CN106300560A - 一种基于plc的电动车充电系统 - Google Patents

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毛旭宝
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Abstract

本发明公开了一种基于PLC的电动车充电系统，包括人机交互装置、供电电源、充电模块和用于产生钱币脉冲信号的投币装置，还包括PLC控制器和用于采集脉冲信号的信号采集电路，信号采集电路的输入端与投币装置连接、其输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器上的通信接口通过通信模块与人机交互装置连接，充电模块通过现场网络通信模块与PLC控制器连接。本发明采用信号采样电路来对响应时间较短的投币脉冲信号进行采集、处理，只有单片机采集到有效的投币脉冲信号时，才通过三极管开关和中间继电器来触发PLC控制器的工作，大大提高了信号处理的效率、从而提高了系统的响应时间，且采用的PLC控制器处理能力更强、系统运行更可靠。

Description

一种基于PLC的电动车充电系统
技术领域
本发明涉及一种充电系统，具体涉及一种基于PLC的电动车充电系统。
背景技术
近年来，电动自车以其轻便节能、绿色环保、价格便宜、速度适中等诸多优点越来越受到人们的青睐，并迅速成为人们日常生活中重要的交通工具之一。电动车的供电电源为一般为36V、48V或60V的铅酸蓄电池，充满电的铅酸蓄电池一般能使电动车行走20-40公里之间。因此，电动车因供电电源的容量有限，只适用于短途路程、随时需要充电。
然而作为电动车基本的能源服务设施充电站，目前普遍处于纯粹人员管理的状况。为克服现有电动车充电站存在智能化程度低、不易于管理的缺陷，现有技术中，出现了各种智能化的电动车充电系统。例如：申请号为201520149546.3，授权公告号为204440550U的中国实用新型专利公开了一种电动车充电系统，包括单片机，单片机输入端分别与IC卡读写模块、计时模块、电量计量模块和按键输入模块连接，单片机输出端分别与语音提示模块、显示模块、继电器和短信发送模块连接，继电器的输入端与交流市电相连，继电器的输出端与充电接口连接，交流市电上还连接有电源模块，电源模块分别给单片机、IC卡读写模块、显示模块、计时模块、语音提示模块和电量计量模块供电。该充电系统虽然能够准确选择充电时间，实现自动计费、语音提醒、智能断电以及短信提醒的功能，但其采用的单片机因处理能力有限，需要配备较多的电路及仪器，导致系统运行的响应速度慢、信号的灵敏度低、可靠性低；且单片机对接收到的费用信号没有进行处理辨别，使单片机一直处于工作状态，大大浪费系统的处理资源。
发明内容
针对上述的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种系统灵敏度高、响应速度快、运行稳定可靠、智能化程度高的基于PLC的电动车充电系统。
为解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于PLC的电动车充电系统，包括人机交互装置、供电电源、充电模块和用于产生脉冲信号的投币装置，还包括PLC控制器和用于采集脉冲信号的信号采集电路，所述信号采集电路的输入端与投币装置连接、其输出端与PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器上的通信接口通过通信电缆与人机交互装置连接，所述充电模块通过现场网络通信模块与PLC控制器连接。
上述方案中，所述信号采集电路可以包括中间继电器K和型号为STC89C52RC的单片机，所述单片机的信号输入端与投币装置连接，单片机的输出端经一三极管开关后与中间继电器K的控制线圈连接；中间继电器K的常开触点J1串接于PLC控制器的输入端与PLC控制器的输入端辅助电源之间。
上述方案中，所述三极管开关包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2和电源Vcc，三极管Q1的发射极E与电源Vcc连接、其集电极C与中间继电器的控制线圈连接后接地、其基极B经电阻R3后与单片机的输出端连接，电阻R1的一端与单片机的输出端连接、其另一端与电源Vcc连接，电阻R2的一端与电源Vcc连接、其另一端与三极管Q1的基极B连接。
上述方案中，为了提示中间继电器是否吸合，可在中间继电器K的控制线圈上并联有一LED灯D1，所述LED灯D1上串接有一电阻R4。
上述方案中，所述人机交互装置具体可以为触摸屏。
上述方案中，进一步地，所述供电电源包括5V电源模块、12V电源模块和24V电源模块，其中5V电源模块与单片机连接，12V电源模块与投币装置连接，24V电源模块与触摸屏连接。
上述方案中，为实现远程监控及管理电动车充电系统的工作，所述PLC控制器上通过通信模块无线连接有一远程终端。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用主要由单片机和中间继电器构成的信号采样电路来对响应时间较短的投币脉冲信号进行采集、处理，只有单片机采集到有效的投币脉冲信号时(即投币成功)、才通过三极管开关、中间继电器来触发PLC控制器的工作，因此大大提高了信号处理的效率、从而提高了系统的响应时间，且采用的PLC控制器处理能力更强、系统运行更可靠；
2、本发明针对供电要求不同的投币装置、单片机和触摸屏设计出不同的电源模块，这样使系统运行更稳定。
附图说明
图1为本基于PLC的电动车充电系统的组成系统模块框图。
图2为所述信号采集电路的电路图。
图中标号为：Q1为三极管，R1、R2、R3、R4均为电阻，K为中间继电器，J1为常开触点，D1为LED灯，P4为PLC控制器的输入端，P5为PLC控制器的输入端辅助电源。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的解释说明，但不用以限制本发明。
如图1所示，一种基于PLC的电动车充电系统，包括人机交互装置、供电电源、充电模块和用于产生钱币脉冲信号的投币装置，还包括PLC控制器和用于采集脉冲信号的信号采集电路，本实施例中，所述脉冲信号具体为投币信号。所述信号采集电路的输入端与投币装置连接、其输出端与PLC控制器的输入端P4连接，所述PLC控制器上的通信接口通过通信电缆与人机交互装置连接，所述充电模块通过现场网络通信模块与PLC控制器连接。进一步地，所述PLC控制器上通过通信模块无线连接有一远程终端。
本实施例中，所述人机交互装置具体为触摸屏，用于接收、显示PLC控制器发来的投币数额、充电时间等相关参数，并向用户提供充电的操作界面、以通过PLC控制器向对应的充电模块上的充电接口发出充电指令。
所述通信模块具体可以是能够实现数据有线传输的光纤、光缆或是实现数据无线传输的无线传输系统。
如图2所示，所述信号采集电路包括中间继电器和型号为STC89C52RC的单片机，所述单片机的信号输入端与投币装置连接，单片机的输出端经一三极管开关后与中间继电器K的控制线圈连接；中间继电器K的常开触点J1串接于PLC控制器的输入端P4与PLC控制器的输入端辅助电源P5之间，本实施例中，PLC控制器的输入端辅助电源P5为24V直流电源。本实施例中，所述三极管开关包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2和电源Vcc，三极管Q1的发射极E与电源Vcc连接、其集电极C与中间继电器K的控制线圈连接后接地、其基极B经电阻R3后与单片机的输出端连接，电阻R1的一端与单片机的输出端连接、其另一端与电源Vcc连接，电阻R2的一端与电源Vcc连接、其另一端与三极管Q1的基极B连接。在中间继电器K的控制线圈上并联有一LED灯D1，所述LED灯D1上串接有一电阻R4。
所述供电电源包括5V电源模块、12V电源模块和24V电源模块，其中5V电源模块与单片机连接，12V电源模块与投币装置连接，24V电源模块与触摸屏连接。
本发明在工作时，即用户需要充电时，首先是向投币装置内投入硬币或纸币，投币装置内则产生一投币脉冲信号，单片机则快速地捕获、采集该投币脉冲信号，当单片机确定捕获到投币脉冲信号后、输出一中断信号，从而触发三极管Q1导通，接着中间继电器K的控制线圈得电、LED灯亮，使常开触点J1吸合；进而PLC控制器的输入端P4上电、PLC控制器就能检测到中间继电器K输入开关量的变化，从而累计投币数额、可充电的时间，并在触摸屏上显示；用户通过操作触摸屏即可控制充电模块开始放电，实现对电动车的充电工作。

