專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于隔爆多回路組合開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)采集處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，特別是一種用于隔爆多回 路組合開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)采集處理器 背景技術(shù)根據(jù)MTlll-1998"礦用防爆型低壓交流真空電磁起動(dòng)器"和MT175-88 "礦用隔爆型電磁起動(dòng)器用電子保護(hù)器"行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，真空電磁起 動(dòng)器應(yīng)具備短路、過(guò)載、斷相、欠壓、主電路漏電閉鎖、通斷操作過(guò)電 壓等保護(hù)功能。由于組合開(kāi)關(guān)以PLC做為在線(xiàn)實(shí)時(shí)控制和監(jiān)測(cè)保護(hù)的核 心， 一般應(yīng)由PLC專(zhuān)用的數(shù)據(jù)采集模塊，對(duì)系統(tǒng)中的模擬量進(jìn)行采集和處 理。但鑒于多回路組合開(kāi)關(guān)，相對(duì)于每個(gè)回路需要采集A、 B、 C三相電流， 系統(tǒng)電壓、負(fù)荷線(xiàn)路及電動(dòng)機(jī)的絕緣狀態(tài)等模擬信號(hào)， 一個(gè)西門(mén)子224XP PLC主機(jī)最多可帶7個(gè)擴(kuò)展模塊，而12路組合開(kāi)關(guān)就需12個(gè)EM231模擬擴(kuò)展 模塊才能滿(mǎn)足接口的需要，因所涉及的系統(tǒng)模擬信號(hào)過(guò)多，在數(shù)據(jù)的采 集上存在諸多問(wèn)題。目前，在礦用隔爆型多回路組合開(kāi)關(guān)模擬信號(hào)采集處理方面，普遍 方法為采用單片機(jī)的模擬集成電路，對(duì)各回路模擬信號(hào)以單獨(dú)的通道進(jìn)行采集和處理。雖然能達(dá)到對(duì)多回路組合開(kāi)關(guān)的控制和相關(guān)保護(hù)的目 的，但由于是多回路組合開(kāi)關(guān)，需要對(duì)每個(gè)回路A、 B、 C三相電流、系統(tǒng)電壓、負(fù)荷線(xiàn)路及電動(dòng)機(jī)的絕緣狀態(tài)等模擬信號(hào)進(jìn)行采集。但此種采集 模式存在的缺點(diǎn)是一、 原方案單獨(dú)采集處理要求通道多，即需要增加配置多只模擬擴(kuò) 展模塊，對(duì)大量的模擬信號(hào)進(jìn)行獨(dú)立通道采集和處理，這樣不但增加了 主機(jī)的內(nèi)存及占有空間，而且主機(jī)受到最多可擴(kuò)展4 7只模塊的數(shù)量 限制。二、 單片機(jī)的控制方式、電流、電壓信號(hào)需經(jīng)多級(jí)變比縮小后，模 擬電路經(jīng)過(guò)多級(jí)運(yùn)算、比較、衰減、放大之后，送入單獨(dú)通道，不但復(fù) 雜，且有信號(hào)強(qiáng)弱誤差大，抗干擾性能低，易導(dǎo)致誤動(dòng)作等缺陷。三、 集成模擬電路， 一旦損壞，不易于調(diào)試、維護(hù)和部分更換等。四、 漏電閉鎖檢測(cè)方式，常規(guī)采用附加直流外加幾個(gè)電阻檢測(cè)的方 法，在檢測(cè)過(guò)程中抗干擾性能差和檢測(cè)精度不高等。自行研制的新型數(shù)據(jù)采集處理器不但能完成對(duì)各回路的數(shù)據(jù)采集、 處理、控制和保護(hù)，并且解決了上述存在的問(wèn)題和不足。 發(fā)明內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于隔爆多回路組合開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)采集處理器。將PLC模擬擴(kuò)展模塊的4路A/D接口 擴(kuò)展到對(duì)48路數(shù)據(jù)量的采集，以適應(yīng)最多12路組合開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)采樣要求。 