[发明专利]自动装置系统

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继电器驱动回路，尤其是继电器驱动回路的自检电路。

背景技术

在工业自动化装置中，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。对于自动装置而言，继电器驱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。

目前，自动装置的继电器驱动回路一般利用智能MCU通过门电路驱动光耦，继而驱动继电器动作。图1为24V继电器驱动回路及开出自检电路电路图。

继电器驱动回路的开出自检过程为：首先，MCU通过拉低QD_EN信号打开启动继电器K1，此时启动继电器 K1接点吸合，将24V电源引到VCC_RELAY；随后，MCU抬高DO_EN及DO1信号驱动D2光耦，沟通VCC_RELAY信号与DO1_DRV信号，将24V信号引到V1、V2二极管，其中，V1二极管将24V信号用于驱动被测继电器K2，V2二极管将24V信号输出到反馈电阻R_FB用以驱动自检反馈光耦D3；自检反馈光耦被驱动后将拉低DO_FB信号。MCU在此过程中通过判断DO_FB信号的电平确定开关量驱动回路是否正常。并且，通常情况下还需判别DO_EN、DO1分别有效或同时有效时DO_FB信号电平的变化。

图1中虚线框为可重复部分，通常自动装置系统中有若干个如图1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继电器驱动回路。

开出自检过程中，光耦D2、启动继电器K1打开后24V信号在驱动自检反馈光耦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，为防止检测过程中被测继电器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驱动时间过长导致出口继电器 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一般都需处理复杂的逻辑、算法及通讯，MCU一般还运行操作系统，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，并有可能造成被测继电器K2的误出口。并且传统继电器驱动回路的自检范围只局限于MCU引脚到被测继电器的驱动光耦，而不能对被测继电器线圈进行有效检验，若被测继电器线圈出现断路，则无法检测到。

综上，传统的自动装置系统的驱动回路自检方法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提供一种自动装置系统，使得继电器驱动回路的自检范围从MCU引脚直到被测继电器线圈，因此完全可检测出被测继电器线圈的断线情况。

为解决上述问题，本发明提供一种自动装置系统，包括自动装置的MCU，与MCU相连的若干个继电器驱动回路及驱动回路的自检电路，其特征在于：所述自检电路包括与MCU的QD_EN信号端相连的启动继电器K1，通过启动继电器K1控制每个继电器驱动回路中的被测继电器K2线圈负端与继电器电源地端之间的连接。

前述的自动装置系统，其特征在于：通过被测继电器K2的驱动光耦控制继电器驱动电源与被测继电器K2线圈正端之间的连接。

前述的自动装置系统，其特征在于：被测继电器K2线圈串联入继电器驱动回路自检电路。

前述的自动装置系统，其特征在于：所述自检电路包括与MCU的DO_FB信号端相连的自检反馈光耦D3，启动继电器K1的一个接点连接被测继电器线圈的负端，启动继电器K1的另一端连接继电器驱动电源的地；被测继电器线圈的负端还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反馈光耦的阴极。

本发明的自动装置系统自检电路的工作原理为：使被测继电器线圈的内阻r远小于电阻网络的电阻R，当启动继电器处于打开状态时，启动继电器断开了被测继电器线圈负端与继电器驱动电源地之间的连接。当被测继电器的驱动光耦被激励后，继电器驱动电源必须经由被测继电器线圈、电阻网络与继电器驱动电源地相连。此时，只要被测继电器线圈上的分压远低其最小驱动电压，即可保证被测继电器无法动作。此电路还将被测继电器的线圈涵盖进了自检电路，使得继电器驱动回路的自检范围从MCU引脚直到被测继电器线圈，因此完全可检测出被测继电器线圈的断线情况。

本发明的有益效果：

本发明采用电阻、三极管等造价小，稳定性高的分立元器件搭建的回路改善了过往继电器驱动回路的自检电路。提高了自检电路的稳定性、可靠性，扩大了自检电路的自检范围。

附图说明