阅读说明：本技术 一种医药结晶罐搅拌电机调速控制方法及其电路 (Speed regulation control method and circuit for stirring motor of medical crystallization tank ) 是由 王路波 田国法 马平 郑金铠 杨博 李艳青 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：一种医药结晶罐搅拌电机调速控制方法及电路,使用变频器控制搅拌电机运转,且在该变频器内部模块及其存储的程序设置三个频率定值,使不同频率分别对应高、中、低三个转速,并利用变频器的与三个频率相对应的使能控制信号端输出控制搅拌电机的转速。该控制电路包含一个变频器,搅拌电机为变频电机,所述变频器控制该搅拌电机运转,所述变频器中设置有数个预设的频率值,所述变频器根据选通的频率值分别对应不同的转速控制搅拌电机运转,且所述变频器具有与所述频率数相对应的使能控制信号端,于所述使能控制信号端被选通时,控制该搅拌电机以对应的转速运转。简化了结晶罐的就地手动及自动调速控制,方便现场控制操作,减少投入成本。(A speed regulation control method and circuit for stirring motor of medicine crystallizing tank features that a frequency converter is used to control the stirring motor, and three frequency constants are set up in internal module of frequency converter and its stored program to make different frequencies correspond to high, medium and low rotation speeds. The control circuit comprises a frequency converter, the stirring motor is a variable frequency motor, the frequency converter controls the stirring motor to operate, a plurality of preset frequency values are arranged in the frequency converter, the frequency converter controls the stirring motor to operate corresponding to different rotating speeds according to gated frequency values, the frequency converter is provided with an enabling control signal end corresponding to the frequency number, and when the enabling control signal end is gated, the stirring motor is controlled to operate at the corresponding rotating speed. The local manual and automatic speed regulation control of the crystallizer is simplified, the field control operation is convenient, and the investment cost is reduced.)

一种医药结晶罐搅拌电机调速控制方法及其电路

技术领域

本发明涉及医药生产领域，尤指一种医药结晶罐搅拌电机调速控制方法及其电路。

背景技术

目前，用于医药工业中的结晶罐，多用于原料药的生产过程。在生产过程中，通常需要根据其结晶物料的状态，进行相应的搅拌转速控制，目前，通常是采用变频调速方式进行转速控制。

而现有的变频调速控制手段，一般是多采用就地设置手动调节装置来实现变频器频率的连续调节，或者为每台结晶罐设置一套复杂的PLC控制柜来实现搅拌转速的自动调节。

然而，上述第一种控制方式，对现场操作人员的要求较高，采用手动频率调节极易产生人为的操作失误；另外由于调频模拟信号在传输过程中容易受到干扰及产生信号衰减，从而使得调节频率会产生偏差。而第二种方式，采用自动控制方式时，一般是由PLC系统根据罐体监测仪表反馈的数据对电机频率进行自动调节，但是由于罐内物料的特性参数较多，导致控制逻辑比较复杂，使得投资成本比较高。因此发明人结合工程中积累的生产经验、结晶罐搅拌电机运行规律和工艺需求，研发了本发明的方法及控制电路，对所述搅拌系统变频调速控制逻辑进行了简单化处理，较好的避免了上述问题，且同样实现了手动和自动两种变频控制方式，在满足工艺生产要求的前提下，既方便操作，又控制了成本投入，性价比比较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明主要目的在于，提供一种医药结晶罐搅拌电机调速控制方法及其电路，以能够在满足工艺生产要求的前提下，既方便操作，又能控制成本投入，实现性价比比较高的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种医药结晶罐搅拌电机调速控制电路,该控制电路包含一个变频器，搅拌电机为变频电机，所述变频器控制该搅拌电机运转，所述变频器中设置有数个预设的频率值，所述变频器根据选通的频率值分别对应不同的转速控制搅拌电机运转，且所述变频器具有与所述频率数相对应的使能控制信号端，于所述使能控制信号端被选通时，控制该搅拌电机以对应的转速运转。使得电机搅拌转速控制在数个或不超过三个转速设置值的范围内选择，以最低成本满足医药工业中常规的结晶罐的物料搅拌控制并不需要太高的精度的需求。

