一种通用控制信号互锁模块的制作方法

1.本发明创造属于自动控制技术领域，尤其是涉及一种通用控制信号互锁模块。


背景技术：

2.在水循环系统中，水泵经常采用交替运行的模式，一种典型情况是配备3至4台水泵，但只需要其中2台同时运行即可满足流量要求，也即水泵可轮流停机，从而提高循环系统的可靠性和使用寿命。
3.由于水泵交替运行，为每台水泵单独配备变频器会造成不必要的成本支出。例如，针对上述3或4台水泵中只需2台同时运行的情况，理想情况是只采用2台变频器，并使变频器轮流向各水泵供电。在2台变频器驱动3台水泵的情况中，可以采用如下模式：水泵a由1号变频器供电，水泵b由2号变频器供电，水泵c由1号变频器、2号变频器交替供电，从而使得3台水泵只有2台运行，且所有水泵可以轮流停机；类似的，在2台变频器驱动4台水泵的情况中，可以采用如下模式：水泵a、b由1号变频器供电，水泵c、d由2号变频器供电，同样可以使4台水泵只有2台运行，且所有水泵可以轮流停机。
4.然而，在上述控制方法中，必须解决三个重要问题，以确保系统安全、可靠的运行：(1)必须确保控制系统不会同时启动同一台变频器所对应的两台水泵。(2)针对2台变频器驱动3台水泵的情况，需要避免两台变频器同时向一台水泵供电。(3)当变频器处于运行状态时，应能锁定其所对应的水泵的供电状态，也即水泵切换必须在变频器停机时才能进行。上述问题的传统解决方法是在强电一侧设置互锁，线路非常复杂，施工、检修困难。但如果在弱电一侧，即控制系统一侧设置互锁，则可以大大简化接线，使施工、检修更便捷。本发明创造即提供了一种针对上述情况的控制信号互锁模块。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中上述问题的不足之处，提出一种通用控制信号互锁模块。
6.为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
7.一种通用控制信号互锁模块，包括控制系统连接端、变频器连接端、外部电源连接端、控制模式切换开关连接端、以及设备连接端，所述互锁模块分别通过控制系统连接端、变频器连接端、外部电源连接端、控制模式切换开关连接端、以及设备连接端连接控制系统、变频器、外部电源、控制模式切换开关、以及设备端，互锁模块通过设备端连接接触器，进而通过接触器控制变频器向水泵的供电；
8.所述控制系统连接端包括接口c
k1
、c
k2
、c
k3
、c
k4
、c
k5
、c
k6
、c
k7
、c
k8
，所述变频器连接端包括接口c
b1
、c
b2
，所述外部电源连接端包括接口c
d1
、c
d2
，所述控制模式切换开关连接端包括接口c
m1
、c
m2
、c
m3
、c
m4
、c
m5
、c
m6
、c
m7
、c
m8
、c
m9
，所述设备连接端包括接口c
j1
、c
j2
、c
j3
、c
j4
、c
j5
；
9.所述接口c
k1
一端连接控制系统端第一自动模式信号输入，另一端通过接口c
m1
连接控制模式切换开关端第一自动模式信号输出；
10.所述接口c
k2
一端连接控制系统端第二自动模式信号输入，另一端通过接口c
m2
连接控制模式切换开关端第二自动模式信号输出；
11.所述接口c
k3
一端连接控制系统端第三自动模式信号输入，另一端通过接口c
m3
连接控制模式切换开关端第三自动模式信号输出；
12.所述接口c
k4
一端连接控制系统端第四自动模式信号输入，另一端通过接口c
m4
连接控制模式切换开关端第四自动模式信号输出；
13.所述接口c
k5
一端连接控制系统端第四水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd1正极，vd1负极连接节点c
s4
；
14.所述接口c
k6
一端连接控制系统端第二水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd2正极，vd2负极连接节点c
s3
；
15.所述接口c
k7
一端连接控制系统端第三水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd3正极，vd3负极连接节点c
s2
；
16.所述接口c
k8
