CN213958866U - 继电器安全控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种继电器安全控制装置，包括第一光电耦合器、继电器控制信号接收接口、继电器、供电电路、第一电压采集电路、第二电压采集电路、第一电压比较电路、第二电压比较电路、第一与逻辑电路、第二与逻辑电路、第一开关管和第二开关管，供电电路具有24V电压输出端和3.3V电压输出端，24V电压输出端通过第一开关管连接第一光电耦合器的光敏三极管的输入端，3.3V电压输出端通过第二开关管连接第一光电耦合器的发光二极管的输入端，通过该继电器安全控制装置，能够实现只有3.3V和24V均稳定时才能够实现继电器控制，提升继电器动作稳定性，防止出现因3.3V和24V不稳定而导致继电器误动作或者不动作的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种继电器安全控制装置。
背景技术
如图1所示，为一种典型的继电器控制电路，P1用于输入继电器控制信号，当P1接收到的继电器控制信号为低电平时，光电耦合器Q1导通，继电器的控制线圈T1得电，继电器的触点开关动作。为了保证继电器的可靠准确动作，输入给该继电器控制电路中的3.3V和24V的稳定性至关重要。然而，目前的输入给该继电器控制电路中的3.3V和24V均由相关的电源设备未经处理直接输出，稳定性较差，进而可能会因为3.3V和24V不稳定而导致继电器误动作或者不动作。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种继电器安全控制装置，能够提升继电器动作的稳定性。
一种继电器安全控制装置，包括第一光电耦合器、继电器控制信号接收接口和继电器，所述继电器控制信号接收接口连接所述第一光电耦合器的发光二极管的输出端，所述第一光电耦合器的光敏三极管的输出端连接所述继电器的控制线圈的一端，所述继电器的控制线圈的另一端接地；
所述继电器安全控制装置还包括供电电路、第一电压采集电路、第二电压采集电路、第一电压比较电路、第二电压比较电路、第一与逻辑电路、第二与逻辑电路、第一开关管和第二开关管；
所述供电电路具有24V电压输出端和3.3V电压输出端，所述24V电压输出端通过第一电能传输线路连接所述第一光电耦合器的光敏三极管的输入端，所述第一开关管串联设置在所述第一电能传输线路中；所述3.3V电压输出端通过第二电能传输线路连接所述第一光电耦合器的发光二极管的输入端，所述第二开关管串联设置在所述第二电能传输线路中；
所述第一电压采集电路用于采集所述24V电压输出端的电压，所述第一电压采集电路的输出端连接所述第一电压比较电路的输入端，所述第一电压比较电路的输出端连接所述第一与逻辑电路的第一输入端和第二与逻辑电路的第一输入端，所述第一电压比较电路用于若所述24V电压输出端的电压处于第一预设电压范围内，则输出高电平，若所述24V电压输出端的电压没有处于所述第一预设电压范围内，则输出低电平；
所述第二电压采集电路用于采集所述3.3V电压输出端的电压，所述第二电压采集电路的输出端连接所述第二电压比较电路的输入端，所述第二电压比较电路的输出端连接所述第一与逻辑电路的第二输入端和第二与逻辑电路的第二输入端，所述第二电压比较电路用于若所述3.3V电压输出端的电压处于第二预设电压范围内，则输出高电平，若所述3.3V电压输出端的电压没有处于所述第二预设电压范围内，则输出低电平；
所述第一与逻辑电路的输出端连接所述第一开关管的控制端，所述第二与逻辑电路的输出端连接所述第二开关管的控制端。
优选地，所述供电电路包括AC/DC转换电路和DC/DC转换电路，所述AC/DC转换电路的输入端用于连接交流电，所述AC/DC转换电路的输出端连接所述DC/DC转换电路的输入端；所述AC/DC转换电路的输出端为所述24V电压输出端，所述DC/DC转换电路的输出端为所述3.3V电压输出端。
