CN204886126U - 可视化接触器过载控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可视化接触器过载控制系统，包括PC上位机、网关、控制板卡、网关以及交流接触器，控制板卡包括RS485隔离通信模块、DC/DC电源模块、MCU控制单元、继电器输出控制电路和输出端子，所述MCU控制单元通过控制电路分别与继电器输出控制电路、DC/DC电源模块和RS485隔离通信模块电连接，所述继电器输出控制电路与输出端子相连，所述RS485隔离通信模块通过网关与PC上位机相连，所述输出端子与交流接触器相连，所述交流接触器与负载相连。人们通过本实用新型中的PC机可实时监测到各负载中接触器的实时状态，并且能够通过PC上位机看到整个控制板卡的处理过程，从而实现了过载保护的可视化。
Description
技术领域
本实用新型具体是一种可视化接触器过载控制系统，属于电路保护技术领域。
背景技术
随着人们生活水平的日趋提高，人们对生活质量的要求越来越高，空调等大功率用电设备的使用急剧增加，传统的过载保护设备已无法满足现有大功率设备的安全需求，且对于传统的过载保护技术，人们并不能实时的看到设备的运行状态，即便是已经发生了过载保护的动作，维护人员也不能在第一时间看到故障并排除，存在着很大的安全隐患。
发明内容
针对上述背景技术存在的问题，本实用新型提供一种可视化接触器过载控制系统，人们可以实时看到接触器的运行状态，并能够在第一时间看到故障以及排出故障的过程。
为了实现上述目的，本实用新型一种可视化接触器过载控制系统，包括PC上位机、网关、控制板卡、网关以及交流接触器，所述控制板卡包括RS485隔离通信模块、DC/DC电源模块、MCU控制单元、继电器输出控制电路和输出端子，所述MCU控制单元通过控制电路分别与继电器输出控制电路、DC/DC电源模块和RS485隔离通信模块电连接，所述继电器输出控制电路与输出端子相连，所述RS485隔离通信模块通过网关与PC上位机相连，所述输出端子与交流接触器相连，所述交流接触器与负载相连。
优选地，继电器输出控制电路共设有6路；所述MCU控制单元为32位MCU。
进一步，MCU控制单元包括单片机U3，发光二极管D20，电阻R30以及电容C30、C31，所述发光二极管D20一端接单片机U3的20号引脚，另一端通过电阻R30接电源正极；所述电容C30一端接单片机U3的10号引脚，另一端接数字地；所述电容C31一端接单片机U3的26号引脚，另一端接数字地。
进一步，所述继电器输出控制电路包括光耦U5，继电器U11、电容C13、C19，电阻R3、R9、R15，三极管Q1和二极管D2、D8，所述电阻R3一端接光耦U5的1号引脚，另一端通过电容C13接数字地，所述二极管D2一端接于电阻R3与光耦U5的1号引脚之间的电路上，另一端接光耦U5的2号引脚，所述电阻R9一端接于电阻R3与电容C13之间的电路上，另一端接光耦U5的2号引脚；
所述三极管Q1基极接光耦U5的3号引脚，集电极接光耦U5的4号引脚，发射极通过二极管D8接大地，所述继电器U11的13号引脚接二极管D8正极，所述继电器U11的1号引脚接二极管D8负极，所述继电器U11的5号引脚和7号引脚分别接输出端子的COM+端和Head_D0_1端，所述电容C19一端接光耦U5的3号引脚，另一端接二极管D8正极，所述电阻R15一端接光耦U5的3号引脚，另一端接二极管D8正极。
进一步，所述控制板卡的个数小于等于247。
进一步，PC上位机内还设有用于存储和管理数据的数据库管理单元。
优选地，单片机U3的型号为STM32F101C8，输出端子为12P弹簧式端子。
优选地，继电器U11为24VDC继电器，
与现有技术相比，人们通过本实用新型中的PC机可实时监测到各负载中接触器的实时状态，一旦负载电流超过了控制板卡设定的阀值，控制板卡将控制继电器输出控制电路断开，以断开电源，有效地防止了负载因电流过大而被烧坏，同时控制板卡将动作信号实时传送至PC上位机，人们可通过PC上位机看到整个控制板卡的处理过程，从而实现了过载保护的可视化。另外，本实用新型PC上位机还可以对于控制板卡通信协议一致的其他电器设备进行数据监测和控制，进一步增加了本系统地可扩展性。
