在電氣二次回路中使用二次軟回路的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在電氣二次回路中使用二次軟回路的方法，屬于電子線路領域。所述方法包括：由電氣原理圖得到單片機電路圖，將各元件焊接組裝成單片機電路板；根據電氣原理圖，將代表所述電氣原理圖中的二次回路中數據燒寫入帶有所述單片機電路板的單片機芯片中；將得到的單片機代替電氣二次回路中的線圈、觸點和一次設備的輔助觸點，得到二次軟回路；檢查調試所述二次軟回路，其工作狀態(tài)正常后，與一次設備連接試車。在電氣二次回路中使用電氣二次軟回路來代替現有的電氣二次回路，不但可以大大減少二次設備的數量，還可以簡化二次回路配線工序，節(jié)省占用空間，提高設備的穩(wěn)定性和安全性而且還降低了成本和維護的難度。
【專利說明】 在電氣二次回路中使用二次軟回路的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在電氣二次回路中使用二次軟回路的方法，屬于電子線路領域。

【背景技術】
[0002]目前電氣的二次設備(如繼電器、測量儀表、傳感器、控制開關及信號指示燈等)對一次設備的運行狀況進行控制、采樣、監(jiān)測、通信、調節(jié)、保護，普遍采用的是將二次設備組裝在一個或若干個配電盤內，然后再將盤內的各個設備上端子按一定的邏輯關系進行配線連接，組成一套完整的二次回路。隨著控制的功能不斷增強，盤內的設備數量也不斷的增力口，這種方法不但控制模式單一，而且安裝配電盤的工人需要幾年的培訓才能獨立操作，不僅安裝工序復雜還費時、費力、耗費大量材料、占用比較大的空間，由于線路復雜而且都是手工安裝因此在技術、工藝、規(guī)范方面難以標準化，運行故障率高。給日常維護帶來很大的困難。現有的電氣二次配電盤都是根據被控制設備的運行方式定制的，如要改變運行方式必需對配電盤內的設備和線路從新安裝。
[0003]電氣二次軟回路技術(以下簡稱二次軟回路技術)就是將單片機(又稱單片微控制器)系統運用到電氣二次回路系統中。利用單片機體積小、運算功能強、速度快、控制精度高、功耗低，外圍電路根據需要可繁可簡等優(yōu)點，代替現有二次回路中的部分設備(如信號繼電器的線圈、觸點，時間繼電器的線圈、觸點和延時機構，計數繼電器等)和部分一次設備的輔助觸點(如接觸器、熱繼電器等)的功能和作用。按照設計要求，由單片機各個管腳組成所需設備的線圈、觸點等，二次回路中的某些邏輯關系和功能由單片機芯片內的“數據”來完成，并將運算結果通過端口的“電子開關”或“繼電器”輸送給一次設備的控制單元(如線圈、控制開關等)或作為其它控制設備的信號輸入端(如儀表、PLC、變頻器等控制模塊)。


【發(fā)明內容】

[0004]本克服所述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種在電氣二次回路使用二次軟回路的方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0006]在電氣二次回路中使用二次軟回路的方法，包括:
[0007]步驟1:由電氣原理圖得到單片機電路圖；
[0008]步驟2:根據所述單片機電路圖，將各元件焊接組裝成單片機電路板；
[0009]步驟3:根據電氣原理圖，將代表所述電氣原理圖中的二次回路中數據燒寫入帶有所述單片機電路板的單片機中，所述數據完成二次回路中的邏輯關系和功能；
[0010]步驟4:將通過上述步驟得到的單片機代替二次回路中的線圈、觸點和一次設備的輔助觸點，得到二次軟回路；
[0011]步驟5:檢查調試所述二次軟回路，其工作狀態(tài)正常后，與一次設備連接試車。
[0012]其中，步驟I具體為:所述單片機電路的邏輯關系與電氣原理圖一致，確定單片機電路輸入端和輸出端的電路及需要的元件，并得到單片機電路。
[0013]步驟I中，在所述單片機電路中，可將每個信號源分別與單片機連接。
[0014]優(yōu)選的，步驟I中，在所述單片機電路中，將功能和作用單一的信號源放在單片機外圍電路的首端，把關聯性復雜的信號源放在單片機外圍電路的末端，直接控制單片機芯片管腳為單片機提供運算信息使用。
[0015]進一步，步驟3中，所述數據位于所述單片機的芯片中。
[0016]進一步，步驟4中，所述二次回路中的觸點分別為按鈕、時間繼電器和傳感器的線圈、觸點；
[0017]所述一次設備的輔助觸點為接觸器和熱繼電器。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:
[0019]在電氣二次回路中使用電氣設備二次軟回路來代替現有的二次回路，因為可以大大減少二次設備的數量，還可以簡化二次回路配線工序，節(jié)省占用空間和材料的消耗，對企業(yè)“節(jié)能降耗”和提高生產效率有極大的幫助。由于單片機可標準化生產，這樣不但可以提高設備的穩(wěn)定性和安全性而且還降低了成本和維護的難度。
[0020]使用“二次軟回路”具有靈活多樣性，同一單片機可以有多種選擇，如原來是控制一臺電機正反轉運行方式，現在改為控制兩臺電機順序起動的運行方式，只要將單片機重新下載一個軟件程序，再從新排列一次相序即可使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為手動自動往返電氣原理圖；
[0022]圖2為各個信號源與單片機局部連接圖；
[0023]圖3為單片機電路圖。

