CN115113037A - 旋转编码开关自检方法、装置及一种断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转编码开关自检方法。本发明定时读取旋转编码开关的编码值，并将其与预置的编码开关各档位对应标准编码值以及调整前档位相邻两个档位的对应标准编码值进行比较，以判断旋转编码开关是否出现位置异常。本发明还公开了一种旋转编码开关自检装置及一种断路器。相比现有技术，本发明通过简单的逻辑判断即可对旋转编码开关的位置状态进行实时准确的检测，检测可靠性高，且可通过对现有设备的软件升级即可实现，实现方便，成本低廉；本发明可有效避免由于编码开关异常而造成断路器的整定值与目标设定值不匹配，从而避免造成断路器误动作或不动作的异常情况。

Description

旋转编码开关自检方法、装置及一种断路器

技术领域

本发明涉及一种旋转编码开关自检方法及装置。

背景技术

断路器是低压配电系统中的保护装置，对线路提供过载和短路保护的重要开关电器，能够在电流超过整定值后切断故障电流，保护电路。现有断路器的各种整定参数往往由断路器上的旋转编码开关来调节设定，通过旋转编码开关，使得编码开关处于不同的档位，来对断路器的动作电流、动作时间等参数进行整定。断路器工作环境复杂，经常存在粉尘、油渍等严重污染的情况，会影响编码开关的操作指示，如工程人员或者用户在对编码开关进行旋转操作，即调整整定值时，会出现编码开关看似指示准确但实际旋转不到位的情况，使得断路器的整定值与目标设定值不相同，操作人员却不得而知。这种情况下，很有可能会造成断路器误动作或甚至不动作的异常情况，给正常生产运行带来损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种旋转编码开关自检方法，可对旋转编码开关位置异常进行实时准确的检测，进而确保使用旋转编码开关的断路器的整定参数准确可靠。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种旋转编码开关自检方法，包括以下步骤：

步骤1、定时读取编码开关的编码值，并判断所读取的编码值是否为预置的编码开关各档位对应标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转步骤2；否则，转步骤3；

步骤2、当所读取编码开关的编码值发生变化时，判断所读取的变化后编码值是否为预判的两个标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转至步骤1；否则，转步骤3；

步骤3、判定编码开关位置异常。

进一步地，所述步骤3还包括：输出编码开关位置异常指示。

优选地，以声、光、特定显示界面中的至少一种方式输出编码开关位置异常指示。

基于同一发明构思还可以得到以下技术方案：

一种旋转编码开关自检装置，包括：

标准编码值存储单元，其中预置有编码开关各档位对应标准编码值；

位置检测单元，用于执行以下检测流程：

步骤1、定时读取编码开关的编码值，并判断所读取的编码值是否为预置的编码开关各档位对应标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转步骤2；否则，转步骤3；

步骤2、当所读取编码开关的编码值发生变化时，判断所读取的变化后编码值是否为预判的两个标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转至步骤1；否则，转步骤3；

步骤3、判定编码开关位置异常。

进一步地，该装置还包括：

异常指示单元，用于在判定编码开关位置异常时，输出编码开关位置异常指示。

优选地，异常指示单元以声、光、特定显示界面中的至少一种方式输出编码开关位置异常指示。

一种断路器，包括用于设定整定参数的旋转编码开关；所述断路器还包括如上任一技术方案所述旋转编码开关自检装置。

相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：

本发明通过简单的逻辑判断即可对旋转编码开关的位置状态进行实时准确的检测，检测可靠性高，且可通过对现有设备的软件升级即可实现，实现方便，成本低廉；

本发明可以在操作人员旋转编码开关时，即改变断路器整定值的时候，对编码开关位置是否正确做出检测，并发出相应指示状态，提醒操作人员，特别是当编码开关位置异常时，能起到及时指示操作人员的作用，避免由于编码开关异常而造成断路器的整定值与目标设定值不匹配，从而避免造成断路器误动作或不动作的异常情况。

附图说明

图1为本发明断路器控制部分的一种具体电路结构原理示意图；

图2为电源电路图；

图3为旋转编码开关的管脚结构示意图；

图4为用旋转编码开关设定整定值的示意图；

图5为旋转编码开关自检流程示意图；

图6为本发明断路器控制部分的另一种具体电路结构原理示意图。

具体实施方式

针对现有技术所存在的问题，本发明的解决思路是定时读取旋转编码开关的编码值，并将其与预置的编码开关各档位对应标准编码值以及调整前档位相邻两个档位的对应标准编码值进行比较，以判断旋转编码开关是否出现位置异常。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种旋转编码开关自检方法，包括以下步骤：

步骤1、定时读取编码开关的编码值，并判断所读取的编码值是否为预置的编码开关各档位对应标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转步骤2；否则，转步骤3；

步骤2、当所读取编码开关的编码值发生变化时，判断所读取的变化后编码值是否为预判的两个标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转至步骤1；否则，转步骤3；

