一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统
阅读：587发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种 水 上乐园皮筏提升机电气管理系统，包括依次连接的上位机单元、控制单元、执行单元、检测单元；执行单元包括通过执行机构 电路 与控制端单元连接的若干执行机构，执行机构电路包括若干并联的执行辅助支路，执行辅助支路包括 串联 的热继电器、交流继电器、 断路器 ；还包括控制切换电路和执行控制电路，控制切换电路包括若干并联的控制切换支路，控制切换支路包括串联的中间继电器和转换 开关 ；执行控制电路包括若干并联的执行控制支路，执行控制支路包括串联的中间继电器和交流 接触 器；本实用新型具有有效保护电路、实现自动及手动控制切换、远程实时监控电气系统、增强设备的集中管控能 力 、减少操作人员工作强度的有益效果。，下面是一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统专利的具体信息内容。
1.一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统，其特征在于，包括执行单元（3），所述执行单元（3）包括执行机构电路、控制切换电路、执行控制电路、变压供电电路，所述变压供电电路的输出端与执行机构电路的输入端连接；所述执行机构电路包括若干并联的执行辅助支路，所述执行辅助支路包括依次串联的执行机构（01）、热继电器（02）、交流继电器（03）、断路器（04）；所述控制切换电路和执行控制电路分别与执行机构电路连接；所述控制切换电路包括若干并联的控制切换支路，所述控制切换支路包括依次串联的中间继电器（05）和转换开关（06）；所述执行控制电路包括若干并联的执行控制支路，所述执行控制支路包括依次串联的中间继电器（05）和交流接触器（07）；所述变压供电电路包括滤波器（5），所述滤波器（5）包括共模扼流圈（08），所述共模扼流圈（08）的两端分别并联有共模电容支路和差模电容支路，所述共模电容支路上设置有共模电容器（09），所述差模电容支路串联有两个差模电容器（10）。
2.根据权利要求1所述的一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统，其特征在于，还包括上位机单元（1）、控制单元（2）、检测单元（4），所述控制单元（2）的输入端与上位机单元（1）的输出端连接，所述控制单元（2）的输出端与执行单元（3）的输入端连接，所述执行单元（3）的输出端与检测单元（4）的出入端连接，所述检测单元（4）的输出端与控制单元（2）的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统，其特征在于，所述执行单元（3）通过I/O接口与控制单元（2）连接。
4.根据权利要求3所述的一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统，其特征在于，所述上位机单元（1）包括相互连接的显示器（11）和工控机（12），所述工控机（12）的输出端与控制单元（2）的输入端连接，且工控机（12）的输入端通过网络接口及交换机与控制终端连接。
5.根据权利要求4所述的一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统，其特征在于，所述执行辅助支路上还设置有变频器。
6.根据权利要求2-5任一项所述的一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统，其特征在于，所述控制单元（2）包括PLC（21）、模拟量模块（22）、数字量模块（23）、变电供电模块（24）、滤波模块（25），所述PLC（21）的输入端与上位机单元（1）的输出端连接，PLC（21）的输出端与滤波模块（25）的输入端连接，所述滤波模块（25）的输出端与执行单元（3）连接；所述模拟量模块（22）与数字量模块（23）相互连接，且模拟量模块（22）的输入端与检测单元（4）的输出端连接，数字量模块（23）的输出端与PLC（21）的输入端连接；所述变电供电模块（24）的输出端与PLC（21）的输入端连接。
