Yn組成，ISJ2-nSJ2一端分別與1YJ2-nYJ2連接后，再分別與X1-Xn的負(fù)端相連，另一端分別接至Y1-Yn的控制信號(hào)輸入負(fù)端，1YJ2-nYJ2一端分別接至1SJ2-nSJ2，另一端相互短接后接至Y(n+1)的控制信號(hào)輸入負(fù)端，X1-Xn的正端相互短接后接至Y1-Y(n+1)的控制信號(hào)輸入正端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)無擾動(dòng)切換箱，其特征是外圍控制線路中被控設(shè)備電源控制回路由時(shí)間繼電器的輔助觸點(diǎn)ISJ3-nSJ3和1YJ3-nYJ3構(gòu)成，1SJ3-nSJ3的兩端分別接入Y1-Yn電源控制回路，1YJ3-nYJ3兩端相互短接后接入Y(n+1)電源控制回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)無擾動(dòng)切換箱，其特征是外圍控制線路中切換箱工作方式信號(hào)線路由轉(zhuǎn)換開關(guān)的三個(gè)端子KK-2，KK-21，KK-22構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型信號(hào)無擾動(dòng)切換箱涉及的是一種當(dāng)運(yùn)行中的設(shè)備發(fā)生故障時(shí),設(shè)入備用設(shè)備退出故障設(shè)備同時(shí)把控制信號(hào)由故障設(shè)備切換到備用設(shè)備上的信號(hào)無擾動(dòng)切換箱。結(jié)構(gòu)具有控制箱箱體、箱體上設(shè)置有控制箱面板,面板上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān),鈕子開關(guān),信號(hào)燈,箱內(nèi)裝有主控制線路及外圍控制線路,其特征是主控線路由電源部分,切換箱工作方式選擇部分,自動(dòng)切換部分,時(shí)間繼電器電路部分,手動(dòng)切換部分,工作信號(hào)部分組成,外圍控制線路由信號(hào)切換線路,被控設(shè)備電源控制回路,切換箱工作方式信號(hào)線路構(gòu)成。
文檔編號(hào)G05B11/01GK2283877SQ9622344
公開日1998年6月10日 申請(qǐng)日期1996年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月16日
發(fā)明者劉斌 申請(qǐng)人:南京市市政設(shè)計(jì)研究院