步骤3、判定编码开关位置异常。

进一步地，所述步骤3还包括：输出编码开关位置异常指示。

优选地，以声、光、特定显示界面中的至少一种方式输出编码开关位置异常指示。

基于同一发明构思还可以得到以下技术方案：

一种旋转编码开关自检装置，包括：

标准编码值存储单元，其中预置有编码开关各档位对应标准编码值；

位置检测单元，用于执行以下检测流程：

步骤1、定时读取编码开关的编码值，并判断所读取的编码值是否为预置的编码开关各档位对应标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转步骤2；否则，转步骤3；

步骤2、当所读取编码开关的编码值发生变化时，判断所读取的变化后编码值是否为预判的两个标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转至步骤1；否则，转步骤3；

步骤3、判定编码开关位置异常。

进一步地，该装置还包括：

异常指示单元，用于在判定编码开关位置异常时，输出编码开关位置异常指示。

优选地，异常指示单元以声、光、特定显示界面中的至少一种方式输出编码开关位置异常指示。

一种断路器，包括用于设定整定参数的旋转编码开关；所述断路器还包括如上任一技术方案所述旋转编码开关自检装置。

为了便于公众理解，下面通过具体实施例，并结合附图来对本发明的技术方案进行详细说明：

图1显示了本发明断路器控制部分的一种具体电路结构，其包含微处理电路、指示电路、脱扣电路以及编码开关电路；信号处理电路连接到微处理器电路，微处理器电路采样来自信号处理电路的电压，电流等电力参数；脱扣电路连接到微处理器电路，微处理器电路综合编码开关电路以及信号处理电路的采样处理结果，判断是否发出脱扣信号至脱扣电路；指示电路连接到微处理器电路，根据微处理器电路发出的不同指示信号，发出不同的指示信息；编码开关电路连接到微处理器电路，微处理器电路采样处理编码开关电路的状态。图1中，S1为编码开关，N1为微处理器，编码开关S1与微处理器N1如图连接，组成编码开关电路；N2为复位芯片，C1，C2为旁路电容，复位芯片N2，电容C1，C2组成微处理器复位电路，为微处理器提供上电复位；LED1为发光二极管，R1为限流电阻，发光二极管LED1与限流电阻R1组成指示电路(也可根据实际情况采用喇叭、蜂鸣器，或者采用特定的显示界面来进行状态指示)。

图2为电源电路，N3为DC/DC转换芯片，L1为输出电感，R3、R4、R5为输出电压调节电阻。外部直流电源接入DC/DC转换芯片N3输入引脚pin1，经过输出引脚pin10，输出系统所需要要工作电压，C4、C5、C6为输出滤波电容。

图3为本实施例中所使用旋转编码开关S1的管脚结构示意图，1、2、4、8、c为编码开关5个引脚，结合图1所示，1、2、4、8分别连接至微处理器I/O引脚17、18、19、20，一一对应连接，c脚连接至系统GND。

如图4所示，当编码开关正常指定0～9某个位置时，微处理器引脚17、18、19、20将获得对应的高、低电平，如指向位置0时，微处理器引脚17、18、19、20电平NET1、NET2、NET3、NET4为1、1、1、1；指向其余位置时，微处理器引脚17、18、19、20电平NET1、NET2、NET3、NET4满足表1编码值表。

表1 编码值表

按照计算机8421码编码规格，则上述电路中，4位编码开关理论上输出有16种编码值，在本实施例中，编码开关位置定义为0～9共10个位置，在正常情况下，编码开关输出值为对应表1中正常的10个状态编码值，当存在异常情况时，可能出现异常状态6个编码值。

为及时检测出编码开关位置异常导致的编码值异常问题，如图5所示，本发明依据预置在微处理器电路中的表1，按照以下流程进行旋转编码开关自检：

断路器上电脱扣器开始工作；

脱扣器进行必要的初始化，其中包括微处理器预置编码开关的编码值，预置编码值时，本实施例按照电路设计，预置的编码值如表1，每一个编码开关预置10个编码值，1为高电平，0为低电平；

微处理器定时读取编码开关S1的编码值，即按照程序预置的定时延时固定时间，如10mS、20mS或其他时间定值，微处理器对编码开关S1的编码值进行读取，将其记录为S1_0；

接下来将S1_0的值与预置的编码开关各档位对应标准编码值表(表1)进行比对判断，是否为预置的标准编码值中的一个编码值，若判断结果为是，则判定编码开关位置正常，输出编码开关位置正常指令；并预判该编码值在预置的编码值表中左右相邻两个档位的编码值；若否，则判定编码开关位置异常，输出编码开关位置异常指令；例如，编码开关当前位置在0位置时(如图4最左侧所显示的位置状态)，微处理器定时读取编码开关S1的编码值，则读取的编码值为1、1、1、1，记录此时编码值状态为S1_0；将S1_0的值与预置的编码值(表1)进行比对判断，比对正确，则编码开关位置正常，输出编码开关正常指示，例如微处理器发出正常指示脉冲信号至指示电路，LED1闪烁两次后常亮，指示编码开关位置正常，也可以LED1一直常亮；同时预判左右相邻两个档位的标准编码值，如相邻右边档位1为0、1、1、1，相邻左边档位9为0、1、1、0；