7.根据权利要求6所述的一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统，其特征在于，所述检测单元（4）包括对射型光电传感器、反射型光电传感器、限位开关、压力传感器，所述对射型光电传感器、反射型光电传感器、限位开关、压力传感器分别与模拟量模块（22）连接。
8.根据权利要求7所述的一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统，其特征在于，所述滤波模块（25）的输出端与执行单元（3）之间设置有无功功率表。
一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于游乐设备电气管理系统的技术领域，具体涉及一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统。
背景技术
[0002] 水上乐园皮筏提升机适用于自动提升皮筏的一整套设备，整套皮筏提升机中包括如电机、报警器等众多电气执行装置，为了保证整套皮筏提升机地正常工作，因此需要对皮筏提升机中包括的众多电气执行装置进行实时监测与自动控制，使各电气执行装置始终处于工作人员的监控之下，同时操作人员能够实时对电气执行元件进行控制。通过水上乐园皮筏提升机的电气管理系统，工作人员可通过控制终端实时监测各电气执行装置的运行状态，判断各电气执行装置是否处于正常的工作状态，同时操作人员可通过电气管理系统对各电气执行在装置进行实时的远程控制，实现整个水上乐园皮筏提升机中的电气执行装置的自动便捷控制。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统，实现实时检测电气执行装置的工作状态、远程控制电气执行装置的功能。
[0004] 本实用新型通过下述技术方案实现：
[0005] 一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统，包括执行单元，所述执行单元包括执行机构电路、控制切换电路、执行控制电路、变压供电电路，所述变压供电电路的输出端与执行机构电路的输入端连接；所述执行机构电路包括若干并联的执行辅助支路，所述执行辅助支路包括依次串联的执行机构、热继电器、交流继电器、断路器；所述控制切换电路和执行控制电路分别与执行机构电路连接；所述控制切换电路包括若干并联的控制切换支路，所述控制切换支路包括依次串联的中间继电器和转换开关；所述执行控制电路包括若干并联的执行控制支路，所述执行控制支路包括依次串联的中间继电器和交流接触器；所述变压供电电路包括滤波器，所述滤波器包括共模扼流圈，所述共模扼流圈的两端分别并联有共模电容支路和差模电容支路，所述共模电容支路上设置有共模电容器，所述差模电容支路串联有两个差模电容器。
[0006] 执行机构电路、控制切换电路、执行控制电路、变压供电电路通过相同的电路端子连接,相同的端子号连接在一起构成一个整体的电路。变压供电电路的输入端用于接收控制电信号并对控制电信号进行滤波处理，减少高次谐波对弱电控制电信号的干扰，变压供电电路包括共模扼流圈，共模扼流圈为同向绕在同一个铁氧体环上的一对线圈，对于共模干扰电流，共模扼流圈的两个线圈产生的磁场是同方向的，共模扼流圈表现出较大的阻抗，从而起到衰减干扰信号的作用; 而对于差模信号，共模扼流圈的两个线圈产生的磁场抵消，所以不影响电路的电源传输功能。控制电信号的电压经过变压供电电路调压后转换为24V直流电压或12V直流电压输出，为控制电路供电。
[0007] 控制切换电路用于切换执行单元中的执行机构的自动控制或手动控制的切换，控制切换电路包括若干并联的控制切换支路，控制切换支路包括依次串联的中间继电器和转换开关，每一条控制切换支路对应一个执行机构，通过操作转换开关实现对执行机构的自动控制和手动控制的切换。执行控制电路用于接收PLC的控制指令，执行控制电路包括若干并联的执行控制支路，所述执行控制支路包括依次串联的中间继电器和交流接触器，通过中间继电器控制交流接触器，实现将控制单元的控制用弱电用于控制运行执行机构的强电。执行机构电路由若干相互并联的执行辅助支路组成，每一个执行辅助支路均包括依次串联的热继电器、交流继电器、断路器，且执行辅助支路的一端与执行机构连接，执行辅助支路的另一端相互并联，热继电器和断路器进行过载过流保护。