一端连接控制系统端第一水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd4正极，vd4负极连接节点c
s1
；
17.所述接口c
m6
一端连接控制模式切换开关端第一水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd7正极，vd7负极连接节点c
s1
，节点c
s1
通过保险fu1后连接至节点c
s9
；节点c
s9
一方面通过继电器j1的常开开关j
1-4
连接接口c
j2
，通过接口c
j2
连接设备端第一水泵运行信号，另一方面串接继电器j1的线圈和继电器j3的常闭开关j
3-1
,再通过节点c
s17
连接接口c
d2
，进而接入外部电源dc 24v-端；
18.所述接口c
m7
一端连接控制模式切换开关端第三水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd8正极，vd8负极连接节点c
s2
，节点c
s2
通过保险fu2后连接至节点c
s10
；节点c
s10
一方面通过继电器j3的常开开关j
3-4
连接接口c
j3
，通过接口c
j3
连接设备端第三水泵运行信号，另一方面先通过继电器j3的线圈，然后在节点c
s13
分为两路：一路连接继电器j4的常闭开关j
4-2
，另一路连接模式选择开关k1，并且在通过这两个开关后，在节点c
s14
处再次汇合，节点c
s14
连接继电器j1的常闭开关j
1-1
后，通过节点c
s18
连接接口c
d2
，进而接入外部电源dc 24v-端；
19.所述接口c
m8
一端连接控制模式切换开关端第二水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd9正极，vd9负极连接节点c
s3
，节点c
s3
通过保险fu3后连接至节点c
s11
；节点c
s11
一方面通过继电器j2的常开开关j
2-4
连接接口c
j4
，通过接口c
j4
连接设备端第二水泵运行信号，另一方面串接继电器j2的线圈和继电器j4的常闭开关j
4-1
,再通过节点c
s19
连接接口c
d2
，进而接入外部电源dc 24v-端；
20.所述接口c
m9
一端连接控制模式切换开关端第四水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd
10
正极，vd
10
负极连接节点c
s4
，节点c
s4
通过保险fu4后连接至节点c
s12
；节点c
s12
一方面通过继电器j4的常开开关j
4-4
连接接口c
j5
，通过接口c
j5
连接设备端第四水泵运行信号，另一方面先通过继电器j4的线圈，然后在节点c
s15
分为两路：一路连接继电器j3的常闭开关j
3-2
，另一路连接模式选择开关k2，并且在通过这两个开关后，在节点c
s16
处再次汇合，节点c
s16
连接继电器j2的常闭开关j
2-1
后，通过节点c
s20
连接接口c
d2
，进而接入外部电源dc 24v-端；
21.所述接口c
b1
一端连接第一变频器运行信号，另一侧经过保险fu5、二极管vd5后，在节点c
s22
处分为两路：其中一路通过继电器j1的常开开关j
1-3
后，通过节点c
s5
与节点c
s9
连接；另一路通过继电器j3的常开开关j
3-3
后，通过节点c
s6
与节点c
s10
连接；
22.所述接口c
b2
一端连接第二变频器运行信号，另一端经过保险fu6、二极管vd6后，在节点c
s23
处分为两路：其中一路通过继电器j2的常开开关j
2-3
后，通过节点c
s7
与节点c
s11
连接；另一路通过继电器j4的常开开关j
4-3
后，通过节点c
s8
与节点c
s12
连接；
23.所述接口c
d1
一端连接外部电源dc 24v+，另一端连接接口c
m5
，通过接口c
m5
连接控制模式切换开关端dc 24v+；
24.所述接口c
d2
一端连接外部电源dc 24v-，另一端在节点c
s21
处分为两路：其中一路依次连接互锁线路的节点c
s17
～c
s20
，另一路通过接口c
j1
连接设备端dc 24v-。
25.进一步的，所述控制系统包括ddc控制器，用于接收自动模式启动信号，并发出水泵自动模式运行信号。
