TLYZKF-M系列智能動(dòng)力控制器介紹

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人氣：發(fā)表時(shí)間：2018-03-01 11:16:42【大中小】

一、產(chǎn)品概述

根據(jù)《國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，“十二五”期間，我國將大力扶持和發(fā)展的包括節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)、新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、高端裝備制造業(yè)、新材料產(chǎn)業(yè)和新能源汽車產(chǎn)業(yè)等七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。其中，大力扶持和積極發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，可以積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化，適應(yīng)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的國際趨勢(shì)，緩解當(dāng)前我國由于資源環(huán)境造成的巨大國際壓力，解決我國面臨的越來越嚴(yán)重的能源危機(jī)，提高我國在能源管理、環(huán)境保護(hù)的國際地位，實(shí)現(xiàn)我國與世界各國的和諧發(fā)展。

TLYZKF-M系列智能動(dòng)力控制器由中船重工集團(tuán)旗下的723研究所組織研發(fā),巨川電氣生產(chǎn)制造。723所建于1968年，主要從事電子工程系統(tǒng)與設(shè)備的研制，是我國電子對(duì)抗系統(tǒng)和近程防御反導(dǎo)裝備研制生產(chǎn)的專業(yè)研究所。多年來，跟蹤世界先進(jìn)技術(shù)，出色完成了多項(xiàng)國家重點(diǎn)工程項(xiàng)目。有數(shù)百臺(tái)套設(shè)備裝備于各類艦船，300多項(xiàng)科技成果獲得了國家、部（?。┘?jí)獎(jiǎng)勵(lì)，為我國的國防現(xiàn)代化建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。

巨川電氣TLYZKF-M系列智能動(dòng)力控制器采用軍工科技的設(shè)計(jì)理念，以國家與行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定為依據(jù)，F(xiàn)PGA控制技術(shù)為核心，通過微電子技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、軟件技術(shù)、液晶顯示技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)電機(jī)控制保護(hù)產(chǎn)品能耗高、對(duì)環(huán)境不良影響大以及分立元件多、接線復(fù)雜、調(diào)試麻煩、難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化管理等問題，使電氣設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用更加規(guī)范化和模式化，可大大增強(qiáng)各類建筑中常用的水泵、風(fēng)機(jī)、空調(diào)等設(shè)備使用的安全性和可靠性，完全滿足民用建筑中各類電機(jī)常用的控制保護(hù)技術(shù)要求和現(xiàn)場(chǎng)工況要求。

二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

TLYZKF-M智能動(dòng)力控制器主要由操作顯示器與控制模塊構(gòu)成，兩者之間用數(shù)據(jù)電纜線鏈接。

操作顯示器：采用人性化設(shè)計(jì)，具有一定的流線型，防止人的視覺疲勞，面板采用激光噴印技術(shù)，無污染，對(duì)環(huán)境有一定的環(huán)保作用。操作顯示器的深度只有44mm，在定制箱體時(shí)無需考慮因?yàn)樗母郊由疃龋晒?jié)約箱體的整體空間?？刂颇K有接線端子蓋保證接線的安全性及直觀性。用于直觀顯示當(dāng)前的電機(jī)工作狀態(tài)并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制操作，具有手動(dòng)、自動(dòng)工作模式。通過控制按鈕，可以設(shè)定系統(tǒng)工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行、停止等功能。

控制模塊：分為主模塊與輔助模塊，它的作用是實(shí)現(xiàn)CPS的各種工作狀態(tài)和其它控制輸入信號(hào)的巡回檢測(cè)，保證CPS安全可靠地運(yùn)行。模塊包括查詢CPS運(yùn)行狀態(tài)觸點(diǎn)、控制線圈、消防信號(hào)、應(yīng)急信號(hào)、自動(dòng)信號(hào)、樓宇信號(hào)、消防栓等等的狀態(tài)，根據(jù)程序預(yù)先設(shè)定的流程進(jìn)行操作。

三、產(chǎn)品特點(diǎn)

1、節(jié)能降耗效果明顯—節(jié)約能耗75%

TLYZKF-M系列智能動(dòng)力控制器是電力系統(tǒng)的末端控制電機(jī)的二次集成。由于產(chǎn)品的集中集成控制，與傳統(tǒng)的二次集成箱柜相比可以節(jié)約能耗75%以上。