[0008] 为了更好的实现本实用新型，进一步地，还包括上位机单元、控制单元、检测单元，所述控制单元的输入端与上位机单元的输出端连接，所述控制单元的输出端与执行单元的输入端连接，所述执行单元的输出端与检测单元的出入端连接，所述检测单元的输出端与控制单元的输入端连接。
[0009] 控制单元用于控制执行单元中的各执行机构的运行，执行机构包括电机、报警器等电气执行装置，每一个电气执行装置均通过执行机构电路与控制单元连接，在控制单元控制执行单元中的执行机构运行时，检测单元实时检测各执行机构的工作状态、检测皮筏的位置及重量，然后检测单元将检测到的数据发送至控制单元进行处理，控制单元根据检测单元反馈的数据实时控制执行单元中的执行机构运行。各执行机构均通过执行机构电路与控制单元连接，执行机构电路由若干相互并联的执行辅助支路组成，每一个执行辅助支路均包括依次串联的热继电器、交流继电器、断路器，且执行辅助支路的一端与执行机构连接，执行辅助支路的另一端相互并联，热继电器和断路器进行过载过流保护。还包括与执行机构电路连接的执行控制电路和控制切换电路，控制切换电路用于对各执行机构进行自动控制和手动控制切换，控制切换电路包括若干并联的控制切换支路，控制切换支路包括依次串联的中间继电器和转换开关，每一条控制切换支路对应一个执行机构，通过操作转换开关实现对执行机构的自动控制和手动控制的切换。执行控制电路包括若干并联的执行控制支路，所述执行控制支路包括依次串联的中间继电器和交流接触器，通过中间继电器控制交流接触器，实现将控制单元的控制用弱电用于控制运行执行机构的强电。
[0010] 为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述控制单元包括PLC、模拟量模块、数字量模块、变电供电模块、滤波模块，所述PLC的输入端与上位机单元的输出端连接，PLC的输出端与滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端与执行单元连接；所述模拟量模块与数字量模块相互连接，且模拟量模块的输入端与检测单元的输出端连接，数字量模块的输出端与PLC的输入端连接；所述变电供电模块的输出端与PLC的输入端连接。
[0011] PLC的输入端与上位机单元连接，PLC将执行单元的运行数据发送至上位机单元，上位机单元将执行单元的运行数据进行采集、监控和存储。PLC的输出端与滤波模块的输出端连接，PLC发出的信号经过滤波模块时，能够减轻控制信号中的高次谐波对控制信号的干扰，经过滤波后的控制信号从滤波模块的输出端进入执行单元对执行单元进行控制，减少执行单元中的执行机构运行时的不稳定性。检测单元用于对执行单元中的各执行机构进行工作状况和皮筏的位置进行监测，检测单元将检测的数据发送至模拟量模块形成模拟量信号，然后模拟量信号被模拟量模块传输至PLC进行数据处理，然后PLC将处理后的数据传输至数字量模块进行数字化处理后，数字量模块将数字信号发送至执行单元，对执行单元中的执行机构进行相应控制。变电供电模块用于对工业用电进行变电以满足整个水上乐园皮筏提升机电气管理系统的弱电需求。
[0012] 为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述检测单元包括对射型光电传感器、反射型光电传感器、限位开关、压力传感器，所述对射型光电传感器、反射型光电传感器、限位开关、压力传感器分别与模拟量模块连接。
[0013] 对射型光电传感器、反射型光电传感器对皮筏的位置进行检测，然后对射型光电传感器、反射型光电传感器将检测的数据发送至模拟量模块形成模拟信号后输送给PLC，PLC处理模拟信号后得出皮筏的精确位置，并根据皮筏的实时位置控制相应的执行机构运行。限位开关用于限制皮筏的运行行程，当限位开关检测到皮筏即将运动过位时，限位开关发送信号至模拟量模组行程模拟信号后输送给PLC，PLC处理模拟信号后及时控制皮筏运动电机停止工作，避免皮筏运动过位。压力传感器用于检测皮筏的实际重量，然后压力传感器将检测到的数据传输至模拟量模块形成模拟信号并发送至PLC，PLC对模拟信号进行处理后得出皮筏的精确重量，并根据皮筏的重量控制相应的执行机构的运行。
[0014] 为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述滤波模块的输出端与执行单元之间设置有无功功率表。