本實(shí)用新型采用的主要技術(shù)方案為； 一種用于隔爆多回路組合開(kāi)關(guān) 的數(shù)據(jù)采集處理器，所述數(shù)據(jù)采集處理器接收由多個(gè)回路輸入的電流信 號(hào)和漏電信號(hào)，所述數(shù)據(jù)采集處理器包括主板，開(kāi)關(guān)板，電源板；由多 個(gè)回路輸入的漏電信號(hào)輸入至所述主板，并由主板對(duì)多個(gè)回路的漏電信號(hào)進(jìn)行漏電檢測(cè)處理后由輸出端輸出至所述開(kāi)關(guān)板；由多個(gè)回路輸入的 電流信號(hào)輸入至所述開(kāi)關(guān)板，同時(shí)開(kāi)關(guān)板還接收來(lái)自組合開(kāi)關(guān)上的PLC控 制器輸入的控制信號(hào)；所述開(kāi)關(guān)板根據(jù)輸入的所述PLC控制器的控制信 號(hào)，相間隔的依次導(dǎo)通多個(gè)回路中的每個(gè)回路輸入電流信號(hào)和漏電信號(hào)， 并采集每個(gè)回路的電流信號(hào)和漏電信號(hào)，并將采集到的信號(hào)輸出至PLC控 制器的A/D模塊；所述電源板與外部電源相連接，并與所述主板、開(kāi)關(guān)板 連接，將處理后的電源分別輸入至所述主板和開(kāi)關(guān)板。本實(shí)用新型還采用如下附屬技術(shù)特征由所述PLC控制器輸出的控制 信號(hào)輸入至所述主板，并經(jīng)由所述主板輸出至所述開(kāi)關(guān)板；由所述多個(gè)回路輸入的電流信號(hào)輸入至所述主板，并經(jīng)由所述主板 輸出至所述開(kāi)關(guān)板；所述開(kāi)關(guān)板將采集到的信號(hào)由輸出端輸出至所述主板，再經(jīng)由主板 輸出至PLC控制器的A/D模塊；所述外部電源輸入至所述主板，并經(jīng)由所述主板輸入至所述電源板， 電源板對(duì)輸入的電源進(jìn)行處理后分別輸出至所述主板和開(kāi)關(guān)板；所述主板包括與所述多個(gè)回路相對(duì)應(yīng)的多個(gè)漏電檢測(cè)電路，所述每 個(gè)漏電檢測(cè)電路的信號(hào)輸入端分別接收每個(gè)回路輸入的漏電信號(hào)，進(jìn)行 漏電檢測(cè)處理后由每個(gè)漏電檢測(cè)電路的輸出端分別輸出至所述開(kāi)關(guān)板；所述多個(gè)回路的數(shù)量為12個(gè)回路，與12個(gè)回路對(duì)應(yīng)的有12個(gè)漏電檢 測(cè)電路，所述12個(gè)漏電檢測(cè)電路之間的電路結(jié)構(gòu)相同，所述第l個(gè)漏電檢 測(cè)龜路包括第一二極管D1，第二二極管D2，分壓限流繞線(xiàn)電阻R1，第三放 電二極管D3，第四放電二極管D4和漏電檢測(cè)模塊LD;所述第一二極管D1和第二二極管D2串聯(lián)后與分壓限流繞線(xiàn)電阻R1—端連接，分壓限流繞線(xiàn)電 阻R1另一端與第三放電二極管D3和第四放電二極管D4—端并接后接入漏 電檢測(cè)模塊LD的3腳，經(jīng)漏電檢測(cè)電路處理后的漏電信號(hào)經(jīng)漏電檢測(cè)模塊 LD的8腳輸出；所述相串聯(lián)的第一二極管D1、第二二極管D2為反向截止二 極管，兩個(gè)二極管的最高反向工作電壓為1000V、最大正向電流為1A，串 聯(lián)的兩個(gè)二極管正向檢測(cè)漏電狀況，同時(shí)還能截止反向電壓，分壓限流 繞線(xiàn)電阻R1與第三放電二極管D3和第四放電二極管D4組成檢測(cè)回路的保 護(hù)電路，對(duì)檢測(cè)回路中瞬間出現(xiàn)的浪涌電壓或通斷操作的反電勢(shì)起到分 流、抑制和能量釋放的作用，有效減弱由于過(guò)電壓串入及電路中通斷時(shí) 感性元件產(chǎn)生的操作過(guò)電壓的沖擊；所述漏電檢測(cè)模塊內(nèi)部電路包括排針J2，第一電阻R1，第二電阻R2， 第三電阻R3，第四電阻R4，第五電阻R5，第六電阻R6，第七電阻R7，第 八電阻R8，第九電阻R9，第十電阻RIO，第H^—電阻Rll，第十二電阻R12， 第十三電阻R13，第二十電阻R20，第二十一電阻R21，第二十二電阻R22， 第二十三電阻R23，第一電容C1，第一可調(diào)電阻VR1，第二可調(diào)電阻VR2， 電阻RX，第一運(yùn)算放電器U1A，第二運(yùn)算放電器U1B，第三運(yùn)算放電器U1C， 第四運(yùn)算放電器U1D，第五運(yùn)算放電器U2A，光電耦合器，所述排針J2的1、 5管腳為DC12V電源，排針J2的6、 9管腳為DC24V電源，排針J2的3腳為漏 電檢測(cè)電路的輸入端口；所述排針J2的1腳與第十電阻R10和第十一電阻 R11串接后接入第一運(yùn)算放電器U1A的2腳，第一運(yùn)算放電器U1A的1腳與第一電阻R1—端連接，第一電阻R1另一端與第四電阻R4—端和第三運(yùn)算放 