[实用新型]一种智能电力调功器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种网络型电力控制设备，尤其是一种用于机械、化工、热处理等行业电加热设备温度控制的智能电力调功器。

背景技术

在使用电力作为加热设备能源进行温度控制的各种设备中，最常用的是利用晶闸管作为电力控制器件的调功器或调功装置。电力调功器与控制器之间大部分是一对一的控制方式，不能进行大规模生产下的集群控制，需要的控制器多且造价高，不易实现集中信息的管理。目前采用PLC控制多台电力调功器的方式，虽然解决了集群控制问题，但由于普通PLC自身计算功能有限，控制精度低，集中数据管理仍很困难。随着计算机控制技术的发展，基于工控机的网络型控制系统已经普遍应用于电力加热的温控系统中，但目前具备网络通讯功能的电力调功器还较少。

针对上述情况，中国专利号01256969.0公开了名称为“一种应用于加热设备的温度控制系统的晶闸管调功器”的电力调功器，以微处理器为中心控制部件，外部连接输入设备和输出设备，输入设备包括信号采集电路，报警采集电路，信号分析电路，输出设备包括晶闸管触发电路、各种报警信号触发电路，其特征在于微处理器还联结有由串行通讯模块、光电耦合器、非门、电阻构成的在微处理器控制下实现通讯数据发送与接收的通讯端口。该通讯方式虽然线路简单，实现方便，但是却存在速度低、通讯距离短、可以挂接的设备少等不足。

另外，在一些用电加热的系统中，加热元件（电炉丝、硅碳棒、硅钼棒等）本身和炉壁之间的绝缘材料，会随着炉温的急剧变化而影响其使用寿命和降低绝缘强度，或者因加热元件的断裂或膨胀、反应釜金属层的氧化脱落等，经常造成短路，极易损坏电力控制元件（比如晶闸管、IGBT元件等），给具有这种工况环境的控制带来巨大的困难，直接影响着系统运行的稳定性和安全性。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有电力调功器的各种不足，提供一种基于Internet网络环境的智能电力调功器。

为实现上述目的，本实用新型提供的智能电力调功器的技术方案如下：一种智能电力调功器，包括微处理器及与其相连的输入和输出设备，所述输入设备包括输入端口上连接的用于与智能仪表相连的模拟输入接口电路，用于与上位机双向连通的通讯接口模块，还包括相位同步检测电路；输出设备包括晶闸管模块及其驱动模块，调功器内还设有控制方式选择拨码开关，所述通讯接口模块包括以太网控制器和物理层接口及光纤通讯接口，所述微处理器还连接有负载电流检测和过载及短路保护模块。

所述通讯接口模块的通讯方式为基于TCP/IP协议的Internet网络，通讯端口为标准的RJ45并行通讯接口。

所述输出设备还包括状态指示模块。 

所述晶闸管的一控制输出端还通过散热器温度检测模块与微处理器连接。

所述模拟输入接口电路由滤波与I/V转换、电平迁移及A/D转换电路顺次连接构成。

本实用新型的智能通讯电力调功器结构紧凑，系统成本低、控制精度高，可以与上位机联网组成集群控制系统，也可以与智能仪表结合组成一对一的控制单元；采用并行光纤通讯接口与上位机进行数字通信，在Internet环境下进行网络控制，通讯距离远，可靠性高，可以挂接的设备数量不受限制。

另外，状态指示电路的设计使系统操作更为直观方便；散热器温度检测电路、电流过载与短路保护电路的设计使系统的工作更为安全稳定，避免了电力控制元件的损坏，特别适合于容易发生过载和短路现象或工作环境恶劣的温度控制场合。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意框图；

图2是晶闸管模块示意图；

图3是散热器温度检测模块工作原理图；

图4是负载电流检测、过载及短路保护模块工作原理图；

图5是晶闸管驱动模块工作原理图；

图6是三相交流电源相位同步检测电路原理图；

图7是模拟输入接口电路原理图；

图8是以太网控制器工作原理框图；

图9是通讯接口模块原理图。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步介绍：