CN100576673C - 用电安全保护开关的控制方法 - Google Patents

用电安全保护开关的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用电安全保护开关的控制方法。其电源输入单元与其连接的直流电源单元降压整流，得到供给各检测单元、微控制单元、输出控制执行单元的电源，由接地检测单元所检测的信号传送到微处理单元；由过流检测单元检测的过电流信号传送到微控制单元；由漏电检测单元检测的漏电流信号传送到微处理单元，微处理单元根据所接收的信号，检测是否切断负载电源，经输出控制执行单元决定是否切断负载电源。其控制方法：微控制单元与接地检测单元检测的接地信号；与过电流检测单元检测的过流信号；与漏电流检测单元检测的漏电流信号判断处理，上述检测满足设定条件时，微控制单元向输出控制执行单元发出控制信号，开关闭合；否则，开关断开，切断电源。

Description

用电安全保护开关的控制方法
技术领域
本发明涉及一种用电安全保护开关的控制方法。
背景技术
在已有的技术和产品中，如带防漏电的机械脱扣控制式空气开关，由其控制方式决定了其脱扣由其构成的阻容所决定，受阻容影响大，精度不好，并且不能检测地线是否连接良好，一般只能安装于固定位置，如墙上，不易移动；还有一类移动性好的电子控制式的漏电开关，其只能保护漏电流，对于释放漏电流的地线不能检测其是否良好。有些过流保护器往往是针对短路电流进行保护，并且以空气开关或者保险丝熔断为主，动作时间受构成元件的影响。综合性能有限，可移动性差，不易和电器及设备移动。从用电安全的源头上讲，不综合具备检测保护安全用电的基本要素：漏电流，接地，过电流等因数。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，而提供一种从用电源头预防用电事故的发生或进一步发展，同时对供电系统或供电网络起到保护作用的用电安全保护开关的控制方法。
本发明的目的可以通过以下措施来达到：
这种用电安全保护开关的控制方法，其特殊之处在于，包括下列步骤：
(1)调用漏电流检测信号子程序(步骤11)；
所述漏电流检测信号子程序包括下列步骤：
(1.1)漏电流信号检测(步骤110)；
(1.2)读取I/O电位(步骤111)；
(1.3)A/D模数转换(步骤112)；
(1.4)记录模数转换值(步骤113)；
(1.5)抗干扰处理(步骤114)；
(1.6)设定漏电流信号值(步骤115)；
(1.7)结束(步骤116)。
(2)调用过流信号检测子程序(步骤12)；
所述过电流检测信号子程序包括下列步骤：
(2.1)过电流信号检测(步骤210)；
(2.2)读取I/O电位(步骤211)；
(2.3)A/D模数转换(步骤212)；
(2.4)记录模数转换值(步骤213)；
(2.5)抗干扰处理(步骤214)；
(2.6)设定过电流信号值(步骤215)；
(2.7)结束(步骤216)。
(3)调用接地信号子程序(步骤13)；
所述接地信号检测子程序包括下列步骤：
(3.1)接地信号检测(步骤310)；
(3.2)读取I/O电平(步骤311)；
(3.3)电平在单位时间内是否有翻转(步骤312)；
(3.4)若步骤“电平在单位时间内是否有翻转”的判断结果为否，则结束；
(3.5)若步骤“电平在单位时间内是否有翻转”的判断结果为是，则进入INTO中断；
(3.6)进入INTO中断(步骤313)；
(3.7)计数器数值清除(步骤314)；
(3.8)结束(步骤315)；
(4)调用输出控制子程序(步骤14)；
所述输出控制子程序进一步包括下列步骤：
(4.1)设定过电流信号(步骤410)；
(4.2)判断过电流信号是否为设定信号(步骤411)；
(4.3)若步骤“过电流信号是否为设定信号”的判断结果为否，则输出开关断开；
