CN212848215U - 一种继电器控制系统 - Google Patents

Abstract

一种继电器控制系统，其包括继电器模块、主控电路、防反接电路、电源隔离电路、磁耦隔离电路、RS‑485通信电路及光耦隔离电路，所述主控电路分别与所述电源隔离电路、所述磁耦隔离电路、所述光耦隔离电路电性连接，所述电源隔离电路与所述防反接电路电性连接，所述磁耦隔离电路与所述RS‑485通信电路电性连接，所述光耦隔离电路与继电器模块电性连接。继电器控制系统通过在设置防反接电路及电源隔离电路，使得继电器控制系统的电源可得到保护，使得继电器控制系统可得到稳定的电压，同时避免正负极反接烧坏内部电路，使得继电器控制系统更安全，进一步地，继电器控制系统设置磁耦隔离电路、RS‑485通信电路及光耦隔离电路，可增加继电器控制系统的稳定性。

Description

一种继电器控制系统

【技术领域】

本实用新型涉及继电器系统保护领域，特别涉及一种继电器控制系统。

【背景技术】

继电器是一种电控制器件，通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

为了让继电器系统得到保护，继电器系统设置了保护电路，但市场上的继电器系统的保护电路未设置足够的电源保护措施，继电器系统的电源电路很难能得到保护，容易造成继电器系统的损坏。

【实用新型内容】

为了克服现有的继电器系统的电源电路很难能得到保护的问题，本实用新型提供一种继电器控制系统。

本实用新型为解决上述技术问题，提供的技术方案如下：一种继电器控制系统，其包括继电器模块、主控电路、防反接电路、电源隔离电路、磁耦隔离电路、RS-485通信电路及光耦隔离电路，所述主控电路分别与所述电源隔离电路、所述磁耦隔离电路、所述光耦隔离电路电性连接，所述电源隔离电路与所述防反接电路电性连接，所述磁耦隔离电路与所述RS-485通信电路电性连接，所述光耦隔离电路与继电器模块电性连接。

优选地，所述防反接电路包括MOS管Q9，所述MOS管Q9 为AO3401型号，所述MOS管Q9的栅极接地，所述MOS管Q9 的漏级接外部电源，所述MOS管Q9的源极与所述电源隔离电路电性连接。

优选地，所述电源隔离电路包括芯片U11、电容C1、电容C2、电容C11及电容C12，所述芯片U11为B0505LS-1w 型号，所述芯片U11的VIN引脚与MOS管的源极电性连接，所述芯片U11的GND引脚接地，同时芯片U11的GND引脚与 VIN引脚之间连接所述电容C1与所述电容C2，所述电容C1 与所述电容C2为并联关系，所述芯片U11的VOUT引脚输出隔离电源V1，所述U11的0V引脚接地，同时所述芯片U11 的VOUT引脚与0V引脚连接所述电容C11和所述电容C12；所述电容C11与所述电容C12为并联关系。

优选地，所述主控电路包括一稳压电路，所述稳压电路包括芯片U10、电容C3、电容C4及电容C5；所述芯片U10 为RT9193-33型号，所述芯片U10的VIN引脚、EN引脚与防反接电路电性连接，所述芯片U10的VOUT引脚为电源输出端，所述芯片U10的VOUT引脚的电压为V2，同时与所述电容C5一端连接，所述电容C5的另一端接地，所述电容C4 一端与所述芯片U10的BP引脚连接，另一端接地，所述芯片U10的VIN引脚与GND引脚之间连接有所述电容C3。

优选地，所述主控电路进一步包括控制电路，所述控制电路包括芯片U9、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电阻R12、电阻R15、电阻R20、电阻R30、电阻 R36、发光二极管L1、发光二极管L2、发光二极管L7及晶体振荡器Y1；所述芯片U9为STM32F030C8T6型号，所述芯片U9的VBAT引脚连接所述芯片U10的VOUT引脚，所述芯片 U9的PC13引脚连接所述芯片U10的VOUT引脚，且所述芯片 U9的PC13引脚与所述芯片U10的VOUT引脚之间连接有电阻R12和发光二极管L7，所述发光二极管L7的负极与电阻R12 的一端电性连接；所述芯片U9的OSC_IN引脚连接电容C6的一端，所述电容C6的另一端接地，所述芯片U9的OSC_OUT 引脚连接电容C7的一端，所述电容C7的另一端接地，所述芯片U9的OSC_IN引脚与OSC_OUT引脚与晶体振荡器Y1的两端分别电性连接；所述芯片U9的NRST引脚与电阻R15、电容C8的一端电性连接，所述电阻R15的另一端接所述芯片 U10的VOUT引脚，所述电容C8的另一端接地；所述芯片U9 的PA9引脚连接所述芯片U10的VOUT引脚，且所述芯片U9 的PA9引脚与所述芯片U10的VOUT引脚之间连接有电阻R30 和发光二极管L1，所述发光二极管L1的负极与电阻R30的一端电性连接；所述芯片U9的PA10引脚与所述芯片U10的 VOUT引脚之间连接有电阻R36和发光二极管L2，所述发光二极管L2的负极与电阻R30的一端电性连接；所述芯片U9 的PA13引脚、PA14引脚与连接器H1电性连接；所述芯片U9 的PB0～PB7与光耦隔离电路电性连接；所述芯片U9的VDD 引脚接所述芯片U10的VOUT引脚后可通过所述并联的电容 C9和C10接地，VSS引脚接地；所述芯片U9的BOOT0引脚与电阻R20的一端电性连接，所述电阻R20的另一端接地。

