專利名稱：脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于起重機(jī)控制器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電 平轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的起重機(jī)控制器通常采用主令控制器作為控制信號(hào)輸入。主令控制器的輸入 電壓為交流220VAC。為了保證操作安全，控制器的輸入端子通常是采+12V或+24V直流電 壓。主令信號(hào)與控制器的連接采用多個(gè)中間繼電器作為主令信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換。此種方式存 在以下一些缺陷1)外圍配線復(fù)雜，檢修維護(hù)不方便；2)響應(yīng)速度慢。從主令發(fā)出信號(hào)到繼電器動(dòng)作再到控制器收到信號(hào)，其間的延時(shí) 通常達(dá)200ms以上，不適合有快速響應(yīng)要求的場(chǎng)合。3)可靠性不高。由于繼電器接點(diǎn)存在氧化和電火花電蝕，存在接觸不良等隱患，同 時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)有抖動(dòng)產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用 方法。本發(fā)明適用于起重機(jī)用調(diào)速控制器、起重專用變頻器的主令信號(hào)輸入。大大地簡(jiǎn)化 了起重電控柜的外圍配線，并提高了響應(yīng)速度和動(dòng)作可靠性，降低生產(chǎn)和維護(hù)成本。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器，其特征在于來自主令的交流信號(hào) 的一端即電源相線與采樣電阻Rl —端相連接，此電阻Rl的另一端與電阻R2的一端相連 接，此電阻R2的另一端與電阻R3相連接，此電阻R3的另一端分別與光電耦合器PCl中的 發(fā)光二極管陽(yáng)極、二極管Dl的陰極相連接，此光電耦合器PCl中的發(fā)光二極管的陰極與此 二極管Dl的陽(yáng)極相連接后與來自主令的交流信號(hào)的另一端即電源零線相連接，以上電路 形成主令信號(hào)的輸入端，所述的光電耦合器PCl內(nèi)的三極管的集電極分別與電阻R4的一端、電容Cl的一 端、集成電路Ul的1腳相連接，所述的光電耦合器PCl內(nèi)的三極管的發(fā)射極分別與所述的 電容Cl的另一端、集成電路Ul的8腳相連接并接地，所述的電阻R4的另一端分別與電阻 R5的一端、集成電路Ul的2、3腳相連并接至電源VCC，此電阻R5的另一端分別與電容C2 的一端、集成電路Ul的15腳相連接，此電容C2的另一端與集成電路Ul的14腳相連接，集 成電路Ul的16腳與電容C3的一端相連并接至電源VCC，此電容C3的另一端接地，集成電 路Ul的13腳與電阻R6的一端相連接，此電阻R6的另一端與三極管Tl的基極相連接，此 三極管Tl的發(fā)射極接地，此三極管Tl的集電極作為開路輸出。 所述的來自主令的交流信號(hào)為220V交流信號(hào)，所述的電源相線為220V電源相線，所述的電源零線為220V電源零線。一種脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用方法，其特征在于將所述的脈沖 觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)成單元電路，根據(jù)主令信號(hào)的實(shí)際需要設(shè)置單元電路 數(shù)量，將各個(gè)單元電路并聯(lián)成為主令控制器，各個(gè)單元電路的輸出端分別與調(diào)速控制器的 一個(gè)輸入端相連接。所述的主令控制器為四檔主令控制器主令零位單元電路、主令1檔正單元電路、 主令1檔反單元電路、主令2檔單元電路、主令3檔單元電路、主令4檔單元電路，共6個(gè)單 元電路，此主令零位單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的DIO 口相連接，主令1檔正單元電路 的輸出端與調(diào)速控制器的DCOM 口相連接，主令1檔反單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的 DIlR 口相連接，主令2檔單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的DI2 口相連接，主令3檔單元 電路的輸出端與調(diào)速控制器的DI3 口相連接，主令4檔單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的 DI4 口相連接。本發(fā)明的工作過程如下來自主令的220V交流控制信號(hào)，經(jīng)R1、R2、R3限流，光電 耦合器內(nèi)發(fā)光二極管整流，在光電耦合器輸出端C、E間輸出方波信號(hào)。此方波信號(hào)作為單 穩(wěn)集成電路Ul的觸發(fā)脈沖。單穩(wěn)電路的維持時(shí)間為Tw = 0. 45 X R5 X C2選擇R5、C2的參數(shù)使維持時(shí)間Tw為30ms左右。有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，集成電路Ul的 13腳輸出高電平，使三極管Tl導(dǎo)通。