Claims (7)

1.一种基于PLC的电动车充电系统，包括人机交互装置、供电电源、充电模块和用于产生钱币脉冲信号的投币装置，其特征在于：还包括PLC控制器和用于采集脉冲信号的信号采集电路，所述信号采集电路的输入端与投币装置连接、其输出端与PLC控制器的输入端(P4)连接，所述PLC控制器上的通信接口通过通信模块与人机交互装置连接，所述充电模块通过现场网络通信模块与PLC控制器连接。
2.根据权利要求1所述的基于PLC的电动车充电系统，其特征在于：所述信号采集电路包括中间继电器K和型号为STC89C52RC的单片机，所述单片机的信号输入端与投币装置连接，单片机的输出端经一三极管开关后与中间继电器K的控制线圈连接；中间继电器K的常开触点串接于PLC控制器的输入端(P4)与PLC控制器的输入端辅助电源(P5)之间。
3.根据权利要求2所述的基于PLC的电动车充电系统，其特征在于：所述三极管开关包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2和电源Vcc，三极管Q1的发射极E与电源Vcc连接、其集电极C与中间继电器K的控制线圈连接后接地、其基极B经电阻R3后与单片机的输出端连接，电阻R1的一端与单片机的输出端连接、其另一端与电源Vcc连接，电阻R2的一端与电源Vcc连接、其另一端与三极管Q1的基极B连接。
4.根据权利要求2所述的基于PLC的电动车充电系统，其特征在于：在中间继电器K的控制线圈上并联有一LED灯D1，所述LED灯D1上串接有一电阻R4。
5.根据权利要求2所述的基于PLC的电动车充电系统，其特征在于：所述人机交互装置为触摸屏。
6.根据权利要求5所述的基于PLC的电动车充电系统，其特征在于：所述供电电源包括5V电源模块、12V电源模块和24V电源模块，其中5V电源模块与单片机连接，12V电源模块与投币装置连接，24V电源模块与触摸屏连接。
7.根据权利要求1所述的基于PLC的电动车充电系统，其特征在于：所述PLC控制器上通过通信模块无线连接有一远程终端。
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