【具體實施方式】
[0024]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0025]一種在電氣二次回路中使用二次軟回路的方法，具體包括:
[0026]步驟1:由電氣原理圖得到單片機電路圖；
[0027]由圖1所示的二次回路分析:
[0028]正常情況下熱繼電器FR和停止按鈕SBl均為閉合狀態(tài)，FR只有在過載時才會斷開。
[0029]1.從SBl下分出四條支路，當按下SB2按鈕后電流經SB3、SQ2和KM2的長閉點導通接觸器KMl的線圈，接觸器KMl吸合，電動機即為正向運行。當運行到位置傳感器SQ2的控制點觸發(fā)，正向回路斷開，運行停止。經過時間繼電器KT2的一段延時后，KT2的輔助觸點閉合導通反向回路接觸器KM2吸合，電動機開始反向運行。
[0030]2.當按下SB3時電流經SB2、SQ1和KMl的長閉點導通接觸器KM2的線圈，接觸器KM2吸合，電動機即為反向運行。當運行到接近開關SQl的控制點觸發(fā)，反向回路斷開，運行停止。經過時間繼電器KTl的一段延時后，KT2的輔助觸點閉合導通反向回路接觸器KM2吸合，電動機開始反向運行。
[0031]首先，按照電氣原理圖的邏輯關系設計單片機電路，確定在單片機電路輸入端需要的元件。如圖1，SB1、SB2、SB3三個按鈕可選用三個輕觸開關代替，SBl為自鎖型，SB2和SB3為點觸型。接觸器KM1、KM2和位置傳感器SQ1、SQ2各取一副長開觸點作為單片機信號源。
[0032]然后，設計單片機電路，所述單片機電路不但要簡節(jié)還要考慮方便編程和運行穩(wěn)定性、兼容性強等問題。設計電路分為兩種方法:
[0033]一種方法是如圖2所示，將每個信號源分別與單片機連接，然后用控制端口的方法進行編程。但這種方法占用資源比較多，增加編程量，使運算的速度和輸出的穩(wěn)定性變差，因此在實際應用中很少使用。
[0034]另一種方法是將功能和作用比較單一的信號源放在單片機外圍電路的首端，把關聯性較復雜的信號源放在單片機外圍電路的末端，直接控制單片機芯片管腳為單片機提供運算信息使用。如圖3所示，在信號輸入端FR和SBl只有一個“停止”任務，因此將FR和SBl串聯共同控制各支路，這樣不但可節(jié)省單片機管腳，而且還可以簡化編程，可提高單片機運算速度和輸出穩(wěn)定性。而SB2、SB3、KM1、KM2、SQU SQ2這幾個元件在回路中有多個任務要完成，如通斷、互鎖、自保持，因此將這幾個元件的信號輸出端與單片機管腳相接為單片機輸送運算信息。
[0035]輸出端的電路設計如下:
[0036]輸入信號與輸出信號一對一方式即每個輸入端都有各自獨立的輸出端輸出，然后再按一定的邏輯關系聯接輸出。如圖3中Pl.0 — P0.0、Pl.1 — 0.1、Pl.2 — P0.2、Pl.3 — P0.3,Pl.4 — P0.4,Pl.5 — P0.5。由于在圖1 中 SB2、KM1 和 SQUKTl 四個觸點同為KMl線圈的控制端，SB3、KM2和SQ2、KT2四個觸點同為KM2線圈的控制端，因此在圖3的輸出端將P0.1、P0.2、P0.4并聯后通過AKl控制KMl線圈，將P0.1、P0.3、P0.5并聯后通過KA2控制KM2線圈。
[0037]步驟2:根據所述單片機電路圖，將各元件焊接組裝成單片機電路板；
[0038]其中，所用元件清單如表1:
[0039]

【權利要求】
1.一種在電氣二次回路中使用二次軟回路的方法，其特征在于，包括: 步驟1:由電氣原理圖得到單片機電路圖； 步驟2:根據所述單片機電路圖，將各元件焊接組裝成單片機電路板； 步驟3:根據所述電氣原理圖，將代表所述電氣原理圖中的二次回路中數據燒寫入帶有所述單片機電路板的單片機中； 步驟4:將通過上述步驟得到的單片機代替二次回路中的線圈、觸點和一次設備的輔助觸點，得到二次軟回路； 步驟5:檢查調試所述二次軟回路，其工作狀態(tài)正常后，與一次設備連接試車。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I具體為:所述單片機電路的邏輯關系與電氣原理圖一致，確定單片機電路輸入端和輸出端的電路及需要的元件，并得到單片機電路。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟I中，在所述單片機電路中，將每個信號源分別與單片機連接。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟I中，在所述單片機電路中，將功能和作用單一的信號源放在單片機外圍電路的首端，把關聯性復雜的信號源放在單片機外圍電路的末端，直接控制單片機芯片管腳為單片機提供運算信息使用。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3中，所述數據位于單片機的芯片中。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4中，所述二次回路中的觸點和線圈分別為按鈕、傳感器和時間繼電器的觸點和線圈； 所述一次設備的輔助觸點為接觸器和熱繼電器。
【文檔編號】H02P5/74GK104184385SQ201410449097
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權日:2014年9月4日
【發(fā)明者】劉彥君 申請人:劉彥君