26.进一步的，所述控制模式切换开关包括多个开关，通过多个开关向控制系统发出自动模式启动信号或发出各个水泵的手动模式运行信号。
27.进一步的，所述设备端包括四个接触器，用于接收水泵运行信号，并利用运行信号驱动接触器吸合，实现变频器向水泵的供电。
28.进一步的，所述外部电源用于提供dc 24v控制信号。
29.相对于现有技术，本发明创造所述的一种通用控制信号互锁模块具有以下优势：
30.1、本发明创造提供互锁模块可以同时适配2台变频器驱动3台水泵和2台变频器驱动4台水泵两种情况，且只需通过控制模式选择开关的开、闭即可实现两种模式的切换，使用方便，具备极高的应用价值；
31.2、本发明创造提供的互锁模块，在2台变频器驱动3台或4台水泵的模式下，可以通过互锁，确保每台变频器对应的水泵中最多只有一台可以运行；
32.3、本发明创造提供的互锁模块，在2台变频器驱动3台水泵的模式下，针对由2台变频器交替供电的水泵，通过互锁，可以确保其不会同时由2台变频器供电；
33.4、本发明创造在变频器运行状态下，通过变频器输出的运行信号对水泵供电状态实现自保持，确保变频器运行状态下无法切换水泵，更好的保障设备安全；
34.5、本发明创造提供的互锁模块，其控制电源为标准dc 24v，可用于各类低压控制系统。其用途并也不只限于水泵控制，各类需要相同互锁模式的设备均可使用；
35.6、本发明创造提供的互锁模块，在低压控制系统中实现了水泵运行状态互锁，无需在强电侧设置互锁电路，极大的降低了施工难度，减少了接线错误的可能，使施工、检修更便捷。
附图说明
36.构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
37.图1为本发明创造的控制信号互锁模块电路图；
38.图2为本发明创造的控制信号互锁模块与外围系统的连接示意图；
39.图3为本发明创造的2台变频器驱动4台水泵的电路图；
40.图4为本发明创造的2台变频器驱动4台水泵的工作原理图；
41.图5为本发明创造的2台变频器驱动3台水泵的电路图；
42.图6为本发明创造的2台变频器驱动3台水泵的工作原理图。
具体实施方式
43.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
46.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
47.如图1-2所示，本发明创造提供了一种通用控制信号互锁模块，包括电路板，以及设置在电路板上的控制系统连接端、变频器连接端、外部电源连接端、控制模式切换开关连接端、以及设备连接端，所述互锁模块分别通过控制系统连接端、变频器连接端、外部电源连接端、控制模式切换开关连接端、以及设备连接端连接控制系统、变频器、外部电源、控制模式切换开关、以及设备端；
48.所述控制系统连接端包括接口c
k1
、c
k2
、c
k3
、c
k4
、c
k5
、c
k6
、c
k7
、c
k8
，所述变频器连接端包括接口c
b1
、c
b2
，所述外部电源连接端包括接口c
d1
、c
d2
，所述控制模式切换开关连接端包括接口c
m1
、c
m2
、c
m3
、c
m4
、c
m5
、c
m6
、c
m7
、c
m8
、c
m9
，所述设备连接端包括接口c
j1
、c
j2
、c
j3
、c
j4
、c
j5
。
49.具体的，所述控制系统包括ddc控制器，用于接收自动模式启动信号，并发出水泵自动模式运行信号。
50.具体的，所述控制模式切换开关包括多个开关，通过多个开关向控制系统发出自动模式启动信号或发出各个水泵的手动模式运行信号。
51.具体的，所述设备端包括四个接触器，用于接收水泵运行信号，并利用运行信号驱动接触器吸合，实现变频器向水泵的供电。
52.具体的，所述外部电源用于提供dc 24v控制信号。
53.在一个实施例中，所述接口c
k1
一端连接控制系统端第一自动模式信号输入，另一端通过接口c
m1
连接控制模式切换开关端第一自动模式信号输出；
54.所述接口c
k2
一端连接控制系统端第二自动模式信号输入，另一端通过接口c
m2
连接控制模式切换开关端第二自动模式信号输出；
55.所述接口c
k3
一端连接控制系统端第三自动模式信号输入，另一端通过接口c
m3
连
接控制模式切换开关端第三自动模式信号输出；