在傳統(tǒng)產(chǎn)品中，二次控制元器件中有許多元器件耗能。據(jù)估算信號(hào)指示燈，中間繼電器等的總能耗為55w左右，而我公司的TLYZKF-M模塊的能耗僅不到7w。

2、節(jié)約材料人力—節(jié)約二次線40%/節(jié)省人力成本60%

在成套接線中摒棄了原有的相關(guān)二次成套元器件如繼電器，電鈴，按鈕，指示燈，轉(zhuǎn)換開關(guān)等，可節(jié)約二次線40%。

本產(chǎn)品接線簡易，降低了成套廠的設(shè)計(jì)人員，接線人員，檢驗(yàn)人員的工作難度及工作強(qiáng)度，人力成本至少節(jié)省60%。

3、安全性好

1）電子低壓原理：集成模塊原理上可看成是由普通繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等組合而成的電氣控制系統(tǒng)，但內(nèi)部的繼電器實(shí)際上是指存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)單元，稱為軟繼電器。

2）故障率極低：由于集成模塊基本采用電子電路構(gòu)成，沒有信號(hào)燈、控制轉(zhuǎn)換開關(guān)、普通繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等電氣控制元器件，大大減少了接點(diǎn)故障問題。在同類控制方式下，接點(diǎn)接線至少減少50%。

4、可靠性高

1）電子PCB板工藝穩(wěn)定：首先采用SMT自動(dòng)貼片技術(shù)，減少人為貼片故障率；其次集成模塊的電子線路板采用三防處理工藝手段和方法，可以防潮防鹽霧防霉。

2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：集成模塊兩者采用數(shù)據(jù)線連接方式，接口密封；同時(shí)材料為防火耐高溫材料分子。

5、電磁兼容性能優(yōu)

在控制模塊中主芯片控制采用FPGA的設(shè)計(jì)原理，可以直接實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的濾波處理。在建筑控制系統(tǒng)中，不可避免地會(huì)遇到干擾信號(hào)，各種的毛刺會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的誤觸發(fā)，而FPGA由于是多線程同時(shí)工作的，并根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)，采取不同的濾波方式，提高了系統(tǒng)的可靠性。

6、使用方便

TLYZKF-M系列智能動(dòng)力控制器根據(jù)實(shí)際控制的需求和對(duì)D303-2～3《常用電機(jī)控制電路圖》的整理，并將TLYZKF-M系列電機(jī)智能集成系統(tǒng)分為10種控制類型，便于設(shè)計(jì)人員對(duì)應(yīng)相應(yīng)的風(fēng)機(jī)或水泵應(yīng)用圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用線號(hào)對(duì)應(yīng)式接線方式，避免了原二次圖的并線，跨線，短接等復(fù)雜的接線方式，具有極強(qiáng)的應(yīng)用性。

在現(xiàn)階段成套的接線時(shí)，有中間繼電器，時(shí)間繼電器，線端子，控制按鈕及指示燈等等，它完全替代了以往成套接線方式，與接線圖對(duì)應(yīng)，與相應(yīng)的端子號(hào)相連接，極大地降低了二次控制接線的工藝難度。

7、體積小，安裝方便，美觀

TLYZKF-M系列智能動(dòng)力控制器全部采用集中集成控制元件，在成套接線中摒棄了原有接線中的相關(guān)二次成套元器件，如繼電器，電鈴等；那么在箱內(nèi)只有CPS和控制模塊，箱門上也沒有那么多顯示燈及控制按鈕，只剩下操作顯示器。從總體上無論體積，安裝方式及美觀程度上比老式產(chǎn)品提升很多。

8.維護(hù)簡單

產(chǎn)品采用模塊化結(jié)構(gòu)，輕便和便于維護(hù)更換。本產(chǎn)品的接線端子采用與元器件一一對(duì)應(yīng)方式，非常方便工程維護(hù)人員的定期維護(hù)和故障查詢。

四、產(chǎn)品基本功能

1、人機(jī)界面

顯示功能采用兩種顯示方式：LCD液晶顯示采用中文字幕顯示當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，并實(shí)時(shí)顯示各類的信號(hào)、運(yùn)行、故障等。同時(shí)LED發(fā)光二極管無需操作，自動(dòng)提示控制器的工作情況，可以初步判定當(dāng)前是否工作，工作是否正常。極大的保證產(chǎn)品的可操作性，簡單方便。