附图说明
图1为本实用新型电原理框图；
图2为本实用新型MCU控制单元电路原理图；
图3为本实用新型继电器输出控制电路图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型一种可视化接触器过载控制系统，包括PC上位机、网关、控制板卡、网关以及交流接触器，所述控制板卡包括RS485隔离通信模块、DC/DC电源模块、32位MCU控制单元、6路24VDC继电器输出控制电路和输出端子，所述32位MCU控制单元通过控制电路分别与24VDC继电器输出控制电路、DC/DC电源模块和RS485隔离通信模块电连接，所述24VDC继电器输出控制电路与输出端子电连接；所述RS485隔离通信模块通过网关与PC上位机相连，所述输出端子与交流接触器相连，所述交流接触器与负载相连。所述网关与PC上位机通过TCP/IP协议连接。
作为本实用新型对上述技术方案的改进，如图2所示，所述MCU控制单元包括单片机U3，发光二极管D20，电阻R30以及电容C30、C31，所述发光二极管D20一端接单片机U3的20号引脚，另一端通过电阻R30接电源正极；所述电容C30一端接单片机U3的10号引脚，另一端接数字地；所述电容C31一端接单片机U3的26号引脚，另一端接数字地。电路中电阻R30对电路起到限流作用，电容C31对进入控制单元MCU的电能起到滤波作用。
作为本实用新型对上述技术方案的改进，如图3所示，所述继电器输出控制电路包括光耦U5，继电器U11、电容C13、C19，电阻R3、R9、R15，三极管Q1和二极管D2、D8，所述电阻R3一端接光耦U5的1号引脚，另一端通过电容C13接数字地，所述二极管D2一端接于电阻R3与光耦U5的1号引脚之间的电路上，另一端接光耦U5的2号引脚，所述电阻R9一端接于电阻R3与电容C13之间的电路上，另一端接光耦U5的2号引脚；该电路中电容C13起到滤波作用，电阻R3起到限流作用，二极管D2起到续流作用。
所述三极管Q1基极接光耦U5的3号引脚，集电极接光耦U5的4号引脚，发射极通过二极管D8接大地，所述继电器U11的13号引脚接二极管D8正极，所述继电器U11的1号引脚接二极管D8负极，所述继电器U11的5号引脚和7号引脚分别接输出端子的COM+端和Head_D0_1端，所述电容C19一端接光耦U5的3号引脚，另一端接二极管D8正极，所述电阻R15一端接光耦U5的3号引脚，另一端接二极管D8正极。上述COM+端是输出端子的220V的相线端，Head_D0_1端是输出端子的控制端。
当系统通电后，系统通过RS485通信接口使上位机与控制单元MCU中的单片机U3通信，对继电器U11等的动作阀值进行设置，到达阀值以后，单片机U3的21、22、23、24、27、及28号引脚分别作出相应的电位变化，使得原边光耦U5动作，进而使光耦U5的副边动作，三极管Q1由截止状态变成导通状态，使得24VDC继电器输出控制电路的通断去控制外部的交流接触器的通断。
作为本实用新型对上述技术方案的改进，所述控制板卡采用统一的通信协议，最多可以同时连接247个控制板卡，同时PC上位机还可以对与控制板卡通信协议一致的其他的电气设备进行数据的监测和控制，进一步增加了本系统地可扩展性。
作为本实用新型对上述技术方案的进一步改进，所述PC上位机内还设有用于存储和管理数据的数据库管理单元，可对接收到的数据进行存数和管理，便于以后调用查找。
作为本实用新型对上述技术方案的优选方案，所述单片机U3的型号为STM32F101C8，继电器U11为24VDC继电器，输出端子为12P弹簧式端子，进一步输出端子的具体型号为KF141AR。
将过载保护的阀值直接下载到32位MCU控制单元内，当设备的负载电流超过控制板卡中设定的阀值时，首先控制板卡的32位MCU会发出数字信号控制板卡上面的24VDC继电器输出控制电路的通断，通过24VDC继电器输出控制电路的通断去控制交流接触器的通断，从未断开负载的电流，有效地防止了因电流过大而使负载烧坏的现象，延长了负载的使用寿命。同时将动作信号通过RS485隔离通信模块和网关传输到PC上位机，人们可从PC上位机中看到交流接触器的实时状态，从而实现了过载保护的可视化。当过载排除之后，系统自动复位。