電器U1C的9腳并接，所述排針J2的3腳與第一電容C1、第十二電阻R12和第十三電阻R13—端并接，第一電容C1另一端接地，第十二電阻R12另一 端接于第十電阻R10和第十一電阻R11之間，第十三電阻R13另一端接入第 二運(yùn)算放電器U1B的6腳，第二運(yùn)算放電器U1B的7腳與第二電阻R2—端連 接，第二電阻R2的另一端與第三電阻R3—端和第三運(yùn)算放電器U1C的10腳 并接，第三運(yùn)算放電器U1C的8腳與第三電阻R3另一端和第五電阻R5—端 并接，第五電阻R5另一端與第七電阻R7—端、電阻RX—端、第四運(yùn)算放 電器U1D的13腳以及光電耦合器的3腳相并接，電阻RX)另一端接地，第 四運(yùn)算放電器U1D的12腳與第六電阻R6和第八電阻R8—端相并接，第八電 阻R8另一端與第一可調(diào)電阻VR1串接后接地，第六電阻R6另一端接電源 VCC，第四運(yùn)算放電器U1D的14腳與第七電阻R7另一端和第九電阻R9相并 接，第九電阻R9接入光電耦合器的1腳，光電耦合器的2腳接電源VCC， 4 腳接地，6腳接+24V電源，5腳與第二十電阻R20、第二十一電阻R21—端 并接，第二十電阻R20另一端接地，第二十一電阻R21另一端接入第五運(yùn) 算放電器U2A的3腳，第五運(yùn)算放電器U2A的2腳與第二十二審阻R22和第二 十三電阻R23—端并接，第二十二電阻R22另一端與第二可調(diào)電阻VR2串接 后接地，第二十三電阻R23—端與第五運(yùn)算放電器U2A的1腳和排針J2的8 腳；通過(guò)第四電阻RIO、第H^—電阻Rll、第十二電阻R12、第十三R13電 阻的分壓限流，第一運(yùn)算放大器U1A、第二運(yùn)算放大器U1B和第十一電阻 Rll、第十二電阻R12、第十三R13電阻組成高阻輸入級(jí)；第一電阻R1、第 二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4和第三運(yùn)算放大器U1C組成中放電路; 第四運(yùn)算放大器U1D、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8組成運(yùn)算放 大低阻輸出電路，第一可調(diào)電位器VR1用來(lái)調(diào)整第四運(yùn)算放大器U1D運(yùn)算電路的基準(zhǔn)電壓，并將運(yùn)算放大器的低電位點(diǎn)接地，提高電路的抗干擾能力，電平經(jīng)第四運(yùn)算放大器U1D運(yùn)算放大后驅(qū)動(dòng)光電耦合器，導(dǎo)通第五 運(yùn)算放大器U2A回路，用第二可調(diào)電阻VR2，來(lái)調(diào)節(jié)放大電路的電位，提 高漏電電阻檢測(cè)的準(zhǔn)確性，由第一運(yùn)算放大器U1A、第二運(yùn)算放大器U1B、 第三運(yùn)算放大器U1C和第四運(yùn)算放大器U1D組成的電壓比較、運(yùn)算放大電 路，產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的高低不等的電平信號(hào)，并通過(guò)排針J2的8腳輸出，即 為采集到并向A/D模塊提供的各回路的漏電檢測(cè)信號(hào)；所述主板還包括第一接線(xiàn)端子JP0UT1，第二接線(xiàn)端子JP0UT2，第三 接線(xiàn)端子JP0UT3，第四接線(xiàn)端子JP0UT4和第一排針JPIN1，第二排針 JPIN2，第三排針JPIN3;所述第一接線(xiàn)端子JP0UT1和第四接線(xiàn)端子JP0UT4 的1到6腳為所述主板的信號(hào)輸入端，與12個(gè)回路中的每個(gè)回路對(duì)應(yīng)連接， 接收每個(gè)回路輸入的漏電信號(hào)并輸出給漏電檢測(cè)電路，所述12個(gè)漏電檢 測(cè)電路的漏電檢測(cè)模塊LD的8腳將處理后的漏電信號(hào)經(jīng)所述第一排針 JPIN1的9到14腳和第二排針JPIN2的23到28腳輸出到所述開(kāi)關(guān)板；所述第 二接線(xiàn)端子JP0UT2的1到8腳為接收PLC控制器輸出的控制信號(hào)的輸入端， 經(jīng)由與其一一對(duì)應(yīng)連接的第一排針JPIN1的1到8腳后輸出至所述開(kāi)關(guān)板， 所述第二接線(xiàn)端子JP0UT2的9到26腳為12個(gè)回路中的6個(gè)回路的A/B/C三 相電流信號(hào)的輸入端，經(jīng)由與其一一對(duì)應(yīng)連接的第一排針JPIN1的15到32 腳輸出至所述開(kāi)關(guān)板；所述第三接線(xiàn)端子JP0UT3的1到18腳為12個(gè)回路中 