當(dāng)主令信號(hào)電壓存在時(shí)，每20ms產(chǎn)生一次觸發(fā)脈沖， 使集成電路Ul的13腳維持輸出高電平。當(dāng)主令信號(hào)消失時(shí)，集成電路Ul在Tw時(shí)間內(nèi)收 不到觸發(fā)脈沖，Ul的13腳輸出端翻轉(zhuǎn)，輸出低電平，使三極管Tl截止。這樣即實(shí)現(xiàn)了 220V 交流電平至低壓直流電平的轉(zhuǎn)換。由于采用了光電隔離器，交流信號(hào)側(cè)與直流電平側(cè)是完 全電壓隔離的。本發(fā)明不僅可用于起重機(jī)調(diào)速控制器、起重機(jī)專用變頻器，還可用于可編程邏輯 控制器(PLC)等需要交流電壓-直流電平轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合。本發(fā)明大大地簡(jiǎn)化了起重電控柜的外圍配線，并提高了響應(yīng)速度和動(dòng)作可靠性， 減少了生產(chǎn)和維護(hù)成本。


圖1為本發(fā)明的原理圖。圖2為本發(fā)明的具體應(yīng)用方框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖1所示，本發(fā)明的脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器，其特征在于來自主 令的交流信號(hào)的一端即電源相線與采樣電阻Rl —端相連接，此電阻Rl的另一端與電阻 R2的一端相連接，此電阻R2的另一端與電阻R3相連接，此電阻R3的另一端分別與光電耦 合器PCl中的發(fā)光二極管陽(yáng)極、二極管Dl的陰極相連接，此光電耦合器PCl中的發(fā)光二極 管的陰極與此二極管Dl的陽(yáng)極相連接后與來自主令的交流信號(hào)的另一端即電源零線相連 接，以上電路形成主令信號(hào)的輸入端，
所述的光電耦合器PCl內(nèi)的三極管的集電極分別與電阻R4的一端、電容Cl的一 端、集成電路Ul的1腳相連接，所述的光電耦合器PCl內(nèi)的三極管的發(fā)射極分別與所述的 電容Cl的另一端、集成電路Ul的8腳相連接并接地，所述的電阻R4的另一端分別與電阻 R5的一端、集成電路Ul的2、3腳相連并接至電源VCC，此電阻R5的另一端分別與電容C2 的一端、集成電路Ul的15腳相連接，此電容C2的另一端與集成電路Ul的14腳相連接，集 成電路Ul的16腳與電容C3的一端相連并接至電源VCC，此電容C3的另一端接地，集成電 路Ul的13腳與電阻R6的一端相連接，此電阻R6的另一端與三極管Tl的基極相連接，此 三極管Tl的發(fā)射極接地，此三極管Tl的集電極作為開路輸出。所述的來自主令的交流信號(hào)為220V交流信號(hào)，所述的電源相線為220V電源相線， 所述的電源零線為220V電源零線。一種脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用方法，其特征在于將所述的脈沖 觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)成單元電路，根據(jù)主令信號(hào)的實(shí)際需要設(shè)置單元電路 數(shù)量，將各個(gè)單元電路并聯(lián)成為主令控制器，各個(gè)單元電路的輸出端分別與調(diào)速控制器的 一個(gè)輸入端相連接。本發(fā)明的工作過程如下來自主令的220V交流控制信號(hào)，經(jīng)R1、R2、R3限流，光電 耦合器內(nèi)發(fā)光二極管整流，在光電耦合器輸出端C、E間輸出方波信號(hào)。此方波信號(hào)作為單 穩(wěn)集成電路Ul的觸發(fā)脈沖。單穩(wěn)電路的維持時(shí)間為Tw = 0. 45XR5X C2選擇R5、C2的參數(shù)使維持時(shí)間Tw為30ms左右。有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，集成電路Ul的 13腳輸出高電平，使三極管Tl導(dǎo)通。當(dāng)主令信號(hào)電壓存在時(shí)，每20ms產(chǎn)生一次觸發(fā)脈沖， 使集成電路Ul的13腳維持輸出高電平。當(dāng)主令信號(hào)消失時(shí)，集成電路Ul在Tw時(shí)間內(nèi)收 不到觸發(fā)脈沖，Ul的13腳輸出端翻轉(zhuǎn)，輸出低電平，使三極管Tl截止。這樣即實(shí)現(xiàn)了 220V 交流電平至低壓直流電平的轉(zhuǎn)換。由于采用了光電隔離器，交流信號(hào)側(cè)與直流電平側(cè)是完 全電壓隔離的。應(yīng)用實(shí)施例圖2給出了本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用實(shí)施例。將本發(fā)明設(shè)計(jì)成單元電路，根據(jù)主令信號(hào) 的實(shí)際需要設(shè)置單元數(shù)量。如本例中以四檔主令控制器為例設(shè)計(jì)了 主令零位、主令1檔 正、主令1檔反、主令2檔、主令3檔、主令4檔，共6單元。如圖2所示，所述的主令控制器為四檔主令控制器主令零位單元電路、主令1檔 正單元電路、主令1檔反單元電路、主令2檔單元電路、主令3檔單元電路、主令4檔單元電 路，共6個(gè)單元電路，此主令零位單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的DIO 口相連接，主令1 檔正單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的DCOM 口相連接，主令1檔反單元電路的輸出端與調(diào) 速控制器的DIlR 口相連接，主令2檔單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的DI2 口相連接，主 令3檔單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的DI3 口相連接，主令4檔單元電路的輸出端與調(diào) 速控制器的DI4 口相連接。本發(fā)明不僅可用于起重機(jī)調(diào)速控制器、起重機(jī)專用變頻器，還可用于可編程邏輯 控制器(PLC)等需要交流電壓-直流電平轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合。