本实用新型利用PC上位机与网关连接，再通过网关将现场所有的控制板卡采集到接触器的实时状态传输到PC上位机中，数据库管理单元对数据进行存储和管理，以便于以后的调用和查询。
Claims (8)
1.一种可视化接触器过载控制系统，包括PC上位机、网关、控制板卡、网关以及交流接触器，所述控制板卡包括RS485隔离通信模块、DC/DC电源模块、MCU控制单元、继电器输出控制电路和输出端子，所述MCU控制单元通过控制电路分别与继电器输出控制电路、DC/DC电源模块和RS485隔离通信模块电连接，所述继电器输出控制电路与输出端子相连，所述RS485隔离通信模块通过网关与PC上位机相连，所述输出端子与交流接触器相连，所述交流接触器与负载相连。
2.根据权利要求1所述的一种可视化接触器过载控制系统，其特征在于，所述继电器输出控制电路共设有6路；所述MCU控制单元为32位MCU。
3.根据权利要求2所述的一种可视化接触器过载控制系统，其特征在于，所述MCU控制单元包括单片机U3，发光二极管D20，电阻R30以及电容C30、C31，所述发光二极管D20一端接单片机U3的20号引脚，另一端通过电阻R30接电源正极；所述电容C30一端接单片机U3的10号引脚，另一端接数字地；所述电容C31一端接单片机U3的26号引脚，另一端接数字地。
4.根据权利要求2所述的一种可视化接触器过载控制系统，其特征在于，所述继电器输出控制电路包括光耦U5，继电器U11、电容C13、C19，电阻R3、R9、R15，三极管Q1和二极管D2、D8，所述电阻R3一端接光耦U5的1号引脚，另一端通过电容C13接数字地，所述二极管D2一端接于电阻R3与光耦U5的1号引脚之间的电路上，另一端接光耦U5的2号引脚，所述电阻R9一端接于电阻R3与电容C13之间的电路上，另一端接光耦U5的2号引脚；
所述三极管Q1基极接光耦U5的3号引脚，集电极接光耦U5的4号引脚，发射极通过二极管D8接大地，所述继电器U11的13号引脚接二极管D8正极，所述继电器U11的1号引脚接二极管D8负极，所述继电器U11的5号引脚和7号引脚分别接输出端子的COM+端和Head_D0_1端，所述电容C19一端接光耦U5的3号引脚，另一端接二极管D8正极，所述电阻R15一端接光耦U5的3号引脚，另一端接二极管D8正极。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可视化接触器过载控制系统，其特征在于，所述控制板卡的个数小于等于247。
6.根据权利要求5所述的一种可视化接触器过载控制系统，其特征在于，所述PC上位机内还设有用于存储和管理数据的数据库管理单元。
7.根据权利要求3所述的一种可视化接触器过载控制系统，其特征在于，所述单片机U3的型号为STM32F101C8，输出端子为12P弹簧式端子。
8.根据权利要求4所述的一种可视化接触器过载控制系统，其特征在于，所述继电器U11为24VDC继电器。
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| CN201520566682.2U CN204886126U (zh) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 可视化接触器过载控制系统 |
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| CN110763935A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-07 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 抗干扰的测试方法及测试系统 |
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2015
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