优选地，所述AC/DC转换电路的输出端设置有第一滤波电路，所述DC/DC转换电路的输出端设置有第二滤波电路。
优选地，所述继电器安全控制装置还包括与非逻辑电路和报警器，所述第一电压比较电路的输出端连接所述与非逻辑电路的第一输入端，所述第二电压比较电路的输出端连接所述与非逻辑电路的第二输入端，所述与非逻辑电路的输出端连接所述报警器。
本实用新型提供的一种继电器安全控制装置的有益效果包括：由于第一电压比较电路用于比较24V电压输出端的电压是否处于第一预设电压范围内，即是否稳定，第二电压比较电路用于比较3.3V电压输出端的电压是否处于第二预设电压范围内，即是否稳定，只有当24V电压输出端的电压处于第一预设电压范围内时，第一电压比较电路才输出高电平，且当3.3V电压输出端的电压处于第二预设电压范围内时，第二电压比较电路才输出高电平，第一与逻辑电路和第二与逻辑电路才能够输出高电平，才能够控制第一开关管和第二开关管导通，24V电压输出端的电压和3.3V电压输出端的电压才能够输出给第一光电耦合器，那么，在接收到继电器控制信号时，继电器才能够动作，因此，通过本实用新型提供的继电器安全控制装置，实现只有3.3V和24V均稳定时才能够实现继电器控制，提升继电器动作稳定性，防止出现因3.3V和24V不稳定而导致继电器误动作或者不动作的情况。
附图说明
图1是现有的继电器控制电路图；
图2是本实用新型提供的继电器安全控制装置的电路图。
具体实施方式
本实施例提供一种继电器安全控制装置，如图2所示，包括第一光电耦合器Q1、继电器控制信号接收接口P1和继电器。继电器控制信号接收接口P1用于接收继电器控制信号，继电器控制信号可以由人工发出，也可以由控制器发出，继电器控制信号为低电平信号。
如图2所示，继电器控制信号接收接口P1连接第一光电耦合器Q1的发光二极管的输出端，第一光电耦合器Q1的光敏三极管的输出端连接继电器的控制线圈T1的一端，继电器的控制线圈T1的另一端接地。
继电器安全控制装置还包括供电电路、第一电压采集电路、第二电压采集电路、第一电压比较电路、第二电压比较电路、第一与逻辑电路、第二与逻辑电路、第一开关管K1和第二开关管K2。
供电电路具有24V电压输出端和3.3V电压输出端，即正常情况下供电电路能够输出24V电压和3.3V电压，作为一个具体实施方式，供电电路包括AC/DC转换电路和DC/DC转换电路，AC/DC转换电路的输入端用于连接交流电（比如220V市电），AC/DC转换电路的输出端连接DC/DC转换电路的输入端，正常情况下，AC/DC转换电路的输出端用于输出24V电压，DC/DC转换电路的输出端用于输出3.3V电压。那么，AC/DC转换电路的输出端为24V电压输出端，DC/DC转换电路的输出端为3.3V电压输出端。进一步地，为了提升输出电压的稳定性， AC/DC转换电路的输出端设置有第一滤波电路，DC/DC转换电路的输出端设置有第二滤波电路。
24V电压输出端通过第一电能传输线路连接第一光电耦合器Q1的光敏三极管的输入端，第一开关管K1串联设置在第一电能传输线路中。3.3V电压输出端通过第二电能传输线路连接第一光电耦合器Q1的发光二极管的输入端，第二开关管K2串联设置在第二电能传输线路中。本实施例中，第一开关管K1和第二开关管K2均为常规的开关管器件，比如三极管、MOS管、IGBT等等，并且，第一开关管K1和第二开关管K2均实现：当控制端为高电平时开关管导通，当控制端为低电平时开关管断开。