若微处理器定时读取的编码开关S1的编码值，与预置的编码值(表1)进行比对判断，判断结果不在预置的标准编码值中，则判定编码开关位置异常，输出编码开关异常指示，例如微处理器发出异常指示脉冲信号至指示电路，LED1持续闪烁，指示操作人员编码开关位置异常。

在断路器运行过程中，如果需要对编码开关进行调节，从上述过程中读取的编码值对应的位置旋转至左右相邻的任一位置；此时微处理器继续定时读取编码开关的编码值，与上一次微处理器预判的左右相邻两个档位的标准编码值进行比对判断，是否为预判的左右相邻两个档位的编码值中的一个，若是，则编码开关位置正常，输出编码开关位置正常指示，并进行预判该编码值在预置的编码值(表1)中左右相邻两个档位的标准编码值；若否，则编码开关位置异常，输出编码开关位置异常指令；例如从档位0旋转到档位1或从档位0旋转到档位9；以从档位0旋转到档位1为例，如图4所示，编码开关指向位置0，微处理器N1此时读取到编码开关S1位置状态信号NET1、NET2、NET3、NET4分别为1、1、1、1，并记录此刻编码值状态为S0-1；进行整定值调整，即转动编码开关S1，从图最左侧的0位置转到1位置时，即旋转1个档位，此时微处理器N1判断编码开关位置改变，并读取到编码开关S1位置状态信号，编码开关S1转动到位情况下，NET1、NET2、NET3、NET4分别为0、1、1、1，并记录此刻编码值状态为S1-1，同时，微处理器N1判断此当前位置的编码值是否是编码值状态S0-1位置的相邻位置标准编码值中的一个，相邻右边位置1的标准编码值为0、1、1、1，相邻左边位置9的标准编码值为0、1、1、0；若是，则微处理器N1发出正常指示脉冲信号至指示电路，LED1闪烁两次后停止，也可以LED1一直常亮，指示编码开关S1整定正常；若不满足，例如，编码值状态S1-1的编码值，NET1、NET2、NET3、NET4可能为0、1、0、0.或1、0、1、1，或其它值，此时，微处理器N1发出异常指示脉冲信号至指示电路，LED1持续闪烁，指示操作人员编码开关整定异常。

图6显示了本发明断路器控制部分的另一种具体电路结构，与图1不同之处在于增加了编码开关S2，与编码开关S1一样，连接至微处理器N1，此处编码开关不限定于增加几个，可以是1个、2个或更多；此外，指示电路也增加了液晶显示电路LCD1，同样连接至微处理器N1。在断路器工作过程中，微处理器N1同时读取编码开关S1、S2的编码值并按照以上方法判断其各自位置状态是否满足正常，当正常状态时，可以通过LED1或者LCD1发出正常状态指示，当出现异常状态时，同样通过LED1或者LCD1发出异常状态指示。

Claims (7)

1.一种旋转编码开关自检方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、定时读取编码开关的编码值，并判断所读取的编码值是否为预置的编码开关各档位对应标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转步骤2；否则，转步骤3；

步骤2、当所读取编码开关的编码值发生变化时，判断所读取的变化后编码值是否为预判的两个标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转至步骤1；否则，转步骤3；

步骤3、判定编码开关位置异常。

2.如权利要求1所述旋转编码开关自检方法，其特征在于，所述步骤3还包括：输出编码开关位置异常指示。

3.如权利要求2所述旋转编码开关自检方法，其特征在于，以声、光、特定显示界面中的至少一种方式输出编码开关位置异常指示。

4.一种旋转编码开关自检装置，其特征在于，包括：

标准编码值存储单元，其中预置有编码开关各档位对应标准编码值；

位置检测单元，用于执行以下检测流程：

步骤1、定时读取编码开关的编码值，并判断所读取的编码值是否为预置的编码开关各档位对应标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转步骤2；否则，转步骤3；

步骤2、当所读取编码开关的编码值发生变化时，判断所读取的变化后编码值是否为预判的两个标准编码值中的一个，如是，则判定编码开关位置正常，并从所述预置的编码开关各档位对应标准编码值中预判当前编码开关位置前、后两个档位所对应的标准编码值，然后转至步骤1；否则，转步骤3；

步骤3、判定编码开关位置异常。

5.如权利要求4所述旋转编码开关自检装置，其特征在于，该装置还包括：

异常指示单元，用于在判定编码开关位置异常时，输出编码开关位置异常指示。

6.如权利要求5所述旋转编码开关自检装置，其特征在于，异常指示单元以声、光、特定显示界面中的至少一种方式输出编码开关位置异常指示。

7.一种断路器，包括用于设定整定参数的旋转编码开关；其特征在于，所述断路器还包括如权利要求4～6任一项所述旋转编码开关自检装置。

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