CN207304142U - 一种多路plc低压不间断供电电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多路PLC低压不间断供电电源，包括电源电路、降压回路电路、基准稳压源电路、比较电路和放电回路电路；电源电路包括并联在220V市电电路上的中间继电器的线圈和开关电源，开关电源的输出端的正极与蓄电池组的正极连接，开关电源的输出端的负极与蓄电池组的负极连接；蓄电池组的正极与降压回路电路的输入端连接，降压回路电路的输出端与基准稳压源电路的输入端连接；基准稳压源电路的输出端与比较电路的输入端连接；比较电路的输出端与放电回路电路的输入端连接，放电回路电路的输出端与PLC连接器的正电源端连接。本实用新型可以为多个PLC供电，在电网出现波动或短时停电，可以保证PLC的正常供电。
Description
技术领域
本实用新型属于PLC供电切换技术领域，尤其涉及一种多路PLC低压不间断供电电源。
背景技术
PLC（可编程逻辑控制器）在工业控制运用的地方很多，是整个控制系统的核心，也是实现全厂自动化最重要的设备。由于市电电网的用电负荷调节变化很大，造成电网波动是无法避免的。但由于PLC的特殊性，电网波动会造成PLC重新执行程序，给机器的运行造成混乱，这种现象在有些要求不严的设备上可以接受，但对于特殊设备，尤其是要求连续性较高的设备，这种现象却是致命的。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种多路PLC低压不间断供电电源，适用于多台24V供电的PLC电网波动保护的场合，防止由于电网波动造成PLC工作异常给生产造成不必要的损失。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种多路PLC低压不间断供电电源，包括电源电路、蓄电池组、降压回路电路、基准稳压源电路、比较电路和放电回路电路；所述电源电路包括并联在220V市电电路上的中间继电器的线圈和开关电源，开关电源的输出端的正极与蓄电池组的正极连接，开关电源的输出端的负极与蓄电池组的负极连接，蓄电池组的负极接地；所述蓄电池组的正极与降压回路电路的输入端连接，降压回路电路的输出端与基准稳压源电路的输入端连接；所述基准稳压源电路的输出端与比较电路的输入端连接，为比较电路提供基准电压；所述比较电路的输出端与放电回路电路的输入端连接，所述放电回路电路的输出端与PLC连接器的正电源端连接。
所述降压回路电路包括并联的中间继电器的常开触点和放电回路电路中的继电器的第二常开触点、串联的第一二极管和第二二极管，中间继电器的常开触点的静触头和继电器的第二常开触点的静触头均与蓄电池组的正极连接，中间继电器的常开触点的动触头和继电器的第二常开触点的动触头均与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与第二二极管的正极连接，第二二极管的负极与基准稳压源电路的输入端连接。
所述放电回路电路包括三极管、继电器和续流二极管，所述三极管的基极通过第二电阻与比较电路的输出端连接，三极管的发射极接地，三极管的集电极通过继电器的线圈连接12V直流电源，继电器的线圈两端并联有续流二极管，其中续流二极管的负极连接12V直流电源；继电器的第一常开触点的静触头与第二二极管的负极连接，继电器的第一常开触点的动触头与PLC连接器的正电源端连接。
所述放电回路电路连接有至少一路PLC连接器，若干组PLC连接器并联连接，若干组PLC连接器通过供电开关与放电回路电路连接，每组PLC连接器均包括第三二极管和航空插头，第三二极管的负极与对应的航空插头连接，第三二极管的正极均与供电开关的动触头连接，供电开关的静触头与继电器的第一常开触点的动触头连接。
所述放电回路电路还包括发光二极管，发光二极管的正极通过第一电阻与续流二极管的负极连接，发光二极管的正极通过第一电阻接12V直流电源，发光二极管的负极与三极管的集电极连接。
所述基准稳压源电路包括三端稳压芯片、可调电阻和第一极性电容，所述三端稳压芯片的输入端与第二二极管的负极连接，三端稳压芯片的接地端接地，三端稳压芯片的输出端输出12V直流电源，三端稳压芯片的输出端连接第一极性电容的正极，第一极性电容的负极接地；三端稳压芯片的输出端通过可调电阻接地，可调电阻的滑动触头与比较电路的输入端连接。