第一电压采集电路和第二电压采集电路均为常规的直流电压采集电路。第一电压比较电路和第二电压比较电路均为常规的用于比较电压是否处于对应的预设电压范围内的电压比较电路，且若处于对应的预设电压范围则输出高电平，若没有处于对应的预设电压范围则输出低电平。第一电压比较电路和第二电压比较电路均可以为已有电路结构，比如授权公告号为CN203573622U的实用新型专利中公开的一种用于确定输入电压是否在预设电压范围的电压比较电路，应当理解，为了实现不同的预设电压范围，电路中的元器件的电气参数需要做出相应的调整。作为其他的实施方式，第一电压比较电路和第二电压比较电路还可以为控制器，由控制器中设置的电压比较程序实现上述逻辑控制过程。其中，第一电压比较电路用于若24V电压输出端的电压处于第一预设电压范围内，则输出高电平，若24V电压输出端的电压没有处于第一预设电压范围内，则输出低电平，其中，第一预设电压范围为以24V为中心的电压范围，而且该电压范围的上限值和下限值与24V之间的差值比较小，以确定24V电压输出端的电压是否稳定在24V，或者说24V电压输出端的电压波动性是否很小。那么，若24V电压输出端的电压处于第一预设电压范围内，则表示24V电压输出端的电压稳定，若24V电压输出端的电压没有处于第一预设电压范围内，则表示24V电压输出端的电压不稳定。同理，第二电压比较电路用于若3.3V电压输出端的电压处于第二预设电压范围内，则输出高电平，若3.3V电压输出端的电压没有处于第二预设电压范围内，则输出低电平，其中，第二预设电压范围为以3.3V为中心的电压范围，而且该电压范围的上限值和下限值与3.3V之间的差值比较小，以确定3.3V电压输出端的电压是否稳定在3.3V，或者说3.3V电压输出端的电压波动性是否很小。那么，若3.3V电压输出端的电压处于第二预设电压范围内，则表示3.3V电压输出端的电压稳定，若3.3V电压输出端的电压没有处于第二预设电压范围内，则表示3.3V 电压输出端的电压不稳定。
第一与逻辑电路和第二与逻辑电路均为常规的与逻辑电路，以第一与逻辑电路为例，包括第一输入端、第二输入端和输出端，只有当第一输入端和第二输入端均为高电平时，输出端才输出高电平。
如图2所示，第一电压采集电路用于采集24V电压输出端的电压，第一电压采集电路的输出端连接第一电压比较电路的输入端，第一电压比较电路的输出端连接第一与逻辑电路的第一输入端和第二与逻辑电路的第一输入端。第二电压采集电路用于采集3.3V电压输出端的电压，第二电压采集电路的输出端连接第二电压比较电路的输入端，第二电压比较电路的输出端连接第一与逻辑电路的第二输入端和第二与逻辑电路的第二输入端。
第一与逻辑电路的输出端连接第一开关管的控制端，用于根据第一与逻辑电路的输出端输出的电平信号控制第一开关管的开关状态；第二与逻辑电路的输出端连接第二开关管的控制端，用于根据第二与逻辑电路的输出端输出的电平信号控制第二开关管的开关状态。以第一与逻辑电路为例，第一与逻辑电路的输出端可以直接连接第一开关管的控制端，若第一与逻辑电路的输出端输出高电平，则第一开关管导通，或者，第一与逻辑电路的输出端连接一分压支路的分压端，该分压支路的一端连接一电源，该分压支路的另一端接地，该分压支路的分压端连接第一开关管的控制端。
因此，第一电压采集电路采集24V电压输出端的电压，第二电压采集电路采集3.3V电压输出端的电压。若24V电压输出端的电压处于第一预设电压范围内，第一电压比较电路输出高电平；若3.3V电压输出端的电压处于第二预设电压范围内，第二电压比较电路输出高电平。只有当第一电压比较电路输出高电平且第二电压比较电路输出高电平时，第一与逻辑电路和第二与逻辑电路输出高电平，第一开关管K1和第二开关管K2导通，24V电压输出端的电压通过第一开关管K1输出给第一光电耦合器Q1的光敏三极管的输入端，3.3V电压输出端的电压通过第二开关管K2输出给第一光电耦合器Q1的发光二极管的输入端。进而，当继电器控制信号接收接口P1接收到继电器控制信号（低电平信号）时，第一光电耦合器Q1导通，继电器的控制线圈T1得电，继电器的触点开关S1动作。因此，只有24V电压输出端的电压和3.3V电压输出端的电压均稳定时，继电器才能在控制信号的控制下动作。只要24V电压输出端的电压和3.3V电压输出端的电压中有一个不稳定，各与逻辑电路就会输出低电平，第一开关管K1和第二开关管K2均断开，即便继电器控制信号接收接口P1接收到继电器控制信号，继电器仍旧不会动作。