(4.4)若步骤“过电流信号是否为设定信号”的判断结果为是，则进入“同时满足上述条件”的判断；
(4.5)设定漏电流信号(步骤420)；
(4.6)判断漏电流信号是否为设定信号(步骤421)；
(4.7)若步骤“漏电流信号是否为设定信号”的判断结果为否，则输出开关断开；
(4.8)若步骤“漏电流信号是否为设定信号”的判断结果为是，则进入“同时满足上述条件”的判断；
(4.9)计数器赋值(步骤430)；
(4.10)判断计数器的值是否为不等于设定值(步骤431)；
(4.11)若“计数器的值是否为不等于设定值”的判断结果为否，则输出开关断开；
(4.12)若“漏电流信号是否为设定信号”的判断结果为是，则进入“同时满足上述条件”的判断；
(4.13)判断“过电流信号是否为设定信号”，“漏电流信号是否为设定信号”，“计数器的值是否为不等于设定值”是否同时满足设定条件，进入“同时满足上述条件”的判断；
(4.14)若“同时满足上述条件”的判断结果为否，则输出开关断开；
(4.15)输出开关断开，随后结束(步骤442)；
(4.16)若“同时满足上述条件”的判断结果为是，则输出开关断开；
(4.17)输出开关闭合(步骤441)；
(4.18)结束(步骤443)；
(5)返回调用漏电流检测信号子程序(步骤15)。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1、简单可靠，成本低廉。
2、从源头上自动切断电源，以减少或终止用电事故的发生，以提高用电的安全性。
附图说明
图1是本发明第一实施例的电路方框图，是设有接地状态检测、漏电检测保护和过电流保护产品的原理框图。
图2是本发明第二实施例的电路方框图，是设有接地状态检测、漏电流检测保护产品的原理框图。
图3是本发明第三实施例的电路方框图，是设有接地状态、过电流保护产品的原理框图。
图4是本发明用电安全保护开关控制方法的主流程图。
图5是本发明第一种用电安全保护开关输出控制的子流程图。
图6是本发明第二种用电安全保护开关输出控制的子流程图。
图7是本发明第三种用电安全保护开关输出控制的子流程图。
图8是本发明用电安全保护开关漏电流检测的子流程图。
图9是本发明用电安全保护开关过电流检测的子流程图。
图10是本发明用电安全保护开关接地信号电平检测的子流程图。
图11是本发明用电安全保护开关接地信号计数器数值检测的子流程图。
具体实施方式
本发明下面将结合附图作进一步详述：
图1、图4、图5、图8、图9、图10、图11示出了本发明的第一个实施例。
请参阅图1所示，一种用电安全保护开关，包括电源输入单元、接地检测单元、过流检测单元、漏电检测单元、直流电源单元、微控制单元、输出控制执行单元，其特征在于：电源输入单元A通过与其连接的直流电源单元E降压整流，得到提供给接地检测单元B、过流检测单元C、漏电检测单元D、微控制单元F、输出控制执行单元H工作的直流电源，由接地检测单元B所检测产生的接地状态检测信号传送到与其相连的微处理单元F，由过流检测单元C检测的负载电流信号传送到与其相连的微控制单元F，由漏电检测单元D检测的漏电流信号传送到与其相连的微处理单元F，微处理单元F根据所接收的接地信号、漏电流信号、过流信号，检测是否切断负载电源，并通过输出控制执行单元H决定是否切断负载电源。
请参阅图4所示，该用电安全保护开关的控制方法，包括下列步骤：
(1)调用漏电流检测信号子程序(步骤11)；
(2)调用过流信号检测子程序(步骤12)；
(3)调用接地信号子程序(步骤13)；
(4)调用输出控制子程序(步骤14)；
(5)返回步骤11(步骤15)；
请参阅5所示，所述输出控制子程序包括下列步骤：
(1)设定过电流信号(步骤410)；
(2)判断过电流信号是否为设定信号(步骤411)；
(3)若步骤411的判断结果为否，则进入步骤442；
(4)若步骤411的判断结果为是，则进入步骤440；
(5)设定漏电流信号(步骤420)；