优选地，所述磁耦隔离电路包括芯片U12、电容C13 及电容C14；所述芯片U12为ADuM1411ARWZ型号；所述芯片 U12的GND1*引脚及GND2*引脚接地；所述芯片U12的VDD1 引脚接所述芯片U10的VOUT引脚，同时接电容C13的一端，所述电容C13的另一端接地，所述芯片U12的VDD2引脚连接电源隔离电路，同时接电容C14的一端，电容C14的另一端接地，所述芯片U12的VIA引脚接所述芯片U9的PA9引脚，所述芯片U12的VOD引脚接所述芯片U9的PA10引脚。

优选地，所述RS-485通信电路包括芯片U13、电容C15、电容C16、电容C17、电阻R1、电阻R29、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R37、连接器J1、连接器H2、浪涌抑制器T1、浪涌抑制器T2、ESD二极管D1、瞬态抑制二极管D2、陶瓷气体放电管D11、瞬态抑制二极管 D12、瞬态抑制二极管D13及三极管S1；所述芯片U13为 SP485EEN型号，所述芯片U13的DI引脚接地，DE引脚与RE 引脚与三极管S1的集电极电性连接，所述三极管S1的集电极同时接电阻R33的一端，所述电阻R33的另一端接所述芯片U11的VOUT引脚；所述三极管S1的发射极接地；所述三极管S1的基极与电阻R35的一端电性连接，所述电阻R35 的另一端与所述芯片U12的VOA引脚电性连接；所述芯片 U13的RO引脚与所述芯片U12的VID引脚电性连接，同时所述芯片U13的RO引脚与电阻R29的一端电性连接，所述电阻 R29的另一端、所述芯片U13的VCC引脚同时与电容C15的一端电性连接，所述电容C15的另一端接地；所述芯片U13的VCC引脚同时接所述芯片U11的VOUT引脚；所述芯片U13 的GND引脚接地；所述芯片U13的B引脚与连接器H2连接，所述芯片U13的B引脚与连接器H2连接有电阻R1与浪涌抑制器T1，所述电阻R1与浪涌抑制器T1为并联关系，同时，所述芯片U13的B引脚与成并联关系的电阻R32、电容C16 的一端连接，所述电阻R32、电容C16另一端接地；所述芯片U13的A引脚与连接器H2连接，所述芯片U13的A引脚与连接器H2连接有电阻R37与浪涌抑制器T2，所述电阻R37与浪涌抑制器T2为并联关系，同时，所述芯片U13的A引脚与成并联关系的电阻R34、电容C17的一端连接，所述电阻R34、电容C17的另一端接所述芯片U11的VOUT引脚；所述瞬态抑制二极管D12与所述瞬态抑制二极管D13的正极连接，所述瞬态抑制二极管D12与所述瞬态抑制二极管D13的负极分别与所述芯片U13的B引脚、A引脚电性连接，所述瞬态抑制二极管D2的负极与所述芯片U13的B引脚连接，所述瞬态抑制二极管D2的正极与所述芯片U13的A引脚连接，所述 ESD二极管D1两端分别与所述芯片U13的B引脚、A引脚连接，所述ESD二极管D1与所述瞬态抑制二极管D2为并联关系，所述陶瓷气体放电管D11两端分别与连接器H2电性连接；所述RS-485通信电路包括一瞬态电压抑制管电路，所述电阻R1、电阻R31、电阻R37、连接器J1、连接器H2、浪涌抑制器T1、浪涌抑制器T2、ESD二极管D1、瞬态抑制二极管D2、陶瓷气体放电管D11、瞬态抑制二极管D12及瞬态抑制二极管D13组成一瞬态电压抑制管电路。

优选地，所述光耦隔离电路包括二极管D3、三极管Q1、光电耦合器U1、连接器P9、发光二极管L3、电阻R2、电阻 R4及电阻R6；所述光电耦合器U1为PC817型号，所述光电耦合器U1的4引脚接所述芯片U11的VOUT引脚，3引脚与电阻R6一端连接，电阻R6的另一端与三极管Q1的基极电性连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极与二极管D3正极电性连接，所述二极管D3的负极与所述芯片U11的VOUT引脚连接，所述光电耦合器U1的1引脚连接所述芯片U10的VOUT引脚，所述光电耦合器U1的1引脚与所述芯片U10的VOUT引脚之间连接电阻R2，所述光电耦合器U1 的2引脚与芯片U9的PB0～PB7引脚任一引脚进行电性连接；所述继电器模块的2引脚与1引脚分别与所述二极管D3的负极、正极电性连接，所述继电器模块的3引脚、4引脚、 5引脚分别与所述连接器P9的1引脚、2引脚、3引脚电性连接。

优选地，所述继电器控制系统进一步包括存储模块及处理模块，所述存储模块内有程序，所述处理模块用于执行程序。

优选地，所述继电器控制系统进一步包括通信输出模块，所述通信输出模块与所述RS-485通信电路电性连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种继电器控制系统具有以下优点：

1.继电器控制系统通过在设置防反接电路及电源隔离电路，使得继电器控制系统的电源可得到保护，使得继电器控制系统可得到稳定的电压，同时避免正负极反接烧坏内部电路，使得继电器控制系统更安全，进一步地，继电器控制系统设置磁耦隔离电路、RS-485通信电路及光耦隔离电路，可增加继电器控制系统的稳定性。