56.所述接口c
k4
一端连接控制系统端第四自动模式信号输入，另一端通过接口c
m4
连接控制模式切换开关端第四自动模式信号输出；
57.所述接口c
k5
一端连接控制系统端第四水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd1正极，vd1负极连接节点c
s4
；
58.所述接口c
k6
一端连接控制系统端第二水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd2正极，vd2负极连接节点c
s3
；
59.所述接口c
k7
一端连接控制系统端第三水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd3正极，vd3负极连接节点c
s2
；
60.所述接口c
k8
一端连接控制系统端第一水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd4正极，vd4负极连接节点c
s1
；
61.所述接口c
m6
一端连接控制模式切换开关端第一水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd7正极，vd7负极连接节点c
s1
，节点c
s1
通过保险fu1后连接至节点c
s9
；节点c
s9
一方面通过继电器j1的常开开关j
1-4
连接接口c
j2
，通过接口c
j2
连接设备端第一水泵运行信号，另一方面串接继电器j1的线圈和继电器j3的常闭开关j
3-1
,再通过节点c
s17
连接接口c
d2
，进而接入外部电源dc 24v-端；
62.所述接口c
m7
一端连接控制模式切换开关端第三水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd8正极，vd8负极连接节点c
s2
，节点c
s2
通过保险fu2后连接至节点c
s10
；节点c
s10
一方面通过继电器j3的常开开关j
3-4
连接接口c
j3
，通过接口c
j3
连接设备端第三水泵运行信号，另一方面先通过继电器j3的线圈，然后在节点c
s13
分为两路：一路连接继电器j4的常闭开关j
4-2
，另一路连接模式选择开关k1，并且在通过这两个开关后，在节点c
s14
处再次汇合，节点c
s14
连接继电器j1的常闭开关j
1-1
后，通过节点c
s18
连接接口c
d2
，进而接入外部电源dc 24v-端；
63.所述接口c
m8
一端连接控制模式切换开关端第二水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd9正极，vd9负极连接节点c
s3
，节点c
s3
通过保险fu3后连接至节点c
s11
；节点c
s11
一方面通过继电器j2的常开开关j
2-4
连接接口c
j4
，通过接口c
j4
连接设备端第二水泵运行信号，另一方面串接继电器j2的线圈和继电器j4的常闭开关j
4-1
,再通过节点c
s19
连接接口c
d2
，进而接入外部电源dc 24v-端；
64.所述接口c
m9
一端连接控制模式切换开关端第四水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd
10
正极，vd
10
负极连接节点c
s4
，节点c
s4
通过保险fu4后连接至节点c
s12
；节点c
s12
一方面通过继电器j4的常开开关j
4-4
连接接口c
j5
，通过接口c
j5
连接设备端第四水泵运行信号，另一方面先通过继电器j4的线圈，然后在节点c
s15
分为两路：一路连接继电器j3的常闭开关j
3-2
，另一路连接模式选择开关k2，并且在通过这两个开关后，在节点c
s16
处再次汇合，节点c
s16
连接继电器j2的常闭开关j
2-1
后，通过节点c
s20
连接接口c
d2
，进而接入外部电源dc 24v-端。
65.所述接口c
d1
一端连接外部电源dc 24v+，另一端连接接口c
m5
，通过接口c
m5
连接控制模式切换开关端dc 24v+；
66.所述接口c
d2
一端连接外部电源dc 24v-，另一端在节点c
s21
处分为两路：其中一路依次连接互锁线路的节点c