(6)判断漏电流信号是否为设定信号(步骤421)；
(7)若步骤421的判断结果为否，则进入步骤442；
(8)若步骤421的判断结果为是，则进入步骤440；
(9)计数器赋值(步骤430)；
(10)判断计数器的值是否为不等于设定值(步骤431)；
(11)若步骤431的判断结果为否，则进入步骤442；
(12)若步骤421的判断结果为是，则进入步骤440；
(13)判断步骤411，步骤421，步骤431是否同时满足设定条件，进入步骤440；
(14)若步骤440的判断结果为否，则进入步骤442；
(15)输出开关断开，进入步骤443(步骤442)；
(16)若步骤440的判断结果为是，则进入步骤441；
(17)输出开关闭合，进入步骤443(步骤441)；
(18)结束(步骤443)。
请参阅8所示，所述漏电流检测信号子程序包括下列步骤：
(1)漏电流信号检测(步骤110)；
(2)读取I/O电位(步骤111)；
(3)A/D模数转换(步骤112)；
(4)记录模数转换值(步骤113)；
(5)抗干扰处理(步骤114)；
(6)设定漏电流信号值(步骤115)；
(7)结束(步骤116)。
请参阅9所示，所述过电流检测信号子程序包括下列步骤：
(1)过电流信号检测(步骤210)；
(2)读取I/O电位(步骤211)；
(3)A/D模数转换(步骤212)；
(4)记录模数转换值(步骤213)；
(5)抗干扰处理(步骤214)；
(6)设定过电流信号值(步骤215)；
(7)结束(步骤216)。
请参阅10所示，所述接地信号电平翻转检测子程序包括下列步骤：
(1)接地信号检测(步骤310)；
(2)读取I/O电平(步骤311)；
(3)电平在单位时间内是否有翻转(步骤312)；
(4)若步骤312的判断结果为否，则进入步骤315；
(5)若步骤312的判断结果为是，则进入步骤313；
(6)进入INTO中断(步骤313)；
(7)计数器数值清除(步骤314)；
(8)结束(步骤315)。
请参阅11所示，所述接地信号检测计数器数值计数子程序包括下列步骤：
(1)接地信号检测(步骤320)；
(2)执行定时中断(步骤321)；
(3)计数器计数(步骤322)；
(4)判断计数器是否达到设定值(步骤323)；
(5)若步骤323的判断结果为否，则进入步骤325；
(6)若步骤323的判断结果为是，则进入步骤324；
(7)计数器数值赋值(步骤324)；
(8)结束(步骤325)。
图2、图4、图7、图8、图10、图11示出了本发明的第二个实施例。
请参阅图2所示，一种用电安全保护开关，包括电源输入单元、接地检测单元、漏电检测单元、直流电源单元，微控制单元、输出控制执行单元，其特征在于：电源输入单元A通过与其连接的直流电源单元E降压整流，得到提供给接地单元B、漏电单元D、微控制单元F、输出控制执行单元H工作的低压直流电源，由接地检测单元B所检测产生的接地状态检测信号传送到现其相连的微处理单元F，由漏电检测单元D检测的漏电流信号传送到与其相连的微控制单元F，微控制单元F根据所接收到的接地信号、漏电流信号，检测是否需要切断负载电源，并通过输出控制执行单元H决定是否切断负载电源。
请参阅图4所示，该用电安全保护开关的控制方法，包括下列步骤：
(1)调用漏电流检测信号子程序(步骤11)；
(2)用接地信号子程序(步骤13)；
(3)用输出控制子程序(步骤14)；
(4)返回步骤11(步骤15)；
请参阅7示，所述输出控制子程序包括下列步骤：
(1)设定漏电流信号(步骤710)；
(2)判断漏电流信号是否为设定信号(步骤711)；
(3)若步骤711的判断结果为否，则进入步骤732；
(4)若步骤711的判断结果为是，则进入步骤730；
(5)计数器赋值(步骤720)；
(6)判断计数器的值是否为不等于设定值(步骤721)；
(7)若步骤721的判断结果为否，则进入步骤732；