其余的6個(gè)回路的A/B/C三相電流信號(hào)的輸入端，經(jīng)由與其一一對(duì)應(yīng)連接 的第二排針JPIN2的1到18腳輸出至所述開(kāi)關(guān)板；所述第三接線(xiàn)端子JP0UT3的23到26腳為所述開(kāi)關(guān)板輸出采集信號(hào)的輸入端，并經(jīng)由與其一 一對(duì)應(yīng)連接的第二排針JPIN2的19到22腳輸出至PLC控制器的A/D模塊；所述開(kāi)關(guān)板包括12線(xiàn)譯碼器IC1， 12路光電耦合器，第一排針JPIN1， 第二排針JPIN2，第三排針JPIN3，排針JP1和分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路，所述第 一排針JPIN1的9到32腳和第二排針JPIN2的1到28腳為接收由所述主板輸 出的12個(gè)回路的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)的輸入端，并作為與12路 光電耦合器相連接的輸出端，將每個(gè)回路輸入的A/B/C三相電流信號(hào)和漏 電信號(hào)輸出至與每個(gè)回路對(duì)應(yīng)連接的光電耦合器中；第一排針JPIN1的1 到8腳接收由所述主板輸出的PLC控制器的控制信號(hào)，并經(jīng)由分壓穩(wěn)流驅(qū) 動(dòng)電路處理后將PLC控制器的控制信號(hào)輸入至所述12線(xiàn)譯碼器IC1，所述 12線(xiàn)譯碼器IC1的A0、 Al、 A2、 A3端口為接收PLC控制器的控制信號(hào)的輸入 端，12線(xiàn)譯碼器IC1輸出端的Y0到Y(jié)11端口分別與12路光電耦合器連接，組 成回路；PLC控制器的控制信號(hào)經(jīng)分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路處理后導(dǎo)通AO、 Al、 A2、 A3電路，并相間隔的依次使輸出端的YO到Y(jié)ll端口輸出高電平，依次 導(dǎo)通12個(gè)回路，并采集每個(gè)導(dǎo)通回路中的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信 號(hào)，并將采集到的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)經(jīng)所述開(kāi)關(guān)板輸出至所 述PLC控制器的A/D模塊；每個(gè)光電耦合器包括4組用于接收A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)的 光電二極管，每組光電二極管包括信號(hào)輸入端和輸出端，12路光電耦合 器中的4組光電二極管的信號(hào)輸入端分別與所述第一排針JPIN1的9到32腳和第二排針JPIN2的1到28腳連接，輸出端分別與第二排針JPIN2的19到 22腳連接；所述第二排針JPIN2的19到22腳接收12路光電耦合器分時(shí)序輸入的12回路的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)后，與所述主板上的第二排 針JPIN2的19到22腳連接，將每個(gè)回路輸出的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電 信號(hào)輸出至所述主板，所述主板上的第二排針JPIN2的19到22腳與主板上 的第三接線(xiàn)端子JP0UT3的23到26腳連接，將接收到的每個(gè)回路的A/B/C三 相電流信號(hào)和漏電信號(hào)經(jīng)由第三接線(xiàn)端子JP0UT3的23到26腳輸出至所述 PLC控制器的A/D模塊；所述分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路包括偏置電阻，分壓電阻，三極管，所述分 壓電阻的一端與所述第一排針JPIN1的1到8腳其中的一腳相連接，另一端 與三極管基極連接，三極管集電極及電源VCC，三極管發(fā)射極與偏置電阻 一端連接后接入所述12線(xiàn)線(xiàn)譯碼器IC1的A0、 Al、 A2、 A3其中的一個(gè)端口， 偏置電阻另一端接地；所述第一排針JPIN1的1到8腳中的1至4腳接收PLC控制器的控制信 號(hào)，第一排針JPIN1的1至4腳的每個(gè)輸出腳均連接有一分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電 路，所述的4路分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)分別輸入到所述12線(xiàn)線(xiàn)譯碼器 