s17
～c
s20
，另一路通过接口c
j1
连接设备端dc 24v-。
67.所述控制模式切换开关用于通过多个开关向控制系统发出自动模式启动信号或发出各个水泵的手动运行信号。在一个实施例中，开关k3公共端连接接口c
m5
，进而接通外部
电源dc 24v+；开关k3包含2个触点，一侧触点接通接口c
m1
、c
m2
、c
m3
、c
m4
,另一侧触点接通并联的开关k
4-1
、k
4-3
、k
4-2
、k
4-4
，进而分别接通接口c
m6
、c
m7
、c
m8
、c
m9
。
68.当需要控制系统自动控制时，将k3接通c
m1
～c
m4
，从而将外部dc 24v+通过接口c
k1
～c
k4
输入控制系统，控制系统收到上述信号后即可按程序设定进入自动控制模式，并通过接口c
k5
～c
k8
输出dc 24v+启动信号。上述dc 24v+信号分别通过二极管vd1～vd4后，传递至节点c
s4
～c
s1
。
69.当用户需要手动控制时，将k3接通开关k
4-1
～k
4-4
，此时接口c
m1
～c
m4
无信号输出，控制系统未收到自动模式信号，不进入自动控制模式，接口c
k5
～c
k8
不输出电压；用户则根据需要将k
4-1
～k
4-4
中的一个或多个闭合，从而将dc 24v+信号传递至对应的手动运行信号接口c
m6
～c
m9
。上述dc 24v+信号分别通过二极管vd7～vd
10
后，传递至节点c
s1
～c
s4
。
70.可见，节点c
s1
～c
s4
均连接两路水泵运行信号，分别为来自控制系统端的自动运行信号和来自控制模式切换开关端的手动运行信号。c
s1
～c
s4
接收的运行信号分别通过保险fu1～fu4后传递至节点c
s9
～c
s12
，再分别通过继电器开关j
1-4
、j
3-4
、j
2-4
、j
4-4
传递至设备端接口c
j2
～c
j5
。
71.所述设备端包括四个接触器。第一接触器、第三接触器、第二接触器、第四接触器的一端分别接通c
j2
～c
j5
，即连接对应的水泵运行信号，另一端均连接c
j1
，即连接外部电源dc 24v-。当c
j2
～c
j5
中的某个接口收到对应水泵的dc 24v+运行信号后，其对应的接触器上电吸合，实现变频器向水泵的供电。
72.使用2台变频器驱动4台水泵时，第一变频器向第一水泵和第三水泵供电，第二变频器向第二水泵和第四水泵供电，如图3、图4所示；
73.使用前，将模式选择开关k1、k2调整至闭合状态，将开关j
3-2
和j
4-2
短路，形成图3所示电路。
74.以第一变频器驱动的第一水泵和第三水泵为例，使用中需要确保两台水泵不能同时运行。当需要第一水泵运行时，自动模式下由控制系统通过接口c
k8
发出运行信号(dc 24v+电压)，电压通过二极管vd4传递至节点c
s1
；手动模式下由控制模式切换开关通过接口c
m6
发出运行信号(dc 24v+电压)，电压通过二极管vd7传递至节点c
s1
。也即，自动、手动运行信号均通过节点c
s1
传递。运行信号从节点c
s1
经过保险fu1后传递至节点c
s9
，而后分为两路，一路通过继电器j1线圈和继电器j3常闭开关j
3-1
，使继电器j1上电，常开点j
1-4
闭合、常闭点j
1-1
断开；另一路则通过闭合的常开点j
1-4
连接至接口c
j2
，将dc 24v+运行信号传入设备端第一水泵运行信号。同时，由于常闭点j
1-1
断开，继电器j3必然处于断电状态，其常开开关j
3-4
保持断开。此时，即使控制系统通过接口c
k7
，或控制模式切换开关通过接口c
m7
向节点c
s10
输出运行信号(原因可能是自动控制系统故障、手动误操作或外部信号干扰等)，也无法通过j
3-4
将信号传入设备端，从而确保了第一水泵运行时，第三水泵不能收到运行信号。同样的，第三水泵运行时，第一水泵也不能收到运行信号。综上，第一水泵、第三水泵中只有一台能够收到运行信号，实现了两台水泵之间的互锁。
75.同理，第二水泵、第四水泵中也只有一台能够收到运行信号，实现了两台水泵之间的互锁。
76.使用2台变频器驱动3台水泵时，第一变频器向第一水泵、第三水泵供电，第二变频器向第二水泵、第三水泵供电，即第三水泵由2台变频器交替供电，如图5、图6所示。