2.主控电路包括控制电路与稳压电路，芯片U9使用STM32F030C8T6型号芯片，所述芯片U9内置驱动继电器模块的固件，可省去用户进行二次开发，提高继电器控制系统的便利性，同时稳压电路可确保控制电路的电源输入稳定，同时避免输入电源电压超过芯片的额定电压导致芯片损坏。

3.所述磁耦隔离电路包括芯片U12及电容，所述芯片 U12为磁耦隔离元件，所述磁耦隔离电路可对RS-485电路与主控电路的信号进行隔离保护，进一步地，使电路中的噪声信号与继电器控制系统中的信号隔离，通过所述芯片 U12与电容的配合使得继电器控制系统的信号抗干扰性提高。

4.所述RS-485通信电路通过芯片U13，将芯片U9的串口数据信息与RS-485通信协议的通信信号两者相互转换，以使继电器控制系统可与通过RS-485通信协议通信的外部设备进行信号传递，用户可通过RS-485通信协议发送控制指令以控制继电器模块，可实时操作继电器模块以进行操作，避免用户进行二次开发，降低操作的难度，进一步地，所述RS-485通信电路设置所述瞬态电压抑制管电路可保护RS-485通信电路，使可减少静电、雷击等因素的影响，使得继电器控制系统可适应雷电、多静电的环境，进一步地，所述瞬态电压抑制管电路可抑制RS-485通信电路的浪涌电压及瞬态尖峰电压，避免RS-485通信电路的元件接入过高电压，保护RS-485通信电路内的元件。

5.所述光耦隔离电路通过所述光电耦合器U1与所述三极管Q1的配合使得继电器模块的电路与其他电路隔离，同时信号还可从1、2引脚向3、4引脚传输，以使控制系统的电路可控制继电器模块操作，减少继电器连接的高压电路部分对继电器控制系统的电压部分的干扰，提高继电器控制系统的信号的抗干扰性。

6.所述继电器控制系统还包括存储电路，用户可将程序代码、指令存储于存储电路中，使得用户可根据指令操作继电器模块的启闭、延时工作等功能，增加继电器控制系统的功能，提高继电器控制系统的功能多样性。

7.所述继电器控制系统包括通信输出模块，可使继电器控制系统通过RS485总线级联多个设备，增加继电器控制系统的外接设备数量，增加继电器控制系统的实用性。

【附图说明】

图1是本实用新型第一实施例所提供的一种继电器控制系统的结构框图；

图2是本实用新型第一实施例所提供的一种继电器控制系统的主控电路的结构框图；

图3是本实用新型第一实施例所提供的一种继电器控制系统的稳压电路图；

图4是本实用新型第一实施例所提供的一种继电器控制系统的控制电路图；

图5是本实用新型第一实施例所提供的一种继电器控制系统的防反接电路与电源隔离电路图；

图6是本实用新型第一实施例所提供的一种继电器控制系统的磁耦隔离电路图；

图7是本实用新型第一实施例所提供的一种继电器控制系统的RS-485通信电路图；

图8是本实用新型第一实施例所提供的一种继电器控制系统的继电器模块与光耦隔离电路图。

附图标记说明：

1、继电器控制系统；10、继电器模块；11、主控电路；111、稳压电路；112、控制电路；12、防反接电路；13、电源隔离电路；14、磁耦隔离电路；15、RS-485通信电路；16、光耦隔离电路；151、瞬态电压抑制管电路。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型中所提及的两模块或元器件之间的“电性连接”包括两者通过导线物理连接，也包括两者通过耦合器的输入端和输出端电性耦合(光耦合或磁耦合等)等方式。

请参阅图1，本实用新型提供了一种继电器控制系统 1，用于保护与控制继电器，包括继电器模块10、主控电路11、防反接电路12、电源隔离电路13、磁耦隔离电路 14、RS-485通信电路15及光耦隔离电路16，所述主控电路11分别与所述电源隔离电路13、所述磁耦隔离电路14、所述光耦隔离电路16电性连接，所述电源隔离电路13 与所述防反接电路12电性连接，所述磁耦隔离电路14 与所述RS-485通信电路15电性连接，所述光耦隔离电路 16与继电器模块10电性连接，所述主控电路11控制全部电路，所述防反接电路12用于防止正负极反接，所述电源隔离电路13用于提供稳定的隔离电压，所述光耦隔离电路16用于减少继电器的高压电路的干扰，所述 RS-485通信电路15用于抑制继电器控制系统1中的浪涌电压与瞬态尖峰电压，所述磁耦隔离电路14用于隔离噪声信号。

请参阅图2-4，作为所述主控电路11的具体实施例，所述主控电路11包括稳压电路111与控制电路112，所述稳压电路111包括芯片U10、电容C3、电容C4及电容 C5；所述芯片U10为RT9193-33型号，所述芯片U10的 VIN引脚与EN引脚连接防反接电路，所述芯片U10的VOUT 引脚为电源输出端，所述芯片U10的VOUT引脚为控制电路112的电源输入端，界定所述芯片U10的VOUT引脚输出为电源电压V2，同时与所述电容C5一端连接，所述电容C5的另一端接地，所述电容C4一端与所述芯片U10 的BP引脚连接，另一端接地，所述芯片U10的VIN引脚与GND引脚之间连接有所述电容C3。