IC1的A0、 Al、 A2、 A3端口；所述電源板包括接插件Jl,第一變壓器T1，第二變壓器T2，第一橋 式整流電路D1，第二橋式整流電路D2，第一電容C1，第二電容C2，第三 電容C3，第四電容C4，第三二極管D3，第四二極管D4，第五二極管D5， 第一穩(wěn)壓芯片TR1，第二穩(wěn)壓芯片TR2，可調(diào)電位器VR;所述接插件J1 的l、 2管腳為AC36V輸入電源，3、 4管腳為DC24V輸出電源，5、 6管腳 為DC12V輸出電源，AC 36V電源通過(guò)第一變壓器T1和第二變壓器T2變 壓，第一橋式整流電路D1、第二橋式整流電路D2整流和第一電容C1、第經(jīng)第一穩(wěn)壓芯片TR1、第二穩(wěn)壓芯片TR2穩(wěn)壓后， 分別輸出DC24V和12V電源，為防止電路自激，在穩(wěn)壓芯片輸入輸出端并 聯(lián)保護(hù)第三二極管D3，為減少輸出電壓諧波，在穩(wěn)壓器調(diào)整端的可調(diào)電 位器VR的兩端依靠第四電容C4將可調(diào)電位器VR上的諧波濾掉，使穩(wěn)壓 器的諧波得到抑制。采用本實(shí)用新型帶來(lái)的有益效果(1)針對(duì)系統(tǒng)涉及的模擬量信號(hào) 過(guò)多的情況，采集4 12路組合開(kāi)關(guān)的儲(chǔ)多采集信號(hào)、A/D轉(zhuǎn)換、判斷和 處理功能，自動(dòng)設(shè)計(jì)了集成化外部數(shù)據(jù)采集處理器，不僅解決了對(duì)大量 數(shù)據(jù)采集的要求，而且創(chuàng)新的將PLC的4路A/D模塊擴(kuò)展的采集，同時(shí)以新 型的隔離漏電檢測(cè)功能模塊，取代傳統(tǒng)的漏電檢測(cè)方式，以獨(dú)立的模塊 形式安在數(shù)據(jù)處理器中，實(shí)現(xiàn)了漏電和電流參數(shù)同步采集，提高和電流 參數(shù)同步采集，提高了檢測(cè)精度和數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的抗干擾性能。(2) 為滿(mǎn)足4 12路礦用隔爆組合開(kāi)關(guān)儲(chǔ)多模擬量信號(hào)的采集、A/D 轉(zhuǎn)換和處理功能，減少PLC擴(kuò)展模塊的接口，減少主機(jī)的占有空間和模擬 擴(kuò)展模塊配置數(shù)量，無(wú)須增加模塊數(shù)量，對(duì)大量的數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)予處理， 從而可使一個(gè)模擬擴(kuò)展模塊的4個(gè)接口能滿(mǎn)足最多12路的信號(hào)采集的要 求。(3) 將EM231模擬擴(kuò)展模塊的4個(gè)接口擴(kuò)展為48路輸入，大大增加信 息采集量，又減少了硬件的配置，節(jié)約了空間、降低了成本。對(duì)多路開(kāi) 關(guān)更有實(shí)用意義。(4) 以新型的漏電檢測(cè)模塊，取代原來(lái)常規(guī)的檢測(cè)方法，并采取了 隔離措施，提高了在檢測(cè)過(guò)程中的抗干撓能力和檢測(cè)的精度。(5) 主回路負(fù)荷側(cè)和電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻，在滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)規(guī)定的40KQ 底限的基礎(chǔ)上，用戶(hù)可以根據(jù)運(yùn)行條件和環(huán)境狀況，可以通過(guò)調(diào)整電位 器適當(dāng)提高漏電閉鎖的電阻值。(6) 數(shù)據(jù)采集處理器做為一個(gè)獨(dú)立的器件，更便于調(diào)試和維護(hù)，在 組合開(kāi)關(guān)整體裝配前可對(duì)處理器進(jìn)行予調(diào)試，并在發(fā)生故障時(shí)可以快捷 地予以更換。