77.使用前，将模式选择开关k1、k2调整至断开状态，形成图5所示电路。为便于理解，图5中第三水泵手动运行信号改为第三水泵第一手动运行信号，第四水泵手动运行信号改为第三水泵第二手动运行信号，第三水泵自动运行信号改为第三水泵第一自动运行信号，第四水泵自动运行信号改为第三水泵第二自动运行信号。相应的，继电器j3及其开关编号改为j
31
，继电器j4及其开关编号改为j
32
。
78.与上述2台变频器驱动4台水泵模式的互锁原理相同，第一水泵运行信号和第三水泵第一运行信号中只有一路能接入设备端，第二水泵运行信号和第三水泵第二运行信号中也只有一路能接入设备端。也即，第一变频器对应的第一水泵、第三水泵中只能有一台收到运行信号，而第二变频器对应的第二水泵、第三水泵中同样只能有一台收到运行信号。由此，实现了同一台变频器所对应的两台水泵的控制信号互锁。
79.该模式的特殊之处在于，还需要确保第三水泵不会同时收到第一和第二运行信号，也即第三水泵只能通过第一变频器或第二变频器其中之一供电，不能由二者同时供电。实现方式如下；当第一变频器正向第三水泵供电时，第三水泵第一手动或自动运行信号传递至节点c
s10
，继电器j
31
上电，其常开开关j
31-4
闭合，将第三水泵第一手动或自动运行信号送入设备端；而其常闭开关j
31-2
断开，继电器j
32
处于断电状态，常开点j
32-4
保持断开。此时，即使节点c
s12
意外收到第三水泵第二手动或自动运行信号(原因可能是控制系统故障、手动误操作或外部信号干扰等)，也无法通过j
32-4
将信号传入设备端。同理，当第三水泵收到第二手动或自动运行信号时，其第一手动或自动运行信号也无法传递至设备端，从而实现了第三水泵两路控制信号的互锁。
80.所述接口c
b1
一端连接第一变频器运行信号，另一侧经过保险fu5、二极管vd5后，在节点c
s22
处分为两路：其中一路通过继电器j1的常开开关j
1-3
后，通过节点c
s5
与节点c
s9
连接；另一路通过继电器j3的常开开关j
3-3
后，通过节点c
s6
与节点c
s10
连接；
81.所述接口c
b2
一端连接第二变频器运行信号，另一端经过保险fu6、二极管vd6后，在节点c
s23
处分为两路：其中一路通过继电器j2的常开开关j
2-3
后，通过节点c
s7
与节点c
s11
连接；另一路通过继电器j4的常开开关j
4-3
后，通过节点c
s8
与节点c
s12
连接。
82.上述节点c
s5
～c
s8
为自保持信号输入节点。自保持用于避免系统在变频器运行状态下，因控制系统故障或手动误操作发生水泵切换，从而导致设备损坏。由于自保持仅针对同一台变频器对应的两台水泵，其原理和使用方法在2台变频器驱动4台水泵和2台变频器驱动3台水泵的情况下完全一致。以下通过图3、图4所示2台变频器驱动4台水泵的模式为例介绍其工作方式。
83.以第一变频器及其驱动的第一、第三水泵为例，当第一变频器运行时，其运行信号(dc 24v+)通过接口c
b1
、保险fu5、二极管vd5后，到达节点c
s22
。当第一水泵处于启动状态时，继电器j1的常开开关j
1-3
闭合，节点c
s22
处的dc 24v+信号通过节点c
s5
传递至c
s9
。因此，只要第一变频器还维持运行状态，节点c
s9
处就始终有dc 24v+电压，与第一水泵的启动信号一致。此外，由于前文所述互锁的存在，继电器j3在第一水泵运行时处于断电状态，其常开开关j
3-3
断开，自保持信号不能传递至节点c
s10
。
84.此时，假设控制系统端或控制模式切换开关端因故障、误操作或外部信号干扰发出错误信号，在第一变频器没有停止运行的情况下，直接停止第一水泵运行信号，并发出第三水泵运行信号。由于节点c
s9
处存在dc 24v+自保持信号，根据前文所述互锁功能，第一水
泵仍保持运行状态，且第三水泵运行信号无法传递至设备端。因此，如需切换至第三水泵工作，不仅需要停止第一水泵运行信号，还必须使第一变频器停止运行。同理，当第一变频器驱动第三水泵运行时，如不关停变频器，也不能启动第一水泵。综上所述，当第一变频器处于运行状态时，其控制的第一、第三水泵无法实现切换。如需切换水泵，必须先使第一变频器停止运行，从而实现了第一变频器对水泵供电状态的自保持。