所述控制电路112包括芯片U9、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电阻R12、电阻R15、电阻 R20、电阻R30、电阻R36、发光二极管L1、发光二极管 L2、发光二极管L7及晶体振荡器Y1；所述芯片U9的VBAT 引脚连接所述芯片U10的VOUT引脚，所述芯片U9的PC13 引脚连接所述芯片U10的VOUT引脚，且所述芯片U9的 PC13引脚与所述芯片U10的VOUT引脚之间连接有电阻 R12和发光二极管L7，所述发光二极管L7的负极与电阻 R12的一端电性连接；所述芯片U9的OSC_IN引脚连接电容C6的一端，所述电容C6的另一端接地，所述芯片U9 的OSC_OUT引脚连接电容C7的一端，所述电容C7的另一端接地，所述芯片U9的OSC_IN引脚与OSC_OUT引脚与晶体振荡器Y1的两端分别电性连接；所述芯片U9的NRST 引脚与电阻R15、电容C8的一端电性连接，所述电阻R15 的另一端接所述芯片U10的VOUT引脚，所述电容C8的另一端接地；所述芯片U9的PA9引脚连接所述芯片U10的 VOUT引脚，且所述芯片U9的PA9引脚与所述芯片U10的 VOUT引脚之间连接有电阻R30和发光二极管L1，所述发光二极管L1的负极与电阻R30的一端电性连接；所述芯片 U9的PA10引脚与所述芯片U10的VOUT引脚之间连接有电阻R36和发光二极管L2，所述发光二极管L2的负极与电阻R30的一端电性连接；所述芯片U9的PA13引脚、PA14 引脚与连接器H1电性连接；所述芯片U9的PB0～PB7与光耦隔离电路电性连接；所述芯片U9的VDD引脚接所述芯片U10的VOUT引脚后可通过所述并联的电容C9和C10 接地，VSS引脚接地；所述芯片U9的BOOT0引脚与电阻 R20的一端电性连接，所述电阻R20的另一端接地。

优选地，所述芯片U9为STM32F030C8T6型号，所述芯片U10为RT9193-33型号。

具体地，所述芯片U10的VOUT引脚接入的电源电压 V2为3.3V，电源电压V2为所述芯片U9的电源电压，可驱动芯片U9工作，可以理解，所述控制电路112的电源输入为3.3V，通过稳压电路111的芯片U10的处理将输入的5V电压转换后输出为3.3V电压，可避免输入电压过高烧坏芯片，所述连接器H1用于下载芯片U9的固件，使芯片U9通过运行固件以控制继电器控制系统1的运行，所述固件为芯片U9的驱动程序，用于控制继电器模块10 及控制继电器控制系统1的运行，并负责RS485通信协议的数据传输，使得芯片U9可识别指令信号，并向对应继电器发出对应的操作。

具体地，所述发光二极管L7用于提示用户所述芯片 U9的固件是否下载到所述芯片U9内，可让用户清晰地获知所述芯片U9内的固件是否已烧入，同时，当所述芯片已下载好固件，所述发光二极管L7可作为电源提示灯，提示用户所述芯片U9的是否接入电源；所述晶体振荡器 Y1与电容C6、电容C7组成时钟电路，通过时钟电路为所述芯片U9提供时钟脉冲，提供时序信号，以驱动所述芯片U9工作；所述发光二极管L1、所述发光二极管L2用于提示是否有RS485通信协议传输的数据信号，通过所述发光二极管L1、所述发光二极管L2的亮灭，以方便用户直接获知PA9、PA10是否有数据信号输入；所述芯片U9 的NRST引脚接所述芯片U10的VOUT引脚，可通过所述芯片U10的VOUT引脚的电平，以对使芯片U9自动复位。

请参阅图5，作为所述防反接电路12的具体实施例, 所述防反接电路12包括MOS管Q9，所述MOS管Q9为 AO3401型号，所述MOS管Q9的栅极接地，所述MOS管Q9 的漏级接外部电源，界定所述MOS管Q9的源极处的电压为电源电压VIN，并与所述电源隔离电路13电性连接。

优选地，所述MOS管Q9为AO3401型号。

具体地，CN1引脚是外部电源接口，通过MOS管Q9 单向导通的作用，获取一输入电压电源电压VIN，所述电源电压VIN为5V，可以理解，所述防反接电路12通过设置一MOS管Q9，通过MOS管Q9导通电阻小特性，在继电器连接外部电路时，避免正负极反接进而烧坏电路。

请继续参阅图5，作为所述电源隔离电路13的具体实施例,所述电源隔离电路13包括芯片U11、电容C1、电容C2、电容C11及电容C12，所述芯片U11为B0505LS-1w 型号，所述芯片U11的VIN引脚与MOS管的源极电性连接，所述芯片U11的GND引脚接地，同时芯片U11的GND引脚与VIN引脚之间连接所述电容C1与所述电容C2，所述电容C1与所述电容C2为并联关系，所述芯片U11的VOUT 引脚输出已隔离电源，界定该已隔离电源为隔离电源V1，具体地，所述隔离电源V1为5V，所述芯片U11的VOUT 引脚输出隔离电源为继电器模块10及RS-485电路、光耦隔离隔离电路供电；所述芯片U11的0V引脚接地，同时所述芯片U11的VOUT引脚与0V引脚连接所述电容C11 和所述电容C12；所述电容C11与所述电容C12为并联关系。