[0015] 在滤波模块的输出端与执行单元之间设置有无功功率表是为了直观显示由滤波模块的输出端输出的控制电压，保证输出的控制电压为直流24V或直流12V。
[0017] 为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述执行辅助支路上还设置有变频器。
[0018] 在执行辅助支路与执行机构之间设置有变频器用于改变执行机构的工作电源频率，进而有效控制执行机构，同时变频器还具有过流、过压、过载保护的功能，能够有效保护执行机构。
[0019] 为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述上位机单元包括相互连接的显示器和工控机，所述工控机的输出端与控制单元的输入端连接，且工控机的输入端通过网络接口及交换机与控制终端连接。
[0020] 工控机用于接收、储存、监控PLC反馈的信息，然后根据实时信息，工控机对现场的执行机构控制程序实时调整。通过与工控机连接的显示器，现场工作人员能直观地观察执行机构的运行状态。同时，工控机通过网络接口及交换机与控制终端连接，工控机能够将实时信息传送至乐园控制室中的控制终端，实现工作人员对执行机构的远程实时控制。
[0021] 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0022] （1）本实用新型通过设置控制单元用于控制执行单元，通过设置检测单元实时检测执行单元的工作情况并将信息反馈至控制单元，控制单元实时调控执行单元的工作情况；同时执行单元中的执行机构通过执行机构电路与控制单元连接，执行机构电路还与控制切换电路和执行控制电路连接，实现了在控制单元控制执行单元时，有效保护电路、实现自动及手动控制自由切换的有益效果；
[0023] （2）本实用新型中的控制单元通过PLC向执行单元发送控制命令，同时检测单元将检测到的执行机构工作信息反馈至模拟量模块形成模拟信号，然后将模拟信号传送至PLC，PLC对模拟信号处理后生成控制指令并通过数字量模块将指令数字化后发送至执行单元，实时控制执行单元的工作，同时，上位机单元对控制单元反馈的信息进行储存、监控，并与控制终端远程连接，实现对整个管理系统的远程实时监控；本实用新型具有远程实时监控电气系统、增强执行机构的集中管控能力、减少操作人员现场工作强度的有益效果。附图说明
[0024] 图1为执行机构电路的示意图；
[0025] 图2为控制切换电路的示意图；
[0026] 图3为执行控制电路的示意图；
[0027] 图4为滤波器的电路示意图；
[0028] 图5为变压供电电路的示意图；
[0029] 图6为管理系统的在整体模块示意图；
[0030] 图7为控制单元的示意图；
[0031] 图8为上位机单元的示意图。
[0032] 其中：1-上位机单元；2-控制单元；3-执行单元；4-检测单元；5-滤波器；01-执行机构；02-热继电器；03-交流继电器；04-断路器；05-中间继电器；06-转换开关；07-交流接触器；08-共模扼流圈；09-共模电容器；10-差模电容器；11-显示器；12-工控机；21-PLC；22-模拟量模块；23-数字量模块；24-变电供电模块；25-滤波模块。
具体实施方式
[0033] 实施例1：
[0034] 本实施例的一种水上乐园皮筏提升机电气管理系统，如图1-图5所示，包括执行单元3，所述执行单元3包括执行机构电路、控制切换电路、执行控制电路、变压供电电路，所述变压供电电路的输出端与执行机构电路的输入端连接；所述执行机构电路包括若干并联的执行辅助支路，所述执行辅助支路包括依次串联的执行机构01、热继电器02、交流继电器03、断路器04；所述控制切换电路和执行控制电路分别与执行机构电路连接；所述控制切换电路包括若干并联的控制切换支路，所述控制切换支路包括依次串联的中间继电器05和转换开关06；所述执行控制电路包括若干并联的执行控制支路，所述执行控制支路包括依次串联的中间继电器05和交流接触器07；所述变压供电电路包括滤波器5，所述滤波器5包括共模扼流圈08，所述共模扼流圈08的两端分别并联有共模电容支路和差模电容支路，所述共模电容支路上设置有共模电容器09，所述差模电容支路串联有两个差模电容器10。