较佳的，所述变频器具有一个电源输入端用以接入三相交流电，一个驱动输出端与所述搅拌电机连接，由搅拌电机(M)、变频器(UF)及三相交流电源构成的主回路，在该主回路中，所述交流电源通过所述变频器(UF)控制所述搅拌电机M(变频电机)的运转，且所述变频器还具有一个联锁启停端口，所述变频器根据该联锁启停端口联通状态控制所述搅拌电机的启停。

较佳的，所述变频器具有一个数字转速输出端，用以连接数字转速表，一个控制运行指示开关(K1)控制运行指示灯(PGG)及一个故障指示开关(K2)，控制故障指示灯(PGY)。

较佳的，所述控制电路还包含辅助控制模块，所述辅助控制模块主要包含联锁启停开关电路及转速选择模块。所述联锁启停开关电路及转速选择模块可以采用三档的定值手动/自动调节方式进行控制。

较佳的，所述联锁启停开关电路及转速选择模块是由继电器构成，所述继电器的常开触头分别与所述联锁启停端口或使能控制信号端构成开关回路，所述继电器线圈的一端连接零线，另一端与联锁启停开关电路或转速选择模块连接。

较佳的，所述频率数为3个，分别对应高中低三档转速，所述辅助控制模块还包含有一个时间控制器(KT)，该时间控制器具有四个用于输出控制信号的输出接点，所述控制信号分别为一个启停控制输出信号及三个调速控制输出信号，该时间控制器的启停及调速控制输出时间能根据生产工艺流程进行编程设定，所述启停控制输出信号。

较佳的，所述控制信号分别控制所述继电器线圈的供电。

较佳的，该时间控制器具有一个复位脚，该复位脚连接有一常开复位开关(SBFT)，所述辅助控制模块还包含一个手动/自动选择开关(SA1)。

较佳的，所述联锁启停开关电路的手动电路是包含串联连接的一个作为手动停止开关SBF的常闭按钮及一个作为启动按钮SBS的常开按钮开关，该启动按钮SBS另一端与启停继电器KA线圈相连，并且该启停继电器KA的常开端与启动按钮SBS及启停控制端点(KT1)并接，使启停继电器KA与启动按钮SBS构成一个自锁启动电路。

较佳的，所述交流电源中的一路相线通过熔断器FU4连接时间控制器的电源端L，所述时间控制器的N端连接所述电源的零线从而构成电源回路。

由于医药工业中常规的结晶罐的物料搅拌控制并不需要太高的精度，一般来说电机搅拌转速控制范围通常不超过三个转速设置值，因此本发明还提供了一种医药结晶罐搅拌电机调速控制方法,使用变频器(UF)控制搅拌电机运转，且在该变频器(UF)内部模块及其存储的程序设置三个频率定值，使不同频率分别对应高、中、低三个转速，并利用变频器的与三个频率相对应的使能控制信号端输出控制搅拌电机的转速。

较佳的，可采用手动控制，在结晶罐就地控制箱内设置电机手动启停按钮(SBS、SBF)及高中低三档转速转换开关SA，用于控制电机启停，同时可以根据结晶工艺流程、物料状态，通过继电器(KA1、KA2、KA3)选择动作表示给予变频器高中低三档触发信号，使得变频器UF可以进入三个不同的频率状态，从而控制搅拌电机M进入三档转速。

较佳的，为提高生产率，可根据生产工艺流程中的结晶时间段，通过一个时间控制器KT，在不同的时间段在控制端点(KT0-KT3)输出接点控制信号，将所述接点控制信号接入启停控制及变频器调速控制回路，分别对应启停及高中低三档转速控制，时间控制器的启停及调速控制输出时间是根据生产工艺流程进行编程设定。

进一步的，所述时间控制器通过复位按钮SBFT恢复时间控制器初始计时状态。

进一步的，可以采用三档的定值手动/自动调节方式。

本发明有益效果在于，借助上述技术方案，在满足工艺生产要求的前提下，简化结晶罐的就地手动及自动调速控制，方便现场控制操作，减少投入成本。实现了手动和自动两种变频控制方式，在满足工艺生产要求的前提下，既方便操作，又控制了成本投入，性价比比较高。