權(quán)利要求
一種脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器，其特征在于來自主令的交流信號(hào)的一端即電源相線與采樣電阻R1一端相連接，此電阻R1的另一端與電阻R2的一端相連接，此電阻R2的另一端與電阻R3相連接，此電阻R3的另一端分別與光電耦合器PC1中的發(fā)光二極管陽(yáng)極、二極管D1的陰極相連接，此光電耦合器PC1中的發(fā)光二極管的陰極與此二極管D1的陽(yáng)極相連接后與來自主令的交流信號(hào)的另一端即電源零線相連接，以上電路形成主令信號(hào)的輸入端，所述的光電耦合器PC1內(nèi)的三極管的集電極分別與電阻R4的一端、電容C1的一端、集成電路U1的1腳相連接，所述的光電耦合器PC1內(nèi)的三極管的發(fā)射極分別與所述的電容C1的另一端、集成電路U1的8腳相連接并接地，所述的電阻R4的另一端分別與電阻R5的一端、集成電路U1的2、3腳相連并接至電源VCC，此電阻R5的另一端分別與電容C2的一端、集成電路U1的15腳相連接，此電容C2的另一端與集成電路U1的14腳相連接，集成電路U1的16腳與電容C3的一端相連并接至電源VCC，此電容C3的另一端接地，集成電路U1的13腳與電阻R6的一端相連接，此電阻R6的另一端與三極管T1的基極相連接，此三極管T1的發(fā)射極接地，此三極管T1的集電極作為開路輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的來 自主令的交流信號(hào)為220V交流信號(hào)，所述的電源相線為220V電源相線，所述的電源零線為 220V電源零線。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用方法，其特 征在于將所述的脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)成單元電路，根據(jù)主令信號(hào)的實(shí) 際需要設(shè)置單元電路數(shù)量，將各個(gè)單元電路并聯(lián)成為主令控制器，各個(gè)單元電路的輸出端 分別與調(diào)速控制器的一個(gè)輸入端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用方法，其特征在 于所述的主令控制器為四檔主令控制器主令零位單元電路、主令1檔正單元電路、主令1 檔反單元電路、主令2檔單元電路、主令3檔單元電路、主令4檔單元電路，共6個(gè)單元電路， 此主令零位單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的DIO 口相連接，主令1檔正單元電路的輸出 端與調(diào)速控制器的DCOM 口相連接，主令1檔反單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的DIlR 口 相連接，主令2檔單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的DI2 口相連接，主令3檔單元電路的輸 出端與調(diào)速控制器的DI3 口相連接，主令4檔單元電路的輸出端與調(diào)速控制器的DI4 口相 連接。
全文摘要
本發(fā)明屬于起重機(jī)控制器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種脈沖觸發(fā)式主令控制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用方法。來自主令的220V交流控制信號(hào)經(jīng)R1、R2、R3限流，光電耦合器內(nèi)發(fā)光二極管整流，在光電耦合器輸出端C、E間輸出方波信號(hào)作為單穩(wěn)集成電路U1的觸發(fā)脈沖，集成電路U1的13腳輸出高電平，使三極管T1導(dǎo)通，每20ms產(chǎn)生一次觸發(fā)脈沖，使集成電路U1的13腳維持輸出高電平。當(dāng)主令信號(hào)消失時(shí)，集成電路U1在收不到觸發(fā)脈沖，輸出低電平，使三極管T1截止。這樣即實(shí)現(xiàn)了220V交流電平至低壓直流電平的轉(zhuǎn)換。由于采用了光電隔離器，交流信號(hào)側(cè)與直流電平側(cè)是完全電壓隔離的。本發(fā)明不僅可用于起重機(jī)調(diào)速控制器、起重機(jī)專用變頻器，還可用于可編程邏輯控制器(PLC)等需要交流電壓-直流電平轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H02M7/217GK101895219SQ20101023295
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者楊經(jīng)建, 田振 申請(qǐng)人:鞍山起重控制設(shè)備有限公司