85.同理，当第二变频器处于运行状态时，其驱动的第二、第四水泵无法切换。如需切换水泵，必须先使第二变频器停止运行，从而实现了第二变频器对水泵供电状态的自保持。
86.二极管vd
1-vd
10
用于隔离水泵自动运行信号、手动运行信号和变频器运行信号(即自保持信号)，一方面可以消除信号间的相互影响，另一方面也可以对控制系统、变频器起到保护作用。例如，当手动状态下第一变频器驱动第一水泵运行时，节点c
s1
收到接口c
m6
发出的dc 24v+启动信号，同时节点c
s5
收到接口c
b1
发出的dc 24v+自保持信号。由于二极管vd4的存在，上述dc 24v+信号不会传递至接口c
k8
，从而实现了信号隔离的功能。
87.保险fu
1-fu6用于防止控制线路中电流过大导致的互锁模块损坏，在发生短路、超压等意外状况时起到安全保护作用。
88.以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

技术特征：
1.一种通用控制信号互锁模块，其特征在于：包括控制系统连接端、变频器连接端、外部电源连接端、控制模式切换开关连接端、以及设备连接端，所述互锁模块分别通过控制系统连接端、变频器连接端、外部电源连接端、控制模式切换开关连接端、以及设备连接端连接控制系统、变频器、外部电源、控制模式切换开关、以及设备端，互锁模块通过设备端连接接触器，进而通过接触器控制变频器向水泵的供电；所述控制系统连接端包括接口c
k1
、c
k2
、c
k3
、c
k4
、c
k5
、c
k6
、c
k7
、c
k8
，所述变频器连接端包括接口c
b1
、c
b2
，所述外部电源连接端包括接口c
d1
、c
d2
，所述控制模式切换开关连接端包括接口c
m1
、c
m2
、c
m3
、c
m4
、c
m5
、c
m6
、c
m7
、c
m8
、c
m9
，所述设备连接端包括接口c
j1
、c
j2
、c
j3
、c
j4
、c
j5
；所述接口c
k1
一端连接控制系统端第一自动模式信号输入，另一端通过接口c
m1
连接控制模式切换开关端第一自动模式信号输出；所述接口c
k2
一端连接控制系统端第二自动模式信号输入，另一端通过接口c
m2
连接控制模式切换开关端第二自动模式信号输出；所述接口c
k3
一端连接控制系统端第三自动模式信号输入，另一端通过接口c
m3
连接控制模式切换开关端第三自动模式信号输出；所述接口c
k4
一端连接控制系统端第四自动模式信号输入，另一端通过接口c
m4
连接控制模式切换开关端第四自动模式信号输出；所述接口c
k5
一端连接控制系统端第四水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd1正极，vd1负极连接节点c
s4
；所述接口c
k6
一端连接控制系统端第二水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd2正极，vd2负极连接节点c
s3
；所述接口c
k7
一端连接控制系统端第三水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd3正极，vd3负极连接节点c
s2
；所述接口c
k8
一端连接控制系统端第一水泵自动运行信号，另一端连接二极管vd4正极，vd4负极连接节点c
s1
；所述接口c
m6
一端连接控制模式切换开关端第一水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd7正极，vd7负极连接节点c
s1
，节点c
s1
通过保险fu1后连接至节点c
s9
；节点c
s9
一方面通过继电器j1的常开开关j
1-4
连接接口c
j2
，通过接口c
j2
连接设备端第一水泵运行信号，另一方面串接继电器j1的线圈和继电器j3的常闭开关j
3-1
,再通过节点c
s17
连接接口c
d2
，进而接入外部电源dc 24v-端；所述接口c
m7
一端连接控制模式切换开关端第三水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd8正极，vd8负极连接节点c
s2
，节点c
s2
通过保险fu2后连接至节点c
s10
；节点c
s10
一方面通过继电器j3的常开开关j
3-4
连接接口c
j3
，通过接口c
j3