附图说明

图1为本发明的一种医药结晶罐搅拌电机调速控制电路原理图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。

发明人结合了工程经验，并根据一般医药工业结晶罐的实际运行需求，发明设计了一种方便操作的结晶罐电机调速控制电路。

以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，为本发明的一种医药结晶罐搅拌电机调速控制电路原理图。

该电路主要由如下部分组成：主回路，连锁启停开关，运行、故障及电源指示，熔断器，时间控制器(联锁输出)，控制器电源回路，复位按钮，手动启停控制电路、自动启停控制电路，手动启停、自动启停选择开关，手动三挡调速控制，自动三挡调速控制等，另外还可包含有就地转速表、三挡转速输入装置。

本发明的一种医药结晶罐搅拌电机调速控制电路,主要是由变频器(UF)、交流电源及搅拌电机M构成的主回路，和辅助控制模块构成。

其中，在主回路中，所述交流电源通过所述变频器(UF)控制所述搅拌电机M(变频电机)的运转，所述变频器(UF)内部可设有程序或逻辑电路，其可存储三个预设的频率定值，并能使不同频率分别对应高、中、低三个转速以将控制搅拌电机M运转，并受变频器的三个相对应的使能控制信号端(D11、D12、D13)相对应控制。所述的预设频率定值可由三挡转速输入装置输入。本领域技术人员可知晓的是，存储预设值及根据预设值的频率控制搅拌电机M运转的功能可使用包括软件控制及硬件逻辑控制等任意现有技术实现。

所述变频器UF设有联锁启停端口(33、34)、及三个与预设转速相对应的使能控制信号端(D11、D12、D13)，联锁启停端口(33、34)上连接有联锁启停开关KA。所述变频器UF上还可接设有数字转速表A0、运行开关K1、和故障开关K2。所述交流电源中的一路相线通过熔断器FU4为辅助电路供电。

具体实施例1

在本具体实施例中，是采用手动控制方式，即辅助控制模块仅需采用手动开关控制即可，可在就地控制箱内设置启停开关及三个互锁转速选择开关。

所述启停开关与联锁启停端口(33、34)连接，控制搅拌电机M启停，而三个互锁转速选择开关分别连接于使能控制信号端(D11、D12、D13)及公共端COM之间以分别对应设置高、中、低三个转速。

所述启停开关可选择自锁开关或由继电器KA及两个手动启停按钮组成自锁开关。

所述变频器UF还可包含控制运行指示开关K1及故障指示开关K2，其中K1闭合时，控制运行指示灯PGG亮，当故障指示开关K2时故障指示灯PGY被点亮。

具体实施例2

在该具体实施例中，该辅助控制电路主要包含一个时间控制器KT、手动/自动选择开关SA1及手动控制单元和自动控制单元。

所述交流电源中的一路相线通过熔断器FU4连接时间控制器的电源端L，所述时间控制器的N端连接所述电源的零线从而构成电源回路。

所述时间控制器KT具有四个控制端点(KT0-KT3)以输出接点控制信号(该接点信号分别为启停信号及调速控制输出信号)，并设有一个复位脚，所述变频器(UF)可输入预定时序，并能按照所述预设时序由四个控制端点(KT0-KT3)输出接点控制信号，所述四个控制端点分别与四个继电器(KA0-4)的线圈相连以控制所述线圈的电源通断，所述继电器(KA0-4)的常开触点分别用于控制联锁启停端口及三个控制信号端(D11、D12、D13)的通断，并分别对应控制搅拌电机M的启停及高中低三档转速的选择。该时间控制器的复位脚连接有一常开复位开关SBFT。由所述变频器(UF)与四个继电器(KA0-4)可构成自动控制单元。

该辅助电路还可设有就地转速表、三挡转速输入装置、手动/自动选择开关SA1，其中选择开关SA1可设有三个档位，分别是自动、维修、手动，D11、D12、D13、COM时间控制器联锁输出(KT0、KT1、KT2、KT3)。