(8)若步骤721的判断结果为是，则进入步骤730；
(9)判断步骤711，步骤721是否同时满足设定条件，进入步骤730；
(10)若步骤730的判断结果为否，则进入步骤732；
(11)输出开关断开，进入步骤733(步骤732)；
(12)若步骤730的判断结果为是，则进入步骤731；
(13)输出开关闭合，进入步骤733(步骤731)；
(14)结束(步骤733)。
请参阅8所示，所述漏电流检测信号子程序包括下列步骤：
(1)漏电流信号检测(步骤110)；
(2)读取I/O电位(步骤111)；
(3)A/D模数转换(步骤112)；
(4)记录模数转换值(步骤113)；
(5)抗干扰处理(步骤114)；
(6)设定漏电流信号值(步骤115)；
(7)结束(步骤116)。
请参阅10所示，所述接地信号电平翻转检测子程序包括下列步骤：
(1)接地信号检测(步骤310)；
(2)读取I/O电平(步骤311)；
(3)电平在单位时间内是否有翻转(步骤312)；
(4)若步骤312的判断结果为否，则进入步骤315；
(5)若步骤312的判断结果为是，则进入步骤313；
(6)进入INTO中断(步骤313)；
(7)计数器数值清除(步骤314)；
(8)结束(步骤315)。
请参阅11所示，所述接地信号检测计数器数值计数子程序包括下列步骤：
(1)接地信号检测(步骤320)；
(2)执行定时中断(步骤321)；
(3)计数器计数(步骤322)；
(4)判断计数器是否达到设定值(步骤323)；
(5)若步骤323的判断结果为否，则进入步骤325；
(6)若步骤323的判断结果为是，则进入步骤324；
(7)计数器数值赋值(步骤324)；
(8)结束(步骤325)。
图3、图4、图6、图8、图9了本发明的第三个实施例。
请参阅图3所示，一种用电安全保护开关，包括电流输入单元、过流检测单元、漏电检测单元、直流电源单元、微控制单元、输出控制执行单元，其特征在于：电源输入单元A通过与其相连的直流电源单元E降压整流，得到提供给过流检测单元C、漏电检测单元D、微控制单元F、输出控制执行单元H工作的低压直流电源，由过流检测单元C检测的负载电流信号传送到与其相连的微控制单元F，由漏电检测单元D检测的漏电流信于传送到与其相连的微控制单元F；微控制单元F根据所接收的漏电流信号、过流信号、检测是否需要切断负载电源，通过输出控制执行单元H决定是否切断负载电源。
请参阅图4所示，该用电安全保护开关的控制方法，包括下列步骤：
(1)调用漏电流检测信号子程序(步骤11)；
(2)调用过流信号检测子程序(步骤12)；
(3)调用输出控制子程序(步骤14)；
(4)返回步骤11(步骤15)；
请参阅6所示，所述输出控制子程序包括下列步骤：
(1)设定过电流信号(步骤610)；
(2)判断过电流信号是否为设定信号(步骤611)；
(3)若步骤611的判断结果为否，则进入步骤632；
(4)若步骤611的判断结果为是，则进入步骤630；
(5)设定漏电流信号(步骤620)；
(6)判断漏电流信号是否为设定信号(步骤621)；
(7)若步骤621的判断结果为否，则进入步骤632；
(8)若步骤621的判断结果为是，则进入步骤630；
(9)判断步骤611，步骤621，是否同时满足设定条件，进入步骤630；
(10)若步骤630的判断结果为否，则进入步骤632；
(11)输出开关断开，进入步骤633(步骤632)；
(12)若步骤630的判断结果为是，则进入步骤631；
(13)输出开关闭合，进入步骤633(步骤631)；
(14)结束(步骤633)。
请参阅8所示，所述漏电流检测信号子程序包括下列步骤：
(1)漏电流信号检测(步骤110)；
(2)读取I/O电位(步骤111)；
(3)A/D模数转换(步骤112)；
(4)记录模数转换值(步骤113)；
(5)抗干扰处理(步骤114)；