[0035] 变压供电电路的输入端用于接收控制电信号并对控制电信号进行滤波及变压处理，减少高次谐波对控制电信号的干扰，变压供电电路包括共模扼流圈08，共模扼流圈08为同向绕在同一个铁氧体环上的一对线圈，对于共模干扰电流，共模扼流圈的两个线圈产生的磁场是同方向的，共模扼流圈08表现出较大的阻抗，从而起到衰减干扰信号的作用; 而对于差模信号，共模扼流圈的08两个线圈产生的磁场抵消，所以不影响电路的电源传输功能。差模电容器10的电容量宜选择为0.01-2.22μF，共模电容器09的电容量为几纳法至几十纳法。差模电容器10的电容量不宜选择过大，否则容易引起变压供电电路或机壳漏电。控制电信号的电压经过变压供电电路调压后转换为24V直流电压或12V直流电压输出，为控制电路供电。
[0036] 控制切换电路用于切换执行单元3中的执行机构01的自动控制或手动控制的切换，控制切换电路包括若干并联的控制切换支路，控制切换支路包括依次串联的中间继电器05和转换开关06，每一条控制切换支路对应一个执行机构01，通过操作转换开关06实现对执行机构01的自动控制和手动控制的切换。执行控制电路包括若干并联的执行控制支路，所述执行控制支路包括依次串联的中间继电器04和交流接触器07，通过中间继电器04间接控制交流接触器07，实现将控制用弱电用于控制运行执行机构01的强电。执行机构电路由若干相互并联的执行辅助支路组成，每一个执行辅助支路均包括依次串联的执行机构01、热继电/02、交流继电器03、断路器04，且执行辅助支路的一端与执行机构连接，执行辅助支路的另一端相互并联，热继电器和断路器进行过载过流保护。
[0037] 实施例2：
[0038] 本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图6所示，还包括上位机单元1、控制单元2、检测单元4，所述控制单元2的输入端与上位机单元1的输出端连接，所述控制单元2的输出端与执行单元3的输入端连接，所述执行单元3的输出端与检测单元4的出入端连接，所述检测单元4的输出端与控制单元2的输入端连接。
[0039] 控制单元2为PLC控制模组，控制单元2主要用于向执行单元3发送指令，控制执行单元3中的执行机构进行相应的工作，检测单元4主要用于实时检测各执行机构的工作状况及批发的位置信息。在整个水上乐园皮筏提升机电气管理系统运行过程中，上位机单元1对执行机构运行过程中产生的数据进行采集、存储、监控，实现对现场执行机构控制程序的实时调整。控制单元2将调整后的控制程序转化为控制指令发送至执行单元3以控制执行单元3中的执行机构工作。在执行机构工作时，检测单元4实时监控各执行机构的工作状况及皮筏的位置信息，然后检测单元4将检测到的信息发送至控制单元2进行存储及处理，控制单元2则根据检测单元4反馈的数据实时控制执行单元3中的执行机构的工作状态。控制单元2与执行机构之间通过执行机构电路连接。
[0040] 实施例3：
[0041] 本实施例在实施例1或2的基础上做进一步优化，如图7所示，所述控制单元2包括PLC21、模拟量模块22、数字量模块23、变电供电模块24、滤波模块25，所述PLC21的输入端与上位机单元1的输出端连接，PLC21的输出端与滤波模块25的输入端连接，所述滤波模块25的输出端与执行单元3连接；所述模拟量模块22与数字量模块23相互连接，且模拟量模块22的输入端与检测单元4的输出端连接，数字量模块23的输出端与PLC21的输入端连接；所述变电供电模块24的输出端与PLC21的输入端连接。
[0042] 变电供电模块24对工业用电进行变压，满足控制用弱电的需求，变电供电模块24将220V的交流电压变为直流24V或直流12V的直流输出低压，对现场的常感器、PLC21、报警器等元件供电。变电供电模块24的直流电压输出端上设置有熔断器，当变电供电模块24的输出电压高于额定值时，熔断器会自动熔断保护电路及用电元件。PLC21通过滤波模块25和执行单元3连接，通过PLC21发出的控制电信号首先经过滤波单元25的滤波处理，减少高次谐波对控制电信号的干扰。
[0043] 在执行机构工作时，检测单元4对执行机构的工作状况及皮筏的位置信息进行检测并将检测信息发送至模拟量模块22，模拟量模块22将接收到的检测信息模拟化后传输至PLC21，PLC21对接收到的模拟信号进行数据处理后，根据执行机构的工作状态数据和皮筏的位置数据，对相应的执行机构生成指令，然后再通过数字量模块23将指令数字化后传输至执行单元3以实时控制执行机构的工作。