圖1為12回路組合開(kāi)關(guān)的整體電氣原理圖；圖中示出本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集處理器與組合開(kāi)關(guān)的PLC控制器的作用連接關(guān)系；圖2為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集處理器的外形結(jié)構(gòu)圖；主要示出各個(gè)插接接口的位置及結(jié)構(gòu)圖3為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集處理器的電路原理方框圖； 圖4為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集處理器電源板的電路圖； 圖5為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集處理器漏電檢測(cè)模塊的電路原理圖； 圖6為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集處理器主板的電路原理圖； 圖7為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集處理器開(kāi)關(guān)板的電路原理圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述如圖1至圖7所示，為本實(shí)用新型公開(kāi)的一種用于隔爆多回路組合開(kāi) 關(guān)的數(shù)據(jù)采集處理器，數(shù)據(jù)采集處理器接收由多個(gè)回路輸入的電流信號(hào) 和漏電信號(hào)，數(shù)據(jù)采集處理器包括主板，開(kāi)關(guān)板，電源板；由多個(gè)回路 輸入的漏電信號(hào)輸入至主板，并由主板對(duì)多個(gè)回路的漏電信號(hào)進(jìn)行漏電 檢測(cè)處理后由輸出端輸出至開(kāi)關(guān)板；由多個(gè)回路輸入的電流信號(hào)輸入至 開(kāi)關(guān)板，同時(shí)開(kāi)關(guān)板還接收來(lái)自組合開(kāi)關(guān)上的PLC控制器輸入的控制信 號(hào)；開(kāi)關(guān)板根據(jù)輸入的PLC控制器的控制信號(hào)，相間隔的依次導(dǎo)通多個(gè)回 路中的每個(gè)回路輸入電流信號(hào)和漏電信號(hào)，并采集每個(gè)回路的電流信號(hào) 和漏電信號(hào)，并將采集到的信號(hào)輸出至PLC控制器的A/D模塊；電源板與 外部電源相連接，并與主板、開(kāi)關(guān)板連接，將處理后的電源分別輸入至 主板和開(kāi)關(guān)板。如圖2所示，為數(shù)據(jù)采集處理器的外形結(jié)構(gòu)圖。左右兩側(cè)下端兩排接 線(xiàn)端子，LD1-LD12為12回路漏電檢測(cè)電路的信號(hào)輸入接口。兩側(cè)上方各 兩排插接式端子，為12回路電流信號(hào)輸入端口及處理后的輸出端口，其 中1A-12A， 1B-12B， 1C-12C為12回路各自三相電流信號(hào)輸入端口。 Iaout、 Ibout、 Icout、 LDout為三相電流和絕緣阻值的對(duì)應(yīng)輸出信號(hào)。AD0 AD7 為來(lái)自PLC的驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)。AC36V為輸入電源；+5V， 24V為供給譯 碼器和漏電模塊的直流電源輸出；PW、 ADJ為電源指示燈；E、 GND為接 地端子。在本具體實(shí)施例中，在實(shí)際生產(chǎn)制造中，為了更好的將上述各個(gè)部 件集成在一起，制成如圖2中所示的數(shù)據(jù)采集處理器的形狀，方便排針與 接線(xiàn)端子之間的插接，由PLC控制器輸出的控制信號(hào)輸入至主板，并經(jīng)由主板輸出至開(kāi)關(guān)板。由多個(gè)回路輸入的電流信號(hào)輸入至主板，并經(jīng)由主 板輸出至開(kāi)關(guān)板。開(kāi)關(guān)板將采集到的信號(hào)由輸出端輸出至主板，再經(jīng)由主板輸出至PLC控制器的A/D模塊。外部電源輸入至主板，并經(jīng)由主板輸 入至電源板，電源板對(duì)輸入的電源進(jìn)行處理后分別輸出至主板和開(kāi)關(guān)板。 主板包括與多個(gè)回路相對(duì)應(yīng)的多個(gè)漏電檢測(cè)電路，每個(gè)漏電檢測(cè)電路的 信號(hào)輸入端分別接收每個(gè)回路輸入的漏電信號(hào)，進(jìn)行漏電檢測(cè)處理后由 每個(gè)漏電檢測(cè)電路的輸出端分別輸出至開(kāi)關(guān)板。在本實(shí)施例中，多個(gè)回路的數(shù)量為12個(gè)回路，與12個(gè)回路對(duì)應(yīng)的有 12個(gè)漏電檢測(cè)電路。當(dāng)然，這里的12個(gè)回路的為至少12個(gè)回路，可以根據(jù)實(shí)際使用需要而設(shè)置更多回路。如圖6所示，12個(gè)漏電檢測(cè)電路之間的電路結(jié)構(gòu)相同，這里以第l個(gè)漏電檢測(cè)電路為例具體說(shuō)明內(nèi)部的電路連接組成及連接關(guān)系。