具体地，所述电源隔离电路13通过芯片U11的隔离，为继电器控制系统提供稳定的隔离电源V1，可使继电器控制系统1的电压与外部电源电压隔离，避免两者的电压之间的干扰，提高继电器控制系统1的内部电路电压的稳定性。

请参阅图6，作为所述磁耦隔离电路14的具体实施例，所述磁耦隔离电路14包括芯片U12、电容C13及电容C14，所述芯片U12为ADuM1411ARWZ型号，所述芯片 U12的GND1*引脚接地，所述芯片U12的VDD1引脚接所述芯片U10的VOUT引脚，同时接电容C13的一端，电容C13的另一端接地，所述芯片U12的VDD2引脚接所述芯片U11 的VOUT引脚，同时接电容C14的一端，电容C14的另一端接地，GND2*引脚接地，所述芯片U12的VIA引脚接芯片U9的PA9引脚，所述芯片U12的VOD引脚接芯片U9 的PA10引脚。

请参阅图7，作为所述RS-485通信电路15的具体实施例,所述RS-485通信电路15包括芯片U13、电容C15、电容C16、电容C17、电阻R1、电阻R29、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R37、连接器J1、连接器H2、浪涌抑制器T1、浪涌抑制器T2、ESD 二极管(静电保护二极管)D1、瞬态抑制二极管D2、陶瓷气体放电管D11、瞬态抑制二极管D12、瞬态抑制二极管 D13及三极管S1。

所述芯片U13的DI引脚接地，DE引脚与RE引脚与三极管S1的集电极电性连接，所述三极管S1的集电极同时接电阻R33的一端，所述电阻R33的另一端接所述芯片 U11的VOUT引脚；所述三极管S1的发射极接地；所述三极管S1的基极与电阻R35的一端电性连接，所述电阻R35 的另一端与所述芯片U12的VOA引脚电性连接；所述芯片U13的RO引脚与所述芯片U12的VID引脚电性连接，同时所述芯片U13的RO引脚与电阻R29的一端电性连接，所述电阻R29的另一端、所述芯片U13的VCC引脚同时与电容C15的一端电性连接，所述电容C15的另一端接地；所述芯片U13的VCC引脚同时接所述芯片U11的VOUT引脚；所述芯片U13的GND引脚接地；所述芯片U13的B 引脚与连接器H2连接，所述芯片U13的B引脚与连接器 H2连接有电阻R1与浪涌抑制器T1，所述电阻R1与浪涌抑制器T1为并联关系，同时，所述芯片U13的B引脚与成并联关系的电阻R32、电容C16的一端连接，所述电阻 R32、电容C16另一端接地；所述芯片U13的A引脚与连接器H2连接，所述芯片U13的A引脚与连接器H2连接有电阻R37与浪涌抑制器T2，所述电阻R37与浪涌抑制器 T2为并联关系，同时，所述芯片U13的A引脚与成并联关系的电阻R34、电容C17的一端连接，所述电阻R34、电容C17的另一端接所述芯片U11的VOUT引脚；所述瞬态抑制二极管D12与所述瞬态抑制二极管D13的正极连接，所述瞬态抑制二极管D12与所述瞬态抑制二极管D13 的负极分别与所述芯片U13的B引脚、A引脚电性连接，所述瞬态抑制二极管D2的负极与所述芯片U13的B引脚连接，所述瞬态抑制二极管D2的正极与所述芯片U13的 A引脚连接，所述ESD二极管D1两端分别与所述芯片U13 的B引脚、A引脚连接，所述ESD二极管D1与所述瞬态抑制二极管D2为并联关系，所述陶瓷气体放电管D11两端分别与连接器H2电性连接。

优选地，所述芯片U13为SP485EEN型号。

具体地，所述芯片U13的B引脚分别与所述电阻R32 的一端、所述电容C16的一端、所述瞬态抑制二极管D12 的负极、所述瞬态抑制二极管D2的负极、所述电阻R31 的一端、所述电阻R1的一端、所述浪涌抑制器T1的3 引脚电性连接，所述电阻R31另一端与连接器J1的1引脚连接，所述电阻R32另一端接地，所述电容C16的另一端接地，所述芯片U13的A引脚与所述电阻R34的一端、所述电容C17的一端、所述瞬态抑制二极管D13的负极、所述瞬态抑制二极管D2的正极、所述连接器J1的2引脚、所述电阻R37的一端、所述浪涌抑制器T2的3引脚电性连接，所述电阻R34的另一端与所述电容C17的另一端接所述芯片U11的VOUT引脚，所述瞬态抑制二极管D2的正负极分别与所述ESD二极管D1的两个K引脚电性连接，所述ESD二极管D1的GND引脚接地，所述陶瓷气体放电管D11的两个K引脚分别与所述浪涌抑制器T1、所述浪涌抑制器T2的1引脚电性连接，同时与所述连接器H2 的2引脚、1引脚电性连接，所述连接器H2的3引脚接地，所述瞬态抑制二极管D12、D13的正极接地。

具体地，芯片U13为一RS-485收发器，所述电阻R35、三极管S1、电阻R33、电阻R29与芯片U13的配合，自动收发芯片U9的串口数据信息，通过芯片U13将芯片U9 的串口数据信息与RS-485通信协议的通信信号两者相互转换，以使继电器控制系统1可与通过RS-485通信协议通信的外部设备进行信号传递，用户可通过RS-485通信协议发送控制指令以控制继电器模块10，可实时操作继电器模块10以进行操作，避免用户进行二次开发，降低操作的难度。