所述比较电路包括运算放大器、第三电阻、第四电阻和第二极性电容，运算放大器的反相输入端与可调电阻的滑动触头连接，运算放大器的同相输入端通过第三电阻与第二二极管的负极连接，运算放大器的同相输入端通过第四电阻与三端稳压芯片的接地端连接，运算放大器的同相输入端还与第二极性电容的正极连接，所述第二极性电容的负极接地；运算放大器的电源端接12V直流电源，运算放大器的接地端接地，运算放大器的输出端与通过第二电阻与三极管的基极连接。
所述蓄电池组包括两个串联的5A/12V的蓄电池。
所述三端稳压芯片为稳压芯片7812。
所述运算放大器为LM358。
本实用新型具有的优点是：
1、本实用新型中的多路PLC低压不间断供电电源可以连接多个PLC为其供电，在电网出现波动或短时停电，由于该装置的存在，PLC的供电是没有停止的，在程序执行时不会出现异常，也不会出现重启现象，当电网恢复正常后，控制电路处于正常执行状态，因此该装置可以有效解决电网波动对PLC控制造成的异常发生。在市电不能正常供电时，自动切换由蓄电池组供电，无需人工进行操作；不间断供电电源体积小，电路结构简单，当市电正常供电时，市电通过开关电源为蓄电池组充电，蓄电池组本身存在电压，充电电流不大，不会对给PLC供电的24V开关电源造成影响；开关电源是交流220V变为直流25.5V（由24V调到25.5V）给两组小型蓄电池供电，每组蓄电池的规格是5A/12V的，两组串联起来为24V，这个电压要与PLC的供电电压相当。电压25.5V是蓄电池组的浮充电压，在电网正常时，蓄电池组处于浮充状态。基准稳压源电路的作用是：一方面为比较电路提供基准电压；另一方面是为比较电路中的运算放大器和放电回路电路中的继电器提供12V直流工作电源；比较电路是将基准电压与蓄电池组两端电压进行比较后输出一个控制电压，该控制电压控制放电回路电路中的三极管导通，即控制放电回路电路接通与否；
2、本实用新型中的发光二极管为继电器工作指示灯，当继电器得电时，发光二极管导通发光；
3、本实用新型中的基准稳压源电路的作用有两个，第一为比较电路提供基准电压，在蓄电池组两端电压发生变化时，仍然能够为比较电路提供稳定不变的基准电压；第二是为比较电路中的运算放大器和放电回路电路中的继电器提供12V直流工作电源，电路结构简单；
4、为了避免蓄电池组过度放电，运算放大器的反相输入端连接到了可调电阻的调节端，通过调节可以产生一个0到12V的直流电压来作为比较器的反相基准电压。蓄电池组经第一二极管和第二二极管后的输出电压，经第三电阻和第四电阻分压后产生一个比较电压连接到了运算放大器的正向输入端上面。这个电路是为了防止蓄电池组输出电压过低导致PLC工作时出现异常而设置的，从而也起到保护蓄电池组的作用。输出电压回路的下限电压值设置在21.5V，再低，PLC工作就会不可靠，就需要关断PLC供电。在调节时，当输出电压为21.5V时，调节可调电阻，使运算放大器的输出端变为低电平。当电网正常时，运算放大器就会输出高电平，该电压经过第二电阻连接到三极管的基极上面，三极管就处于导通状态，继电器就处于吸合状态，其第一常开点就会闭合，就会通过该触点向PLC电源供电。当输出点的电压低于21.5V时，运算放大器就会输出低电平，三极管就截止，继电器就释放，其触点断开，PLC供电停止。
附图说明
图1为本实用新型中的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种多路PLC低压不间断供电电源，包括电源电路、蓄电池组BT1、降压回路电路、基准稳压源电路、比较电路和放电回路电路。
电源电路包括并联在220V市电电路上的中间继电器KA1的线圈和开关电源，交流220V电压经电源开关S1、熔断器F1后分为两路，一路到开关电源的输入端，另外一路连接到了中间继电器KA1的线圈上。开关电源的输出端的正极与蓄电池组BT1的正极连接，开关电源的输出端的负极与蓄电池组BT1的负极连接，蓄电池组BT1的负极接地。蓄电池组BT1为两个串联的5A/12V的蓄电池。