如圖6所示，第1個(gè)漏電檢測(cè)電路包括第一二極管D1，第二二極管D2， 分壓限流繞線(xiàn)電阻R1，第三放電二極管D3，第四放電二極管D4和漏電檢測(cè) 模塊LD;第一二極管D1和第二二極管D2串聯(lián)后與分壓限流繞線(xiàn)電阻R1 — 端連接，分壓限流繞線(xiàn)電阻R1另一端與第三放電二極管D3和第四放電二 極管D4—端并接后接入漏電檢測(cè)模塊LD的3腳，經(jīng)漏電檢測(cè)電路處理后的 漏電信號(hào)經(jīng)漏電檢測(cè)模塊LD的8腳輸出；相串聯(lián)的第一二極管D1、第二二 極管D2為反向截止二極管，兩個(gè)二極管的最高反向工作電壓為1000V、最 大正向電流為1A，串聯(lián)的兩個(gè)二極管正向檢測(cè)漏電狀況，同時(shí)還能截止 反向電壓，分壓限流繞線(xiàn)電阻R1與第三放電二極管D3和第四放電二極管 D4組成檢測(cè)回路的保護(hù)電路，對(duì)檢測(cè)回路中瞬間出現(xiàn)的浪涌電壓或通斷操作的反電勢(shì)起到分流、抑制和能量釋放的作用，有效減弱由于過(guò)電壓 串入及電路中通斷時(shí)感性元件產(chǎn)生的操作過(guò)電壓的沖擊。如圖5所示，為漏電檢測(cè)模塊內(nèi)部電路的組成及連接關(guān)系。由于12 回路中的漏電檢測(cè)模塊均相同。這里僅以第一路回路中的漏電檢測(cè)模塊 為例進(jìn)行詳細(xì)描述。漏電檢測(cè)模塊內(nèi)部電路包括排針J2，第一電阻R1， 第二電阻R2，第三電阻R3，第四電阻R4，第五電阻R5，第六電阻R6，第 七電阻R7，第八電阻R8，第九電阻R9，第十電阻RIO，第H"—電阻Rll， 第十二電阻R12，第十三電阻R13，第二十電阻R20，第二十一電阻R21， 第二十二電阻R22，第二十三電阻R23，第一電容C1，第一可調(diào)電阻VR1， 第二可調(diào)電阻VR2，電阻RX，第一運(yùn)算放電器U1A，第二運(yùn)算放電器U1B， 第三運(yùn)算放電器U1C，第四運(yùn)算放電器U1D，第五運(yùn)算放電器U2A,光電耦 合器，排針J2的1、 5管腳為DC12V電源，排針J2的6、 9管腳為DC24V電源， 排針J2的3腳為漏電檢測(cè)電路的輸入端口；排針J2的1腳與第十電阻R10和 第十一電阻R11串接后接入第一運(yùn)算放電器U1A的2腳，第一運(yùn)算放電器 U1A的1腳與第一電阻R1—端連接，第一電阻R1另一端與第四電阻R4—端 和第三運(yùn)算放電器U1C的9腳并接，排針J2的3腳與第一電容C1、第十二電 阻R12和第十三電阻R13—端并接，第一電容C1另一端接地，第十二電阻 R12另一端接于第十電阻R10和第十一電阻R11之間，第十三電阻R13另一 端接入第二運(yùn)算放電器U1B的6腳，第二運(yùn)算放電器U1B的7腳與第二電阻 R2—端連接，第二電阻R2的另一端與第三電阻R3—端和第三運(yùn)算放電器 U1C的10腳并接，第三運(yùn)算放電器U1C的8腳與第三電阻R3另一端和第五電 阻R5—端并接，第五電阻R5另一端與第七電阻R7—端、電阻RX—端、第四運(yùn)算放電器U1D的13腳以及光電耦合器的3腳相并接，電阻RX)另一端 接地，第四運(yùn)算放電器U1D的12腳與第六電阻R6和第八電阻R8—端相并 接，第八電阻R8另一端與第一可調(diào)電阻VR1串接后接地，第六電阻R6另一 端接電源VCC，第四運(yùn)算放電器U1D的14腳與第七電阻R7另一端和第九電 阻R9相并接，第九電阻R9接入光電耦合器的1腳，光電耦合器的2腳接電 源VCC， 4腳接地，6腳接+ 24V電源，5腳與第二十電阻R20、第二H-—電 阻R21—端并接，第二十電阻R20另一端接地，第二十一電阻R21另一端接 入第五運(yùn)算放電器U2A的3腳，第五運(yùn)算放電器U2A的2腳與第二十二電阻 R22和第二十三電阻R23—端并接，第二十二電阻R22另一端與第二可調(diào)電 阻VR2串接后接地，第二十三電阻R23—端與第五運(yùn)算放電器U2A的1腳和 排針J2的8腳；通過(guò)第四電阻RIO、第十一電阻Rll、第十二電阻R12、第 十三R13電阻的分壓限流，第一運(yùn)算放大器U1A、第二運(yùn)算放大器U1B和第 十一電阻Rll、第十二電阻R12、第十三R13電阻組成高阻輸入級(jí)；第一電 阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4和第三運(yùn)算放大器U1C組成 中放電路；第四運(yùn)算放大器U1D、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8 