具体地，如图7所示，所述RS-485通信电路15设置一瞬态电压抑制管电路151，所述瞬态电压抑制管电路 151包括所述电容C16、电容C17、电阻R1、电阻R31、电阻R32、电阻R34、电阻R37、连接器J1、连接器H2、浪涌抑制器T1、浪涌抑制器T2、ESD二极管D1、瞬态抑制二极管D2、陶瓷气体放电管D11、瞬态抑制二极管D12 及瞬态抑制二极管D13，所述ESD二极管D1为静电防护元件，用于继电器控制系统中的静电防护，所述陶瓷气体放电管D11为防雷击的放电管，用于继电器控制系统1 的雷击防护，所述瞬态抑制二极管D12、D13为过压保护器件，用于抑制继电器控制系统1的瞬态尖峰电压，所述浪涌抑制器T1、浪涌抑制器T2为抑制浪涌电压的元件，可以理解，所述瞬态电压抑制管电路151可保护RS-485 通信电路15，使可减少静电、雷击等因素的影响，使得继电器控制系统1可适应雷电、多静电的环境，进一步地，所述瞬态电压抑制管电路151可抑制RS-485通信电路15 的浪涌电压及瞬态尖峰电压，避免RS-485通信电路15 的元件接入过高电压，保护RS-485通信电路15内的元件。

请参阅图8，作为所述光耦隔离电路16的具体实施例,所述光耦隔离电路16包括二极管D3、三极管Q1、光电耦合器U1、连接器P9、发光二极管L3、电阻R2、电阻 R4及电阻R6。

所述光电耦合器U1为PC817型号，所述光电耦合器 U1的4引脚接所述芯片U11的VOUT引脚，3引脚与电阻R6一端连接，电阻R6的另一端与三极管Q1的基极电性连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极与二极管D3正极电性连接，所述二极管D3的负极与所述芯片U11的VOUT引脚连接，所述光电耦合器U1的1 引脚连接所述芯片U10的VOUT引脚，所述光电耦合器U1 的1引脚与所述芯片U10的VOUT引脚之间连接电阻R2，所述光电耦合器U1的2引脚与芯片U9的PB0～PB7引脚任一引脚进行电性连接；也即所述光电耦合器U1的2引脚与芯片U9的CH1～8引脚电性连接，本实施例中，以CH1 引脚为例，但不限于本实施例，所述继电器模块的2引脚与1引脚分别与所述二极管D3的负极、正极电性连接，所述继电器模块的3引脚、4引脚、5引脚分别与所述连接器P9的1引脚、2引脚、3引脚电性连接。

具体地，当所述CH1引脚输出低电平，所述发光二极管L3亮起，所述光电耦合器U1的1、2引脚导通，所述光电耦合器U1的二极管亮起，所述光电耦合器U1的3 引脚向所述光电耦合器U1的4引脚导通，以使三极管Q1 导通，继电器通电工作,用户将继电器连接外部电路，通过连接器P9连接，以控制外部电路。

可以理解，所述光耦隔离电路16通过所述光电耦合器U1与所述三极管Q1的配合使得继电器模块10的电路与其他电路隔离，同时信号还可从1、2引脚向3、4引脚传输，以使控制系统的电路可控制继电器模块10操作，减少继电器连接的高压电路部分对继电器控制系统1的电压部分的干扰，提高继电器控制系统1的信号的抗干扰性。

所述继电器控制系统1进一步包括存储模块及处理模块，所述存储模块内有程序，所述处理模块用于执行程序，具体地，用户可通过向芯片U9载入程序，所述程序为用户预设的内容，使得用户通过程序控制继电器模块 10的启闭与控制继电器控制系统1。

所述继电器控制系统1进一步包括通信输出模块，所述通信输出模块与所述RS-485通信电路15电性连接，可使继电器控制系统1通过RS-485总线级联多个设备，增加继电器控制系统1的外接设备数量，增加继电器控制系统1的实用性。

可选地，所述继电器控制系统1包括继电器模块10 的数量可为1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8 个，本实施例中，所述继电器模块10数量为8个，但不限于本实施例。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种继电器控制系统具有以下优点：

1.继电器控制系统通过在设置防反接电路及电源隔离电路，使得继电器控制系统的电源可得到保护，使得继电器控制系统可得到稳定的电压，同时避免正负极反接烧坏内部电路，使得继电器控制系统更安全，进一步地，继电器控制系统设置磁耦隔离电路、RS-485通信电路及光耦隔离电路，可增加继电器控制系统的稳定性。

2.主控电路包括控制电路与稳压电路，芯片U9使用 STM32F030C8T6型号芯片，所述芯片U9内置驱动继电器模块的固件，可省去用户进行二次开发，提高继电器控制系统的便利性，同时稳压电路可确保控制电路的电源输入稳定，同时避免输入电源电压超过芯片的额定电压导致芯片损坏。

3.所述磁耦隔离电路包括芯片U12及电容，所述芯片 U12为磁耦隔离元件，所述磁耦隔离电路可对RS-485电路与主控电路的信号进行隔离保护，进一步地，使电路中的噪声信号与继电器控制系统中的信号隔离，通过所述芯片 U12与电容的配合使得继电器控制系统的信号抗干扰性提高。