降压回路电路包括并联的中间继电器KA1的常开触点KA1-1和放电回路电路中的继电器K1的第二常开触点K1-2、串联的第一二极管D1和第二二极管D2，中间继电器KA1的常开触点KA1-1的静触头和继电器K1的第二常开触点K1-2的静触头均与蓄电池组BT1的正极连接，中间继电器KA1的常开触点KA1-1的动触头和继电器K1的第二常开触点K1-2的动触头均与第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极与第二二极管D2的正极连接。
放电回路电路包括三极管Q1、继电器K1、续流二极管D3和发光二极管LED1，三极管Q1的基极通过第二电阻R2与比较电路的输出端连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极通过继电器K1的线圈连接12V直流电源，继电器K1的线圈两端并联有续流二极管D3，其中续流二极管D3的负极连接12V直流电源。发光二极管LED1的正极通过第一电阻R1与续流二极管D3的负极连接，发光二极管LED1的正极通过第一电阻R1接12V直流电源，发光二极管LED1的负极与三极管Q1的集电极连接。继电器K1的第一常开触点K1-1的静触头与第二二极管D2的负极连接。
本实施例中的放电回路电路连接有十路PLC连接器，十路PLC连接器并联连接，十路PLC连接器通过供电开关S2与放电回路电路连接，每组PLC连接器均包括第三二极管和航空插头，第三二极管(D4-D13)的负极与对应的航空插头连接，第三二极管(D4-D13)的正极均与供电开关S2的动触头连接，供电开关S2的静触头与继电器K1的第一常开触点的动触头连接。
基准稳压源电路包括三端稳压芯片U2、可调电阻RW1和第一极性电容C1，三端稳压芯片U2为稳压芯片7812。三端稳压芯片U2的输入端与第二二极管D2的负极连接，三端稳压芯片U2的接地端接地，三端稳压芯片U2的输出端输出12V直流电源，三端稳压芯片U2的输出端连接第一极性电容C1的正极，第一极性电容C1的负极接地。三端稳压芯片U2的输出端通过可调电阻RW1接地，可调电阻RW1的滑动触头与比较电路的反相输入端连接。
比较电路包括运算放大器U1、第三电阻R3、第四电阻R4和第二极性电容C2，运算放大器U1为LM358。运算放大器U1的反相输入端与可调电阻RW1的滑动触头连接，运算放大器U1的同相输入端通过第三电阻R3与第二二极管D2的负极连接，运算放大器U1的同相输入端还通过第四电阻R4与三端稳压芯片U2的接地端连接，运算放大器U1的同相输入端还与第二极性电容C2的正极连接，第二极性电容C2的负极接地。运算放大器U1的电源端接12V直流电源，运算放大器U1的接地端接地，运算放大器U1的输出端与通过第二电阻R2与三极管Q1的基极连接。
工作过程：
（1）、初步送电时，打开电源开关S1，开关电源通过25.5V电压给蓄电池进行充电，同时中间继电器KA1吸合，蓄电池的电压通过KA1的常开触点KA1-1给后级电路供电。稳压芯片及比较器都会得电，继电器K1处于吸合状态，其常开触点K1-1、K1-2也处于闭合状态，可以向后级PLC进行供电。
（2）、当电网停电后，中间继电器KA1失电，其触点KA1-1断开，蓄电池通过继电器K1触点K1-1、K1-2继续供电。
（3）、随着蓄电池放电时间的延长，其两端电压在慢慢下降，当输出端电压下降到21.5V时，比较器发生反转，输出低电平，继电器K1断开释放，停止继续向PLC供电，比较器电路失电，供电过程结束。
（4）、电网恢复供电，中间继电器KA1吸合，开关电源继续给蓄电池充电并通过KA1触点KA1-1向后级电路供电，重复进行到第一步。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多路PLC低压不间断供电电源，其特征在于：包括电源电路、蓄电池组、降压回路电路、基准稳压源电路、比较电路和放电回路电路；所述电源电路包括并联在220V市电电路上的中间继电器的线圈和开关电源，开关电源的输出端的正极与蓄电池组的正极连接，开关电源的输出端的负极与蓄电池组的负极连接，蓄电池组的负极接地；所述蓄电池组的正极与降压回路电路的输入端连接，降压回路电路的输出端与基准稳压源电路的输入端连接；所述基准稳压源电路的输出端与比较电路的输入端连接，为比较电路提供基准电压；所述比较电路的输出端与放电回路电路的输入端连接，所述放电回路电路的输出端与至少一路PLC连接器的正电源端连接。