2、控制方案設(shè)定及操作功能：

產(chǎn)品的顯示器上有明確的按鍵指示，包括方向鍵、確定鍵及復(fù)位鍵（←↑→↓■○）。通過按鍵的操作，可以在液晶顯示面板上設(shè)定進(jìn)行手動(dòng)操作電機(jī)的起停控制，通過進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，如延時(shí)起動(dòng)，自動(dòng)輪換、輪換時(shí)間等。以圖集為基礎(chǔ)，保證各種控制方案的可執(zhí)行性及簡易性。

3、信號(hào)觸點(diǎn)輸入，輸出

新式的端子接線方式：在控制與保護(hù)模塊上直接標(biāo)明輸入的信號(hào)端子號(hào)，例如CPS1 A1.A2 CPS1 05.08等。無需對(duì)線號(hào)進(jìn)行編制或?qū)φ赵韴D出接線圖，簡單快捷，不會(huì)出現(xiàn)人為的接線故障。如果在使用過程中出現(xiàn)故障后，可根據(jù)操作顯示器的故障原因?qū)φ障鄳?yīng)的接線端子排查故障即可。

1）在控制與保護(hù)模塊上直接標(biāo)明輸入的信號(hào)端子號(hào)，例如CPS1 A1.A2 ；CPS1 05.08等。

2）自帶自動(dòng)信號(hào)輸入端口，例如液位信號(hào)SL1,SL2,SL3；樓宇信號(hào)K1,K2;消防信號(hào)F1,F2,F3等

4、通信功能

根據(jù)設(shè)計(jì)的需求，預(yù)留通信接口，可并入其它自動(dòng)化控制系統(tǒng)或中心。

5、安裝方式

CPS控制保護(hù)開關(guān)裝在箱體內(nèi)部，為主電路元器件； TLYZKF-M電機(jī)集成模塊分為兩部分：操作顯示器及控制與保護(hù)模塊構(gòu)成，控制與保護(hù)模塊安裝在箱內(nèi)，操作顯示器安裝在箱門上便于操作，兩者用數(shù)據(jù)電纜線鏈接。

五、FPGA控制技術(shù)

FPGA是Filed Programmable Gate Array 的縮寫，即現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列。FPGA是在CPLD的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型高性能可編程邏輯器件，它一般采用SRAM工藝，也有一些專用器件采用Flash工藝或反熔絲（Anti-Fuse）工藝等。FPGA的集成度很高，其器件密度從數(shù)萬系統(tǒng)門到數(shù)千萬系統(tǒng)門不等，可以完成極其復(fù)雜的時(shí)序與組合邏輯電路，適用于高速、高密度的高端數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域。FPGA的基本組成部分有可編程輸入/輸出單元、基本可編程邏輯單元、嵌入式塊RAM、豐富的布線資源、底層嵌入功能單元、內(nèi)嵌專用硬核等。

采用FPGA數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。TLYZKF-M系列智能動(dòng)力控制器及控制保護(hù)開關(guān)都易于使工業(yè)建筑控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

FPGA的芯片優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：

1、先進(jìn)工藝性

采用90nmCMOS芯片加工工藝，目前比較成熟的CMOS的加工工藝為0.35μm、0.25μm、0.18μm、0.13μm等。而采用90nmCMOS芯片加工工藝意味著如下方面進(jìn)步：

1）器件密度提高。在相同的晶元尺寸上可以多集成一倍的晶體管，可以更好的完成復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，強(qiáng)有力地支持了FPGA的系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用。

2）工作頻率提高。某些高端FPGA的最高工作頻率可達(dá)500MHZ。高的工作頻率，配合高速I/O，使FPGA除了能適應(yīng)傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求，也能適用于高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為FPGA在高速領(lǐng)域取代ASIC提供了技術(shù)上的支持。

2、處理器內(nèi)核

電路設(shè)計(jì)主要有偏硬和偏軟兩種應(yīng)用，偏硬的應(yīng)用即數(shù)字硬件電路，其特點(diǎn)是要求信號(hào)實(shí)時(shí)或高速處理，處理調(diào)度相對(duì)簡單；FPGA已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)數(shù)字硬件電路，成為偏硬部分的主要設(shè)計(jì)手段；偏軟的應(yīng)用即數(shù)字運(yùn)算電路，其特點(diǎn)是電路處理速度要求相對(duì)較低，允許一定的延遲，但是處理調(diào)度相對(duì)復(fù)雜，其主要設(shè)計(jì)手段是CPU或者DSP。FPGA內(nèi)部嵌入CPU或DSP等處理器，使FPGA在一定程度上具備了實(shí)現(xiàn)軟硬件聯(lián)合系統(tǒng)的能力，F(xiàn)PGA正逐步成為SOC（System on chip）的高效設(shè)計(jì)平臺(tái)。

