專利名稱：智能控制牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種智能控制牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)，屬于智能牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前用于牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)的控制方式為傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制，當(dāng)所需抽吸力小時，牙科治療設(shè)備的抽吸系統(tǒng)(不管是有一臺泵還是幾臺泵組成)整個系統(tǒng)滿負(fù)荷工作，只能通過壓力釋放閥吸入足夠的空氣來維持系統(tǒng)的正常工作，當(dāng)所需抽吸力大時，通過減小壓力釋放閥吸入的空氣量來維持系統(tǒng)的正常工作。這種控制方式為單純的機(jī)
械控制，靠機(jī)械方式調(diào)節(jié)壓力釋放閥，使吸氣量無法連續(xù)調(diào)節(jié)，當(dāng)吸氣量不斷變化時，所需抽吸氣量不可避免的產(chǎn)生較大幅度的波動，影響牙科治療設(shè)備的使用，再加上頻繁調(diào)節(jié)壓力釋放閥，會加速壓力釋放閥的磨損，降低壓力釋放閥的耐用性，增加維修量和維修成本。當(dāng)所需抽吸力大時，整個系統(tǒng)滿負(fù)荷工作，壓力釋放閥吸入空氣，造成能源浪費(fèi)。當(dāng)所需抽吸力小時，不但能源浪費(fèi)，壓力釋放閥吸入大量的空氣，會產(chǎn)生很大的噪音，影響產(chǎn)品質(zhì)量。這種控制方式已經(jīng)不能滿足牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)的需要。鑒于以上缺點(diǎn)，目前出現(xiàn)了用PLC控制的牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)所需抽吸力的大小，控制該系統(tǒng)工作泵的數(shù)量，當(dāng)所需抽吸氣量不需要一臺泵滿負(fù)荷工作時，系統(tǒng)中的泵仍然滿負(fù)荷工作，仍然需要通過壓力釋放閥吸入氣量來維持系統(tǒng)的正常工作。這種控制方式在原來控制的基礎(chǔ)上有了很大的提升，但仍存在能源浪費(fèi)、噪音大的缺點(diǎn)。無論是傳統(tǒng)控制還是PLC控制，抽吸系統(tǒng)中泵頻繁啟動，泵的空載啟動電流是額定電流的3-5倍，對電網(wǎng)及其他用電設(shè)備沖擊很大，并且影響泵的使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種用PLC、變頻器控制的恒定抽吸力的智能控制牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是智能控制牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)，包括若干并聯(lián)的泵和分離罐構(gòu)成的抽吸系統(tǒng)，抽吸系統(tǒng)連接供電主回路，其特征在于設(shè)置供電二次回路，供電二次回路包括PLC控制裝置和變頻器，PLC控制裝置的輸入端設(shè)置人機(jī)界面，分離罐設(shè)置壓力變送器，壓力變送器的輸出端連接變頻器的第一控制端，變頻器的通訊端子連接PLC的通訊端子，通過通訊傳送壓力變送器數(shù)值給PLC，PLC控制裝置的輸出端連接變頻器的第二控制端，變頻器的輸出端連接抽吸系統(tǒng)的泵的電源輸入端。供電主回路與供電二次回路根據(jù)運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)切換，PLC控制裝置儲存來自人機(jī)界面(HMI文本顯示器)的給定信號，PLC控制裝置將與此模擬量對應(yīng)的數(shù)字量存儲在存儲單元內(nèi)。抽吸系統(tǒng)在待機(jī)狀態(tài)下，只要系統(tǒng)中任意一臺牙科治療設(shè)備進(jìn)入工作狀態(tài)，就立即給PLC控制裝置信號，同時PLC控制裝置通過變頻器采集壓力變送器傳送過來的模擬量信號，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后與設(shè)定值對比，產(chǎn)生控制信號，此信號輸入變頻器的控制端，進(jìn)行切斷、投入、切換等控制動作。其中優(yōu)選方案是所述的PLC控制裝置包括PLC和接觸器，PLC的輸入端設(shè)置熱繼電器的常開觸點(diǎn)，PLC的輸出端通過接觸器分別連接供電主回路和供電二次回路，熱繼電器設(shè)置在抽吸系統(tǒng)的泵的電源線上。PLC控制接觸器，分別供電主回路和供電二次回路的切換，控制熱繼電器監(jiān)控泵的運(yùn)行電流，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行超電流切換。