[发明专利]一种液压站软起动器本地远程控制板

说明书

技术领域

本发明属于电气控制技术领域，用于实现海洋石油钻井平台液压站软启动器本地及远程起停控制及状态显示，具体涉及一种液压站软起动器本地远程控制板。

背景技术

海洋石油钻井平台结构紧凑，设备繁多，其中新式自动化设备主要采用电控液压的解决方案。要实现精确控制就需要对液压源有严格的要求，由于各设备的工作内容和工况不同，需为特定的设备配备专用液压站。设备的操作方式一般为远程集中控制，因此液压站与控制室之间都具有一定的距离；再次，因为海洋平台设备安装空间受限，一般将液压站安装于狭小空间中，就造成操作不便，因此，液压站的起动和停止非常不便利。实际工作中某些设备的液压站还需频繁起动和停止。

当控制房电控系统出现故障或需要检修时，禁止启动控制系统操作设备；若液压站仅有远程控制，现场无法实施本地启动，这必然造成工作的不便，因此，还需设置液压站动力系统本地应急起动方案。

液压站动力一般由驱动电动机提供，而某些大功率电动机通过软起动器进行起停操作，因此控制液压站即转化为控制软起动器。软起动器属于强电设备，其控制部分由弱电完成，因此控制部分与起停执行机构之间应进行信号隔离。常规控制系统中，使用多个继电器组合控制或PLC系统实现本地/远程操作及监控。

现有技术主要采用纯继电器控制，其主要缺点为硬逻辑不便于更改和扩展、体积和发热量大、机械寿命短、故障率高、后期维护成本高等。采用PLC控制系统虽能避免纯继电器控制造成的问题，但也具有成本过高、体积较大等缺点。目前没有一种专用控制电路能够实现电动机软起动器的本地/远程两地控制、状态显示和信号隔离功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压站软起动器本地远程控制板，解决了现有技术没有一种专用控制电路能够实现电动机软起动器的本地/远程两地控制、状态显示和信号隔离的问题。

本发明采用的技术方案，一种液压站软起动器本地远程控制板，包括主控CPU，主控CPU分别与供电模块PWR、通讯模块CANopen、输入模块IN、输出模块OUT和JTAG接口对应连接。

本发明的液压站软起动器本地远程控制板，其特点还在于：

所述的主控CPU的电路结构是，

包括U1芯片，VDDA为模拟量供电电源、VDDIO为数字I/O供电电源，VDDIO一个端子连接有磁珠L1，磁珠L1一路接3.3V电源，磁珠L1二路通过电容C1接地，磁珠L1三路通过电容C8接地；VDDIO另一个端子连接有磁珠L2，磁珠L2一路接3.3V电源，磁珠L2二路通过电容C2接地，磁珠L2三路通过电容C8接地；VDDA端子连接有磁珠L3，磁珠L3一路接3.3V电源，磁珠L3二路通过电容C3接地，磁珠L3三路通过电容C8接地；

VDD为CPU和数字逻辑部分电源，VDD三个端子分别通过陶瓷电容C4、C5和C6接地；

VSSA为模拟信号地，VSS为数字信号地，模拟地和数字地共同接地，并在VSSA与VSS之间设置一个电容C10，该电容C10并联有一个磁珠L4；

U1芯片X1端子与X2端子之间串联有一个晶振Y1和电阻R13，另外晶振Y1两端分别通过陶瓷电容C7和C9接地；

GPIO0至GPIO10为数字量信号输入端口，分别通过一个电阻与输入模块IN中的光耦OPT1至OPT10的3号端子对应连接；

GPIO11至GPIO20为数字量信号输出端口，分别通过一个电阻与输出模块OUT中的光耦OPT11至OPT20的1号端子对应连接；

CANRX和CANTX为通讯接口，分别与通讯模块CANopen中U2芯片相连；

U1芯片的TCK、TDO、TMS、TDI和为程序在线调试接口，分别与JTAG中J1接口对应名称的端口连接。

所述的供电模块PWR的电路结构是，包括PM1芯片和P4芯片，24V电源输入端为P4芯片；

P4芯片的1、2号端子同时通过2A熔断器F1连接24V电源，熔断器F1的输入端通过并联的三个钽电容C15、C16和C17接地；P4芯片的3号端子接0V，P4芯片的4号端子为备用端子；在3号端子与24V电源之间设置有串联的指示灯D21和电阻R55；

PM1芯片的2号端子接24V电源，PM1芯片的2号端子还通过电阻R59和电阻R61接地，PM1芯片的3号端子与电阻R59和电阻R6之间的节点连接；PM1芯片的4号端子通过电容C20接地；