4.所述RS-485通信电路通过芯片U13，将芯片U9的串口数据信息与RS-485通信协议的通信信号两者相互转换，以使继电器控制系统可与通过RS-485通信协议通信的外部设备进行信号传递，用户可通过RS-485通信协议发送控制指令以控制继电器模块，可实时操作继电器模块以进行操作，避免用户进行二次开发，降低操作的难度，进一步地，所述RS-485通信电路设置所述瞬态电压抑制管电路可保护RS-485通信电路，使可减少静电、雷击等因素的影响，使得继电器控制系统可适应雷电、多静电的环境，进一步地，所述瞬态电压抑制管电路可抑制RS-485通信电路的浪涌电压及瞬态尖峰电压，避免RS-485通信电路的元件接入过高电压，保护RS-485通信电路内的元件。

5.所述光耦隔离电路通过所述光电耦合器U1与所述三极管Q1的配合使得继电器模块的电路与其他电路隔离，同时信号还可从1、2引脚向3、4引脚传输，以使控制系统的电路可控制继电器模块操作，减少继电器连接的高压电路部分对继电器控制系统的电压部分的干扰，提高继电器控制系统的信号的抗干扰性。

6.所述继电器控制系统还包括存储电路，用户可将程序代码、指令存储于存储电路中，使得用户可根据指令操作继电器模块的启闭、延时工作等功能，增加继电器控制系统的功能，提高继电器控制系统的功能多样性。

7.所述继电器控制系统包括通信输出模块，可使继电器控制系统通过RS485总线级联多个设备，增加继电器控制系统的外接设备数量，增加继电器控制系统的实用性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种继电器控制系统，其特征在于：一种继电器控制系统，其包括继电器模块、主控电路、防反接电路、电源隔离电路、磁耦隔离电路、RS-485通信电路及光耦隔离电路，所述主控电路分别与所述电源隔离电路、所述磁耦隔离电路、所述光耦隔离电路电性连接，所述电源隔离电路与所述防反接电路电性连接，所述磁耦隔离电路与所述RS-485通信电路电性连接，所述光耦隔离电路与继电器模块电性连接。

2.如权利要求1所述一种继电器控制系统，其特征在于：所述防反接电路包括MOS管Q9，所述MOS管Q9为AO3401型号，所述MOS管Q9的栅极接地，所述MOS管Q9的漏级接外部电源，所述MOS管Q9的源极与所述电源隔离电路电性连接。

3.如权利要求2所述一种继电器控制系统，其特征在于：所述电源隔离电路包括芯片U11、电容C1、电容C2、电容C11及电容C12，所述芯片U11为B0505LS-1w型号，所述芯片U11的VIN引脚与MOS管的源极电性连接，所述芯片U11的GND引脚接地，同时芯片U11的GND引脚与VIN引脚之间连接所述电容C1与所述电容C2，所述电容C1与所述电容C2为并联关系，所述芯片U11的VOUT引脚输出隔离电源V1，所述U11的0V引脚接地，同时所述芯片U11的VOUT引脚与0V引脚连接所述电容C11和所述电容C12；所述电容C11与所述电容C12为并联关系。

4.如权利要求3所述一种继电器控制系统，其特征在于：所述主控电路包括一稳压电路，所述稳压电路包括芯片U10、电容C3、电容C4及电容C5；

所述芯片U10为RT9193-33型号，所述芯片U10的VIN引脚、EN引脚与防反接电路电性连接，所述芯片U10的VOUT引脚为电源输出端，所述芯片U10的VOUT引脚的电压为V2，同时与所述电容C5一端连接，所述电容C5的另一端接地，所述电容C4一端与所述芯片U10的BP引脚连接，另一端接地，所述芯片U10的VIN引脚与GND引脚之间连接有所述电容C3。

5.如权利要求4所述一种继电器控制系统，其特征在于：所述主控电路进一步包括控制电路，所述控制电路包括芯片U9、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电阻R12、电阻R15、电阻R20、电阻R30、电阻R36、发光二极管L1、发光二极管L2、发光二极管L7及晶体振荡器Y1；

所述芯片U9为STM32F030C8T6型号，所述芯片U9的VBAT引脚连接所述芯片U10的VOUT引脚，所述芯片U9的PC13引脚连接所述芯片U10的VOUT引脚，且所述芯片U9的PC13引脚与所述芯片U10的VOUT引脚之间连接有电阻R12和发光二极管L7，所述发光二极管L7的负极与电阻R12的一端电性连接；所述芯片U9的OSC_IN引脚连接电容C6的一端，所述电容C6的另一端接地，所述芯片U9的OSC_OUT引脚连接电容C7的一端，所述电容C7的另一端接地，所述芯片U9的OSC_IN引脚与OSC_OUT引脚与晶体振荡器Y1的两端分别电性连接；所述芯片U9的NRST引脚与电阻R15、电容C8的一端电性连接，所述电阻R15的另一端接所述芯片U10的VOUT引脚，所述电容C8的另一端接地；所述芯片U9的PA9引脚连接所述芯片U10的VOUT引脚，且所述芯片U9的PA9引脚与所述芯片U10的VOUT引脚之间连接有电阻R30和发光二极管L1，所述发光二极管L1的负极与电阻R30的一端电性连接；所述芯片U9的PA10引脚与所述芯片U10的VOUT引脚之间连接有电阻R36和发光二极管L2，所述发光二极管L2的负极与电阻R30的一端电性连接；所述芯片U9的PA13引脚、PA14引脚与连接器H1电性连接；所述芯片U9的PB0～PB7与光耦隔离电路电性连接；所述芯片U9的VDD引脚接所述芯片U10的VOUT引脚后可通过所述并联的电容C9和C10接地，VSS引脚接地；所述芯片U9的BOOT0引脚与电阻R20的一端电性连接，所述电阻R20的另一端接地。