2.如权利要求1所述的多路PLC低压不间断供电电源，其特征在于：所述降压回路电路包括并联的中间继电器的常开触点和放电回路电路中的继电器的第二常开触点、串联的第一二极管和第二二极管，中间继电器的常开触点的静触头和继电器的第二常开触点的静触头均与蓄电池组的正极连接，中间继电器的常开触点的动触头和继电器的第二常开触点的动触头均与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与第二二极管的正极连接，第二二极管的负极与基准稳压源电路的输入端连接。
3.如权利要求2所述的多路PLC低压不间断供电电源，其特征在于：所述放电回路电路包括三极管、继电器和续流二极管，所述三极管的基极通过第二电阻与比较电路的输出端连接，三极管的发射极接地，三极管的集电极通过继电器的线圈连接12V直流电源，继电器的线圈两端并联有续流二极管，其中续流二极管的负极连接12V直流电源；继电器的第一常开触点的静触头与第二二极管的负极连接，继电器的第一常开触点的动触头与PLC连接器的正电源端连接。
4.如权利要求3所述的多路PLC低压不间断供电电源，其特征在于：所述PLC连接器通过供电开关与放电回路电路连接，每组PLC连接器均包括第三二极管和航空插头，第三二极管的负极与对应的航空插头连接，第三二极管的正极均与供电开关的动触头连接，供电开关的静触头与继电器的第一常开触点的动触头连接。
5.如权利要求4所述的多路PLC低压不间断供电电源，其特征在于：所述放电回路电路还包括发光二极管，发光二极管的正极通过第一电阻与续流二极管的负极连接，发光二极管的正极通过第一电阻接12V直流电源，发光二极管的负极与三极管的集电极连接。
6.如权利要求5所述的多路PLC低压不间断供电电源，其特征在于：所述基准稳压源电路包括三端稳压芯片、可调电阻和第一极性电容，所述三端稳压芯片的输入端与第二二极管的负极连接，三端稳压芯片的接地端接地，三端稳压芯片的输出端输出12V直流电源，三端稳压芯片的输出端连接第一极性电容的正极，第一极性电容的负极接地；三端稳压芯片的输出端通过可调电阻接地，可调电阻的滑动触头与比较电路的输入端连接。
7.如权利要求6所述的多路PLC低压不间断供电电源，其特征在于：所述比较电路包括运算放大器、第三电阻、第四电阻和第二极性电容，运算放大器的反相输入端与可调电阻的滑动触头连接，运算放大器的同相输入端通过第三电阻与第二二极管的负极连接，运算放大器的同相输入端通过第四电阻与三端稳压芯片的接地端连接，运算放大器的同相输入端还与第二极性电容的正极连接，所述第二极性电容的负极接地；运算放大器的电源端接12V直流电源，运算放大器的接地端接地，运算放大器的输出端与通过第二电阻与三极管的基极连接。
8.如权利要求7所述的多路PLC低压不间断供电电源，其特征在于：所述蓄电池组包括两个串联的5A/12V的蓄电池。
9.如权利要求8所述的多路PLC低压不间断供电电源，其特征在于：所述三端稳压芯片为稳压芯片7812。
10.如权利要求9所述的多路PLC低压不间断供电电源，其特征在于：所述运算放大器为LM358。
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| CN201721125591.0U CN207304142U (zh) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | 一种多路plc低压不间断供电电源 |
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| CN110278879A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-27 | 河南牧业经济学院 | 一种低功耗安全型畜牧用高压围栏 |
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