(6)设定漏电流信号值(步骤115)；
(7)结束(步骤116)。
请参阅9所示，所述过电流检测信号子程序包括下列步骤：
(1)过电流信号检测(步骤210)；
(2)读取I/O电位(步骤211)；
(3)A/D模数转换(步骤212)；
(4)记录模数转换值(步骤213)；
(5)抗干扰处理(步骤214)；
(6)设定过电流信号值(步骤215)；
(7)结束(步骤216)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种用电安全保护开关的控制方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)调用漏电流检测信号子程序(步骤11)；
所述漏电流检测信号子程序包括下列步骤：
(1.1)漏电流信号检测(步骤110)；
(1.2)读取I/O电位(步骤111)；
(1.3)A/D模数转换(步骤112)；
(1.4)记录模数转换值(步骤113)；
(1.5)抗干扰处理(步骤114)；
(1.6)设定漏电流信号值(步骤115)；
(1.7)结束(步骤116)；
(2)调用过流信号检测子程序(步骤12)；
所述过电流检测信号子程序包括下列步骤：
(2.1)过电流信号检测(步骤210)；
(2.2)读取I/O电位(步骤211)；
(2.3)A/D模数转换(步骤212)；
(2.4)记录模数转换值(步骤213)；
(2.5)抗干扰处理(步骤214)；
(2.6)设定过电流信号值(步骤215)；
(2.7)结束(步骤216)；
(3)调用接地信号子程序(步骤13)；
所述接地信号检测子程序包括下列步骤：
(3.1)接地信号检测(步骤310)；
(3.2)读取I/O电平(步骤311)；
(3.3)电平在单位时间内是否有翻转(步骤312)；
(3.4)若步骤“电平在单位时间内是否有翻转”的判断结果为否，则结束；
(3.5)若步骤“电平在单位时间内是否有翻转”的判断结果为是，则进入INTO中断；
(3.6)进入INTO中断(步骤313)；
(3.7)计数器数值清除(步骤314)；
(3.8)结束(步骤315)；
(4)调用输出控制子程序(步骤14)；
所述输出控制子程序进一步包括下列步骤：
(4.1)设定过电流信号(步骤410)；
(4.2)判断过电流信号是否为设定信号(步骤411)；
(4.3)若步骤“过电流信号是否为设定信号”的判断结果为否，则输出开关断开；
(4.4)若步骤“过电流信号是否为设定信号”的判断结果为是，则进入“同时满足上述条件”的判断；
(4.5)设定漏电流信号(步骤420)；
(4.6)判断漏电流信号是否为设定信号(步骤421)；
(4.7)若步骤“漏电流信号是否为设定信号”的判断结果为否，则输出开关断开；
(4.8)若步骤“漏电流信号是否为设定信号”的判断结果为是，则进入“同时满足上述条件”的判断；
(4.9)计数器赋值(步骤430)；
(4.10)判断计数器的值是否为不等于设定值(步骤431)；
(4.11)若“计数器的值是否为不等于设定值”的判断结果为否，则输出开关断开；
(4.12)若“漏电流信号是否为设定信号”的判断结果为是，则进入“同时满足上述条件”的判断；
(4.13)判断“过电流信号是否为设定信号”，“漏电流信号是否为设定信号”，“计数器的值是否为不等于设定值”是否同时满足设定条件，进入“同时满足上述条件”的判断；
(4.14)若“同时满足上述条件”的判断结果为否，则输出开关断开；
(4.15)输出开关断开，随后结束(步骤442)；
(4.16)若“同时满足上述条件”的判断结果为是，则输出开关断开；
(4.17)输出开关闭合(步骤441)；
(4.18)结束(步骤443)；
(5)返回调用漏电流检测信号子程序(步骤15)。
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