手动控制单元，是由一个常闭的手动停止开关SBF和一个常开的启动开关SBS构成，当择开关SA1置于手动档时，控制电源通过该开关与手动停止开关相连，手动停止开关SBF为常闭按钮开关，该手动停止开关另一端与启动按钮SBS连接，启动按钮SBS为常开按钮，该启动按钮SBS另一端与启停继电器KA线圈相连，并且该启停继电器KA的常开端与启动按钮SBS及启停控制端点(KT1)并接，使启停继电器KA与启动按钮SBS构成一个自锁启动电路。

现结合上述电路就其控制方法及原理解释如下：

由于医药工业中常规的结晶罐的物料搅拌控制并不需要太高的精度，一般来说电机搅拌转速控制范围通常不超过三个转速设置值，所以完全可以采用三档的定值手动/自动调节方式。

可将三相交流电源中的一路相线通过熔断器FU4给所述辅助控制电路供电。

1.通过变频器UF内部模块及其存储的程序设置三个频率定值，使不同频率分别对应高、中、低三个转速，并与变频器的三个相对应的使能控制信号端(D11、D12、D13)相对应。

2.手动控制：

将手动/自动选择开关SA1选到手动，在结晶罐就地控制箱内设置电机手动启停按钮(SBS、SBF)及高中低三档转速转换开关SA，用于控制电机启停，同时可以根据结晶工艺流程、物料状态，通过手动转换档位选择通过继电器(KA1、KA2、KA3)选择动作表示给予变频器高中低三档触发信号，使得变频器UF可以进入三个不同的频率状态，从而控制搅拌电机M进入三档转速。

3.自动控制：

(1)在手动/自动选择开关SA1选到自动时，根据生产工艺流程中的结晶时间段，通过时间控制器KT，在不同的时间段在控制端点(KT0-KT3)输出接点控制信号(接点信号)，该接点信号端子接入变频器调速控制回路，分别对应启停及高中低三档转速控制。

(2)时间控制器启停及调速控制输出时间可根据生产工艺流程进行编程设定。

(3)可通过复位按钮SBFT恢复时间控制器初始计时状态。

(4)所述时间控制器具有记忆功能，可在短时断电后可继续进行过程控制。

现以间歇搅拌结晶过程为例，设结晶起始时间为0时，根据产品结晶曲线，需要在2时进行高速搅拌，持续时间30min，在4时进行中速搅拌，持续时间40min、6时采用低速搅拌，持续时间60min。其时间控制程序逻辑如下：

00:00SBFT复位，时间控制器KT计时开始；

02:00控制端点KT0接点闭合输出并借助联锁继电器KA使变频器UF的联锁启停开关闭合，将搅拌电机M启动；

此时，控制端点KT1接点闭合输出，联锁继电器KA1通电输出高速信号至变频器UF的使能控制信号端D11，使变频器UF控制电机M调速至高速；

02:30控制端点KTO接点断开输出，搅拌电机M停止；

04:00控制端点KT0接点闭合输出，搅拌电机M启动；

此时，控制端点KT2接点闭合输出，联锁继电器KA2通电输出中速信号至变频器UF的使能控制信号端D12，使变频器UF控制电机M调速至中速；

04:40控制端点KTO接点断开输出，搅拌电机停止；

06:00控制端点KT0接点闭合输出，搅拌电机启动；

此时，控制端点KT3接点闭合输出，联锁继电器KA3通电输出低速信号至变频器UF的使能控制信号端D13，变频器控制电机调速至低速；

07:00控制端点KTO接点断开输出，搅拌电机M停止；

时间控制程序结束，等待下次复位信号。

另外，本发明的具体实施例中，在就地控制箱内设结晶罐搅拌电机数字转速表，用于即时显示电机转速，便于操作人员随时掌握电机转速状态。

同时，本发明的具体实施例中，在就地控制箱内可设有运行及故障信号指示灯(PGG、PGY)，便于操作人员随时掌握变频调速系统运行状态。

经实际生产测试，相对于现有技术，本发明的控制电路投资成本低，现场操作方便，自动控制逻辑相对比较简单，不会因为信号传输干扰或衰减而出现控制偏差，性价比较高。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。