[0044] 本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
[0045] 实施例4：
[0046] 本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，所述检测单元4包括对射型光电传感器、反射型光电传感器、限位开关、压力传感器，所述对射型光电传感器、反射型光电传感器、限位开关、压力传感器分别与模拟量模块22连接。
[0047] 对射型光电传感器、反射型光电传感器对皮筏的位置进行检测，压力传感器对皮筏的压力进行检测，然后将检测到的皮筏位置信息和压力信息形成信号并输送给PLC21，PLC21对信号进行处理，判断皮筏的运输情况，并生成控制指令完成对不同的执行机构的控制。限位开关对电机等执行机构的运行的行程进行二次保护控制，防止运行部件超出限制范围，造成机械故障，损坏设备，防止对人员的伤害。
[0048] 所述对射型光电传感器的型号为：E32-D82-2M,所述反射型光电传感器的型号为：E3FA-TP11-5M，所述压力传感器的型号为：ELP310。上述对射型光电传感器、反射型光电传感器、压力传感器均为常用的现有技术，故其工作原理及使用方法不再赘述。
[0049] 本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
[0050] 实施例5：
[0051] 本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，所述滤波模块25的输出端与执行单元3之间设置有无功功率表。
[0052] 为了对滤波模块25的输出端输出的控制电信号的电压进行有效且直观的监测，避免滤波模块25的输出端输出的控制电信号的电压过高导致电路故障，因此在滤波模块25的输出端与执行单元3之间设置有无功功率表，通过无功功率表可直观地显示滤波模块25的输出端输出的控制电信号的电压。
[0053] 本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。
[0054] 实施例6：
[0055] 本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，所述执行单元3通过I/O接口与控制单元2连接。
[0056] 本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。
[0057] 实施例7：
[0058] 本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上做进一步优化，如图8所示，所述上位机单元1包括相互连接的显示器11和工控机12，所述工控机12的输出端与控制单元2的输入端连接，且工控机12的输入端通过网络接口及交换机与控制终端连接。
[0059] 工控机12用于接收、储存、监控PLC21反馈的信息，然后根据实时信息，工控机12对现场的执行机构控制程序实时调整。通过与工控机12连接的显示器11，现场工作人员能直观地观察执行机构的运行状态。同时，工控机12通过网络接口及交换机与控制终端连接，工控机12能够将实时信息传送至乐园控制室中的控制终端，实现工作人员对执行机构的远程实时控制。
[0060] 本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。
[0061] 实施例8：
[0062] 本实施例在上述实施例1-7任一项的基础上做进一步优化，所述执行辅助支路上还设置有变频器。
[0063] 在执行辅助支路与执行机构之间设置有变频器用于改变执行机构的工作电源频率，进而有效控制执行机构，同时变频器还具有过流、过压、过载保护的功能，能够有效保护执行机构。
[0064] 所述变频器的型号为SVE-G7-5.5KW/380V，变频器为常用的现有技术，其原理和使用方法不再赘述。
[0065] 本实施例的其他部分与实施例1-7任一项相同，故不再赘述。
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