连接设备端第三水泵运行信号，另一方面先通过继电器j3的线圈，然后在节点c
s13
分为两路：一路连接继电器j4的常闭开关j
4-2
，另一路连接模式选择开关k1，并且在通过这两个开关后，在节点c
s14
处再次汇合，节点c
s14
连接继电器j1的常闭开关j
1-1
后，通过节点c
s18
连接接口c
d2
，进而接入外部电源dc 24v-端；所述接口c
m8
一端连接控制模式切换开关端第二水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd9正极，vd9负极连接节点c
s3
，节点c
s3
通过保险fu3后连接至节点c
s11
；节点c
s11
一方面通过继电器j2的常开开关j
2-4
连接接口c
j4
，通过接口c
j4
连接设备端第二水泵运行信号，另一方面串接继电器j2的线圈和继电器j4的常闭开关j
4-1
,再通过节点c
s19
连接接口c
d2
，进而接入外
部电源dc 24v-端；所述接口c
m9
一端连接控制模式切换开关端第四水泵手动运行信号，另一端连接二极管vd
10
正极，vd
10
负极连接节点c
s4
，节点c
s4
通过保险fu4后连接至节点c
s12
；节点c
s12
一方面通过继电器j4的常开开关j
4-4
连接接口c
j5
，通过接口c
j5
连接设备端第四水泵运行信号，另一方面先通过继电器j4的线圈，然后在节点c
s15
分为两路：一路连接继电器j3的常闭开关j
3-2
，另一路连接模式选择开关k2，并且在通过这两个开关后，在节点c
s16
处再次汇合，节点c
s16
连接继电器j2的常闭开关j
2-1
后，通过节点c
s20
连接接口c
d2
，进而接入外部电源dc 24v-端；所述接口c
b1
一端连接第一变频器运行信号，另一侧经过保险fu5、二极管vd5后，在节点c
s22
处分为两路：其中一路通过继电器j1的常开开关j
1-3
后，通过节点c
s5
与节点c
s9
连接；另一路通过继电器j3的常开开关j
3-3
后，通过节点c
s6
与节点c
s10
连接；所述接口c
b2
一端连接第二变频器运行信号，另一端经过保险fu6、二极管vd6后，在节点c
s23
处分为两路：其中一路通过继电器j2的常开开关j
2-3
后，通过节点c
s7
与节点c
s11
连接；另一路通过继电器j4的常开开关j
4-3
后，通过节点c
s8
与节点c
s12
连接；所述接口c
d1
一端连接外部电源dc 24v+，另一端连接接口c
m5
，通过接口c
m5
连接控制模式切换开关端dc 24v+；所述接口c
d2
一端连接外部电源dc 24v-，另一端在节点c
s21
处分为两路：其中一路依次连接互锁线路的节点c
s17
～c
s20
，另一路通过接口c
j1
连接设备端dc 24v-。2.根据权利要求1所述的一种通用控制信号互锁模块，其特征在于：所述控制系统包括ddc控制器，用于接收自动模式启动信号，并发出水泵自动模式运行信号。3.根据权利要求1所述的一种通用控制信号互锁模块，其特征在于：所述控制模式切换开关包括多个开关，通过多个开关向控制系统发出自动模式启动信号或发出各个水泵的手动模式运行信号。4.根据权利要求1所述的一种通用控制信号互锁模块，其特征在于：所述设备端包括四个接触器，用于接收水泵运行信号，并利用运行信号驱动接触器吸合，实现变频器向水泵的供电。5.根据权利要求1所述的一种通用控制信号互锁模块，其特征在于：所述外部电源用于提供dc 24v控制信号。

技术总结
本发明创造提供了一种通用控制信号互锁模块，包括控制系统连接端、变频器连接端、外部电源连接端、控制模式切换开关连接端、以及设备连接端，所述互锁模块分别通过控制系统连接端、变频器连接端、外部电源连接端、控制模式切换开关连接端、以及设备连接端连接控制系统、变频器、外部电源、控制模式切换开关、以及设备端。本发明创造提供的互锁模块可以同时适配2台变频器驱动3台水泵和2台变频器驱动4台水泵两种情况，且只需通过模式选择开关的开、闭即可实现两种模式的切换，使用方便，具备极高的应用价值。应用价值。应用价值。


技术研发人员：徐连鸣 徐云研 阎競
受保护的技术使用者：天津中迪节能科技有限公司
技术研发日：2023.07.19
技术公布日：2023/9/7