6.如权利要求5所述一种继电器控制系统，其特征在于：所述磁耦隔离电路包括芯片U12、电容C13及电容C14；

所述芯片U12为ADuM1411ARWZ型号；所述芯片U12的GND1*引脚及GND2*引脚接地；所述芯片U12的VDD1引脚接所述芯片U10的VOUT引脚，同时接电容C13的一端，所述电容C13的另一端接地，所述芯片U12的VDD2引脚连接电源隔离电路，同时接电容C14的一端，电容C14的另一端接地，所述芯片U12的VIA引脚接所述芯片U9的PA9引脚，所述芯片U12的VOD引脚接所述芯片U9的PA10引脚。

7.如权利要求6所述一种继电器控制系统，其特征在于：所述RS-485通信电路包括芯片U13、电容C15、电容C16、电容C17、电阻R1、电阻R29、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R37、连接器J1、连接器H2、浪涌抑制器T1、浪涌抑制器T2、ESD二极管D1、瞬态抑制二极管D2、陶瓷气体放电管D11、瞬态抑制二极管D12、瞬态抑制二极管D13及三极管S1；

所述芯片U13为SP485EEN型号，所述芯片U13的DI引脚接地，DE引脚与RE引脚与三极管S1的集电极电性连接，所述三极管S1的集电极同时接电阻R33的一端，所述电阻R33的另一端接所述芯片U11的VOUT引脚；所述三极管S1的发射极接地；所述三极管S1的基极与电阻R35的一端电性连接，所述电阻R35的另一端与所述芯片U12的VOA引脚电性连接；所述芯片U13的RO引脚与所述芯片U12的VID引脚电性连接，同时所述芯片U13的RO引脚与电阻R29的一端电性连接，所述电阻R29的另一端、所述芯片U13的VCC引脚同时与电容C15的一端电性连接，所述电容C15的另一端接地；所述芯片U13的VCC引脚同时接所述芯片U11的VOUT引脚；所述芯片U13的GND引脚接地；所述芯片U13的B引脚与连接器H2连接，所述芯片U13的B引脚与连接器H2连接有电阻R1与浪涌抑制器T1，所述电阻R1与浪涌抑制器T1为并联关系，同时，所述芯片U13的B引脚与成并联关系的电阻R32、电容C16的一端连接，所述电阻R32、电容C16另一端接地；所述芯片U13的A引脚与连接器H2连接，所述芯片U13的A引脚与连接器H2连接有电阻R37与浪涌抑制器T2，所述电阻R37与浪涌抑制器T2为并联关系，同时，所述芯片U13的A引脚与成并联关系的电阻R34、电容C17的一端连接，所述电阻R34、电容C17的另一端接所述芯片U11的VOUT引脚；所述瞬态抑制二极管D12与所述瞬态抑制二极管D13的正极连接，所述瞬态抑制二极管D12与所述瞬态抑制二极管D13 的负极分别与所述芯片U13的B引脚、A引脚电性连接，所述瞬态抑制二极管D2的负极与所述芯片U13的B引脚连接，所述瞬态抑制二极管D2的正极与所述芯片U13的A引脚连接，所述ESD二极管D1两端分别与所述芯片U13的B引脚、A引脚连接，所述ESD二极管D1与所述瞬态抑制二极管D2为并联关系，所述陶瓷气体放电管D11两端分别与连接器H2电性连接；

所述RS-485通信电路包括一瞬态电压抑制管电路，所述电阻R1、电阻R31、电阻R37、连接器J1、连接器H2、浪涌抑制器T1、浪涌抑制器T2、ESD二极管D1、瞬态抑制二极管D2、陶瓷气体放电管D11、瞬态抑制二极管D12及瞬态抑制二极管D13组成一瞬态电压抑制管电路。

8.如权利要求4所述一种继电器控制系统，其特征在于：所述光耦隔离电路包括二极管D3、三极管Q1、光电耦合器U1、连接器P9、发光二极管L3、电阻R2、电阻R4及电阻R6；所述光电耦合器U1为PC817型号，所述光电耦合器U1的4引脚接所述芯片U11的VOUT引脚，3引脚与电阻R6一端连接，电阻R6的另一端与三极管Q1的基极电性连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极与二极管D3正极电性连接，所述二极管D3的负极与所述芯片U11的VOUT引脚连接，所述光电耦合器U1的1引脚连接所述芯片U10的VOUT引脚，所述光电耦合器U1的1引脚与所述芯片U10的VOUT引脚之间连接电阻R2，所述光电耦合器的2引脚与芯片U9的PB0～PB7引脚任一引脚进行电性连接；所述继电器模块的2引脚与1引脚分别与所述二极管D3的负极、正极电性连接，所述继电器模块的3引脚、4引脚、5引脚分别与所述连接器P9的1引脚、2引脚、3引脚电性连接。

9.如权利要求1所述一种继电器控制系统，其特征在于：所述继电器控制系统进一步包括存储模块及处理模块，所述存储模块内有程序，所述处理模块用于执行程序。

10.如权利要求1所述一种继电器控制系统，其特征在于：所述继电器控制系统进一步包括通信输出模块，所述通信输出模块与所述RS-485通信电路电性连接。

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