所述的供電主回路設(shè)置總空氣斷路器和三相保護(hù)器，抽吸系統(tǒng)的若干泵的電源線上設(shè)置空氣斷路器。保證系統(tǒng)供電正常運(yùn)行。本實(shí)用新型的智能控制牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)所具有的有益效果是(I)根據(jù)牙科治療設(shè)備所需的抽吸量來供給的控制方式與傳統(tǒng)控制、PLC控制相比，節(jié)能性好，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；(2)采用PLC、變頻器控制能夠在很大程度上降低成本，并且采用變頻器啟動后對電網(wǎng)及其他設(shè)備的沖擊減少，維護(hù)和維修成本降低，所以運(yùn)行成本將大大降低；(3)提高壓力精度，使抽吸系統(tǒng)的抽吸量與牙科治療設(shè)備的抽吸量相匹配，變頻控制抽吸系統(tǒng)的抽吸氣量隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變，變頻控制電機(jī)的精確度提高，能夠有效地提高工況質(zhì)量，壓力可以無級設(shè)定，隨時可調(diào)，使抽吸系統(tǒng)保持在設(shè)定的負(fù)壓值下工作，抽吸力穩(wěn)定可靠；(4)延長抽吸系統(tǒng)中泵的壽命抽吸系統(tǒng)中的泵變頻啟動，它的加速時間可以調(diào)整，能夠減少啟動時對抽吸系統(tǒng)所造成的沖擊，增加系統(tǒng)的可靠性，延長抽吸系統(tǒng)的壽命；(5)降低了抽吸系統(tǒng)的噪音一方面，抽吸系統(tǒng)使抽吸量與牙科治療設(shè)備的抽吸量相匹配，不需要系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，也就不需要壓力釋放閥來維持系統(tǒng)的正常工作，也就不會產(chǎn)生吸入氣體的噪音 ’另一方面，抽吸系統(tǒng)通過變頻調(diào)速改造后，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，能夠有效地降低抽吸系統(tǒng)運(yùn)行時的噪音。

圖I為本實(shí)用新型的電氣原理方框圖；圖2為本實(shí)用新型的供電二次回路電氣原理圖；圖3為本實(shí)用新型的PLC控制裝置電氣原理圖；圖4為本實(shí)用新型的變頻器電氣原理圖；圖5為本實(shí)用新型的供電主回路電氣原理圖；其中U1、變頻器 U2、PLC U3、人機(jī)界面 U4、壓力變送器 U5、三相保護(hù)器KM1-KM6、接觸器KA1、繼電器QF1-QF4、空氣斷路器M1-M3、泵。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步描述如圖I所示，若干并聯(lián)的泵和分離罐構(gòu)成的抽吸系統(tǒng)連接供電主回路，設(shè)置供電二次回路，供電二次回路包括PLC控制裝置和變頻器，PLC控制裝置的輸入端設(shè)置人機(jī)界面，分離罐設(shè)置壓力變送器，壓力變送器的輸出端連接變頻器的第一控制端，變頻器的通訊 端子連接PLC的通訊端子，通過通訊傳送壓力變送器數(shù)值給PLC，PLC控制裝置的輸出端連接變頻器的第二控制端，變頻器的輸出端連接抽吸系統(tǒng)的泵的電源輸入端。抽吸系統(tǒng)由若干并聯(lián)的真空泵以及相連接的分離罐構(gòu)成，其供電主回路與供電二次回路根據(jù)運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)切換，PLC控制裝置儲存來自人機(jī)界面(HMI文本顯示器)的給定信號，PLC控制裝置將與此模擬量對應(yīng)的數(shù)字量存儲在存儲單元內(nèi)。抽吸系統(tǒng)在待機(jī)狀態(tài)下，只要系統(tǒng)中任意一臺牙科治療設(shè)備進(jìn)入工作狀態(tài)，就立即給PLC控制裝置信號，同時PLC控制裝置采集通過變頻器傳送過來的壓カ變送器模擬量信號，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后與設(shè)定值對比，產(chǎn)生控制信號，此信號輸入變頻器的控制端，進(jìn)行切斷、投入、切換等控制動作。如圖2-圖5所示，以三臺泵M1-M3為例說明該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。壓カ變送器U4的輸出端連接變頻器Ul。PLC控制裝置包括PLC U2和接觸器KM1-KM6，PLC U2的輸入端設(shè)置熱繼電器FR1-FR3的常開觸點(diǎn)，PLC U2的輸出端控制接觸器KM1-KM6，接觸器KM1-KM6的主觸點(diǎn)分別連接在供電主回路和供電二次回路上，熱繼電器FR1-FR3主觸點(diǎn)設(shè)置在泵M1-M3的電源線上。