[发明专利]自动装置的驱动回路及其启动回路

说明书

技术领域

本发明属于工业自动化领域，涉及一种自动装置中的驱动回路及其启动回路，尤其是涉及启动回路的自检回路。

背景技术

在工业自动化控制领域，自动装置主要通过对继电器的驱动实现开关量的输出，并以此控制受控系统的运行。自动装置中一般都设计有启动回路，用以防止自动装置的误动作。启动回路一般包含一个启动继电器及其驱动电路，通常情况下，启动继电器用以沟通开关量输出继电器的电源。对于自动装置而言，启动回路属于非常重要的系统部件，其工作状态直接关系到控制系统及被控系统的安全性、可靠性。

通常情况下，启动继电器的作用是给开关量输出继电器提供电源。图1为现有的自动装置24V继电器驱动回路及其启动回路。

如图1所示，图中虚线框为可重复部分，通常自动装置系统中有若干个如上图所示的虚线框部分，即自动装置系统可能存在一个启动继电器、一个开出反馈光耦及若干个开关量输出继电器驱动回路。

开关量输出继电器驱动过程为：MCU通过QD_EN信号控制启动继电器K1。当QD_EN被拉低后，启动继电器 K1被驱动，接点闭合，将继电器电源：+24沟通给VCC_RELAY；继而，当MCU控制DO_EN、DO1同时为高电平时，光耦D2被驱动，将VCC_RELAY信号沟通给DO1_DRV；DO1_DRV通过V1二极管驱动K2继电器实现开关量输出。

并且，如图1所示，控制系统设计了开关量输出自检，即当DO1_DRV信号有效时，DO1_DRV信号也会同时通过V2二极管及R_FB反馈电阻驱动光耦D3开出反馈光耦；当光耦D3被激励后，DO_FB信号被拉低，MCU通过读取DO_FB信号的电平变化确认K1启动继电器、光耦D2及相应驱动电路的工作状态是否正常。即启动回路的测试与开关量输出继电器驱动回路的自检一起进行。若MCU要全检QD_EN、DO_EN、DO1三个信号，需检测2³次，MCU的控制及判断逻辑较为复杂。

开出自检过程中，光耦D2、启动继电器K1打开后24V信号在驱动反馈光耦D3的同时也驱动了继电器 K2。由于光耦的动作速度一般远快于继电器。所以，为防止检测过程中继电器 K2被误触发，MCU在驱动光耦D2后必须快速读取DO_FB信号随后快速关断光耦D2，以防光耦D2驱动时间过长导致继电器 K2接点吸合。

但实际使用中，光耦的动作、返回时间极易受温度变化影响。并且，自动装置的MCU一般又都需处理复杂的逻辑、算法及通讯。再者，MCU一般还运行有操作系统。若MCU对上述引脚控制、读取的时间节拍处理不好，极易影响到对DO_FB信号的正确读取，并有可能造成继电器K2的误出口。

综上，传统的自动装置启动回路状态检测与开关量输出继电器驱动回路的自检被糅合进行，自检过程存在一定风险及弊端。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是对自动装置的驱动回路及其启动回路进一步改进，使启动回路的自检更加有效安全的进行，提高自检电路的稳定性、可靠性。

为解决上述问题，本发明提供一种自动装置的驱动回路及其启动回路，包括自动装置的MCU，与MCU相连的若干个继电器驱动回路及其启动回路，其特征在于：所述启动回路包括与MCU的QD_EN信号端相连的启动继电器K1，继电器驱动回路包括开关量输出继电器K2，启动继电器K1的一个接点连接开关量输出继电器K2的线圈负端；开关量输出继电器K2的线圈负端同时与一个电阻网络相连，电阻网络连接三极管的基极和发射极，三极管的集电极连接开出反馈光耦的阴极，所述MCU单独输出一个启动测试引脚，启动测试引脚驱动一个启动测试光耦D1，启动测试光耦D1将继电器驱动电源沟通给一个测试电阻，测试电阻的另一端连接开关量输出继电器线圈的负端；启动继电器K1的一个接点连接开关量输出继电器线圈的负端，一个接点连接继电器驱动电源的地。

前述的自动装置的驱动回路及其启动回路，其特征在于：所述开关量输出继电器K2的驱动光耦D2直接将继电器驱动电源沟通给开关量输出继电器K2的线圈正端。

改进后的启动回路自检测试的工作原理为：启动测试过程中，MCU利用单独的启动测试引脚驱动启动测试光耦，继而沟通继电器驱动电源给启动测试电阻，并通过启动测试电阻继而驱动电阻网络，电阻网络通过三极管驱动开出反馈光耦使开出反馈引脚电平发生变化。MCU通过自检前后开出反馈引脚电平的变化判断启动回路工作是否正常。

本发明的有益效果是：