本实施例中，如图2所示，继电器安全控制装置还包括与非逻辑电路和报警器。与非逻辑电路为常规的与非逻辑电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，只要第一输入端和第二输入端不全是高电平，则与非逻辑电路输出高电平。第一电压比较电路的输出端连接与非逻辑电路的第一输入端，第二电压比较电路的输出端连接与非逻辑电路的第二输入端，与非逻辑电路的输出端连接报警器。那么，若24V电压输出端的电压和3.3V电压输出端的电压中有至少一个不稳定，即第一电压比较电路和第二电压比较电路中有至少一个输出低电平，则与非逻辑电路输出高电平，就可以根据高电平控制报警器进行报警，以使工作人员注意，提升电压监控可靠性。应当理解，报警器上可以有控制信号输入端，用于接收控制信号，当控制信号为高电平时，报警器运行，当控制信号为低电平时，报警器停机。
Claims (4)
1.一种继电器安全控制装置，包括第一光电耦合器、继电器控制信号接收接口和继电器，所述继电器控制信号接收接口连接所述第一光电耦合器的发光二极管的输出端，所述第一光电耦合器的光敏三极管的输出端连接所述继电器的控制线圈的一端，所述继电器的控制线圈的另一端接地；其特征在于：
所述继电器安全控制装置还包括供电电路、第一电压采集电路、第二电压采集电路、第一电压比较电路、第二电压比较电路、第一与逻辑电路、第二与逻辑电路、第一开关管和第二开关管；
所述供电电路具有24V电压输出端和3.3V电压输出端，所述24V电压输出端通过第一电能传输线路连接所述第一光电耦合器的光敏三极管的输入端，所述第一开关管串联设置在所述第一电能传输线路中；所述3.3V电压输出端通过第二电能传输线路连接所述第一光电耦合器的发光二极管的输入端，所述第二开关管串联设置在所述第二电能传输线路中；
所述第一电压采集电路用于采集所述24V电压输出端的电压，所述第一电压采集电路的输出端连接所述第一电压比较电路的输入端，所述第一电压比较电路的输出端连接所述第一与逻辑电路的第一输入端和第二与逻辑电路的第一输入端，所述第一电压比较电路用于若所述24V电压输出端的电压处于第一预设电压范围内，则输出高电平，若所述24V电压输出端的电压没有处于所述第一预设电压范围内，则输出低电平；
所述第二电压采集电路用于采集所述3.3V电压输出端的电压，所述第二电压采集电路的输出端连接所述第二电压比较电路的输入端，所述第二电压比较电路的输出端连接所述第一与逻辑电路的第二输入端和第二与逻辑电路的第二输入端，所述第二电压比较电路用于若所述3.3V电压输出端的电压处于第二预设电压范围内，则输出高电平，若所述3.3V电压输出端的电压没有处于所述第二预设电压范围内，则输出低电平；
所述第一与逻辑电路的输出端连接所述第一开关管的控制端，所述第二与逻辑电路的输出端连接所述第二开关管的控制端。
2.根据权利要求1所述的继电器安全控制装置，其特征在于：所述供电电路包括AC/DC转换电路和DC/DC转换电路，所述AC/DC转换电路的输入端用于连接交流电，所述AC/DC转换电路的输出端连接所述DC/DC转换电路的输入端；所述AC/DC转换电路的输出端为所述24V电压输出端，所述DC/DC转换电路的输出端为所述3.3V电压输出端。
3.根据权利要求2所述的继电器安全控制装置，其特征在于：所述AC/DC转换电路的输出端设置有第一滤波电路，所述DC/DC转换电路的输出端设置有第二滤波电路。
4.根据权利要求1所述的继电器安全控制装置，其特征在于：所述继电器安全控制装置还包括与非逻辑电路和报警器，所述第一电压比较电路的输出端连接所述与非逻辑电路的第一输入端，所述第二电压比较电路的输出端连接所述与非逻辑电路的第二输入端，所述与非逻辑电路的输出端连接所述报警器。
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