3、硬件與結(jié)構(gòu)化ASIC

高端FPGA的另一個(gè)重要特點(diǎn)是集成了功能豐富的Hard IP Core（硬知識(shí)產(chǎn)權(quán)核）。通過Hard IP Core，F(xiàn)PGA正在逐步進(jìn)入一些只有ASIC能完成的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

結(jié)構(gòu)化ASIC的形式多種多樣。例如某個(gè)成熟的FPGA設(shè)計(jì)，將其沒有使用的時(shí)鐘資源、布線資源等資源簡化或者省略，使FPGA成為滿足設(shè)計(jì)需求的最小配置，從而降低芯片面積，簡化設(shè)計(jì)，節(jié)約成本?？傊?，市場(chǎng)趨勢(shì)是FPGA設(shè)計(jì)與ASIC設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)一步融合在一起。

4、發(fā)展趨勢(shì)

目前市場(chǎng)的競(jìng)爭非常激烈，隨著低成本器件的不斷推陳出新，F(xiàn)PGA將滲透到數(shù)字電路的各個(gè)領(lǐng)域。FPGA的廣泛應(yīng)用后，電路設(shè)計(jì)將逐步走向歸一化，一般電路系統(tǒng)將由單片機(jī)、CPU、DSP、FPGA/CPLD等主要器件構(gòu)成。

六、技術(shù)指標(biāo)

1、一般技術(shù)指標(biāo)

環(huán)境溫度	使用時(shí)：0-55℃，儲(chǔ)存時(shí)：-20 - +70℃
環(huán)境濕度	35%~89%RH(不結(jié)露)使用時(shí)
抗振	JIS C0911 標(biāo)準(zhǔn) 10~55Hz 0.5mm(最大 2G)3 軸方向各 2h(但用 DIN 導(dǎo)軌安裝時(shí) 0.5G)
抗沖擊	JIS C0912 標(biāo)準(zhǔn) 10G3 軸方向各3次
抗噪聲干擾	用噪聲仿真器產(chǎn)生電壓為1000V噪聲脈沖寬度為1ms，周期為 30~100 Hz 的噪聲，在此噪聲干擾下工作正常
耐壓	AC1500V 1min
絕緣電阻	5MΩ以上(DC500V 兆歐表)
接地	第三種接地，不能接地時(shí)，亦可浮空
使用環(huán)境	無腐蝕性氣體，無塵埃

2、電源技術(shù)指標(biāo)

電源電壓	AC100～260V
允許瞬間斷電時(shí)間	對(duì)于 10ms 以下的瞬間斷電，控制動(dòng)作不受影響
電源熔絲	250V 2A
電力消耗/（VA）	7VA
模塊電源	DC7V、DC7V、DC12V
有擴(kuò)展部件	DC5V 基本單元 290mA 擴(kuò)展單元 100mA

3、輸入輸出技術(shù)指標(biāo)

輸入電流	32mA
輸入響應(yīng)時(shí)間	60ms以內(nèi)
輸出響應(yīng)時(shí)間	60ms以內(nèi)
電路隔離	機(jī)械隔離、光電耦合器隔離
輸出控制	繼電器觸點(diǎn)輸出

七、設(shè)計(jì)選型

TLYZK-M/116-133
TLYZK-M/120-133
TLYZK-M/220-133
TLYZK-M/220-273
TLYZK-M/225-273
TLYZK-M/225-133
TLYZK-M/216-133
TLYZK-M/232-102
TLYZK-M/416-104
TLYZK-M/216-104
TLYZK-M/1-18
TLYZK-M/432-102
TLYZK-M/332-102
TLYZK-M/132-138
TLYZK-M/125-138
TLYZK-M/140-138
TLYZK-M/232-138
TLYZK-M/116-138
TLYZK-M/425-138
TLYZK-M/132-212
TLYZK-M/150-215
TLYZK-M/120-138
TLYZK-M/225-138
TLYZK-M/250-215
TLYZK-M/216-138
TLYZK-M/220-138
TLYZK-M/325-138
TLYZK-M/216-211
TLYZK-M/132-142