接觸器KMl與熱繼電器FRl的主觸點(diǎn)跟接觸器KM2與熱繼電器FR2的主觸點(diǎn)并聯(lián)，接 觸器KMl的主觸點(diǎn)設(shè)置在泵Ml的供電主回路電源線上，控制泵Ml的エ頻啟動和運(yùn)行；接觸器KM2的主觸點(diǎn)設(shè)置在泵Ml的供電二次主回路的電源線上，控制泵Ml的變頻啟動和運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)泵Ml的エ頻運(yùn)行狀態(tài)和變頻運(yùn)行狀態(tài)的互鎖切換，使得泵Ml只能以ー種狀態(tài)運(yùn)行。其余若干泵M2-泵Mn的控制與之相同。PLC U2的輸入端設(shè)置人機(jī)界面U3。PLC U2的輸出端設(shè)置繼電器KA1，繼電器KAl的觸點(diǎn)連接變頻器的第二控制端。供電主回路ABC三相上設(shè)置總空氣斷路器QFl和三相保護(hù)器U5，泵M1-M3的電源線上分別設(shè)置空氣斷路器QF2-QF4。保證系統(tǒng)供電正常運(yùn)行。本實(shí)用新型中提及的原有抽吸系統(tǒng)的設(shè)置和使用為普通現(xiàn)有技術(shù)，為本行業(yè)技術(shù)
人員所掌握。工作原理和使用過程PLC控制裝置和變頻器控制抽吸系統(tǒng)，當(dāng)壓カ變送器U4傳遞過來的壓カ值小于人機(jī)界面U3的設(shè)定值吋，PLC U2給變頻器Ul升頻信號，使變頻器Ul的運(yùn)行頻率升高，此時控制泵Ml的轉(zhuǎn)速加快，分離罐內(nèi)的真空度升高，當(dāng)一臺泵Ml無法滿足要求吋，PLC U2會控制第二臺泵M2啟動，以此類推。當(dāng)壓カ變送器U4傳遞過來的壓カ值大于設(shè)定值時，控制過程則相反。當(dāng)?shù)谝慌_泵Ml工作滿24小時或者電源線過熱后，PLC U2會將首先啟動的泵Ml更改為第二臺泵M2，再24小時更改為第三臺M3泵，依次類推，以使3臺泵的工作時間和運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到一個相對的均衡。
權(quán)利要求1.一種智能控制牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)，包括若干并聯(lián)的泵和分離罐構(gòu)成的抽吸系統(tǒng)，抽吸系統(tǒng)連接供電主回路，其特征在于設(shè)置供電二次回路，供電二次回路包括PLC控制裝置和變頻器，PLC控制裝置的輸入端設(shè)置人機(jī)界面，分離罐設(shè)置壓力變送器，壓力變送器的輸出端連接變頻器的第一控制端，變頻器的通訊端子連接PLC的通訊端子，通過通訊傳送壓力變送器數(shù)值給PLC，PLC控制裝置的輸出端連接變頻器的第二控制端，變頻器的輸出端連接抽吸系統(tǒng)的泵的電源輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能控制牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)，其特征在于所述的PLC控制裝置包括PLC和接觸器，PLC的輸入端設(shè)置熱繼電器的常開觸點(diǎn)，PLC的輸出端通過接觸器分別連接供電主回路和供電二次回路，熱繼電器設(shè)置在抽吸系統(tǒng)的泵的電源線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的智能控制牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)，其特征在于所述的供電主回路設(shè)置總空氣斷路器和三相保護(hù)器，抽吸系統(tǒng)的若干泵的電源線上設(shè)置空氣斷路器。
專利摘要一種智能控制牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)，屬于智能牙科治療設(shè)備抽吸系統(tǒng)領(lǐng)域。包括若干并聯(lián)的泵和分離罐構(gòu)成的抽吸系統(tǒng)，抽吸系統(tǒng)連接供電主回路，其特征在于設(shè)置供電二次回路，供電二次回路包括PLC控制裝置和變頻器，PLC控制裝置的輸入端設(shè)置人機(jī)界面，分離罐設(shè)置壓力變送器，壓力變送器的輸出端連接變頻器的第一控制端，變頻器的通訊端子連接PLC的通訊端子，PLC控制裝置的輸出端連接變頻器的第二控制端，變頻器的輸出端連接抽吸系統(tǒng)的泵的電源輸入端。本實(shí)用新型供電主回路與供電二次回路根據(jù)運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)切換，具有節(jié)能性好，降低維修、運(yùn)行成本，提高壓力精度，提高工況質(zhì)量，抽吸力穩(wěn)定可靠，延長抽吸系統(tǒng)中泵的壽命，降低了抽吸系統(tǒng)的噪音。
文檔編號A61C19/06GK202402267SQ201120565638
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者孟秋禹, 張圣梅, 張潤國, 楚葆華 申請人:淄博宏潤工貿(mào)有限公司