組成運(yùn)算放大低阻輸出電路，第一可調(diào)電位器VR1用來(lái)調(diào)整第四運(yùn)算放大 器U1D運(yùn)算電路的基準(zhǔn)電壓，并將運(yùn)算放大器的低電位點(diǎn)接地，提高電路 的抗干擾能力，電平經(jīng)第四運(yùn)算放大器U1D運(yùn)算放大后驅(qū)動(dòng)光電耦合器， 導(dǎo)通第五運(yùn)算放大器U2A回路，用第二可調(diào)電阻VR2，來(lái)調(diào)節(jié)放大電路的 電位，提高漏電電阻檢測(cè)的準(zhǔn)確性，由第一運(yùn)算放大器U1A、第二運(yùn)算放 大器U1B、第三運(yùn)算放大器U1C和第四運(yùn)算放大器U1D組成的電壓比較、運(yùn)算放大電路，產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的高低不等的電平信號(hào)，并通過(guò)排針J2的8腳 輸出，即為采集到并向A/D模塊提供的各回路的漏電檢測(cè)信號(hào)；如圖6所示，主板還包括第一接線(xiàn)端子JP0UT1，第二接線(xiàn)端子JPOUT2， 第三接線(xiàn)端子JP0UT3，第四接線(xiàn)端子JP0UT4和第一排針JPIN1，第二排針 JPIN2，第三排針JPIN3;第一接線(xiàn)端子JP0UT1和第四接線(xiàn)端子JP0UT4的1 到6腳為主板的信號(hào)輸入端，與12個(gè)回路中的每個(gè)回路對(duì)應(yīng)連接，接收每 個(gè)回路輸入的漏電信號(hào)并輸出給漏電檢測(cè)電路，12個(gè)漏電檢測(cè)電路的漏 電檢測(cè)模塊LD的8腳將處理后的漏電信號(hào)經(jīng)第一排針JPIN1的9到14腳和 第二排針JPIN2的23到28腳輸出到開(kāi)關(guān)板；第二接線(xiàn)端子JP0UT2的1到8腳 為接收PLC控制器輸出的控制信號(hào)的輸入端，經(jīng)由與其一一對(duì)應(yīng)連接的第 一排針JPIN1的1到8腳后輸出至開(kāi)關(guān)板，第二接線(xiàn)端子JP0UT2的9到26腳 為12個(gè)回路中的6個(gè)回路的A/B/C三相電流信號(hào)的輸入端，經(jīng)由與其一一 對(duì)應(yīng)連接的第一排針JPIN1的15到32腳輸出至開(kāi)關(guān)板；第三接線(xiàn)端子 JP0UT3的1到18腳為12個(gè)回路中其余的6個(gè)回路的A/B/C三相電流信號(hào)的 輸入端，經(jīng)由與其一一對(duì)應(yīng)連接的第二排針JPIN2的1到18腳輸出至開(kāi)關(guān) 板；第三接線(xiàn)端子JP0UT3的23到26腳為開(kāi)關(guān)板輸出采集信號(hào)的輸入端， 并經(jīng)由與其一一對(duì)應(yīng)連接的第二排針JPIN2的19到22腳輸出至PLC控制器 的A/D模塊；如圖7所示，開(kāi)關(guān)板包括12線(xiàn)譯碼器IC1， 12路光電耦合器，第一排 針JPIN1，第二排針JPIN2，第三排針JPIN3，排針JP1和分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電 路，第一排針JPIN1的9到32腳和第二排針JPIN2的1到28腳為接收由主板 輸出的12個(gè)回路的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)的輸入端，并作為與12路光電耦合器相連接的輸出端，將每個(gè)回路輸入的A/B/C三相電流信號(hào)和 漏電信號(hào)輸出至與每個(gè)回路對(duì)應(yīng)連接的光電耦合器中；第一排針JPIN1的 1到8腳接收由主板輸出的PLC控制器的控制信號(hào)，并經(jīng)由分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電 路處理后將PLC控制器的控制信號(hào)輸入至12線(xiàn)譯碼器IC1， 12線(xiàn)譯碼器IC1 的A0、 Al、 A2、 A3端口為接收PLC控制器的控制信號(hào)的輸入端，12線(xiàn)譯碼 器IC1輸出端的Y0到Y(jié)11端口分別與12路光電耦合器連接，組成回路；PLC 控制器的控制信號(hào)經(jīng)分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路處理后導(dǎo)通AO、 Al、 A2、 A3電路， 并相間隔的依次使輸出端的Y0到Y(jié)11端口輸出高電平，依次導(dǎo)通12個(gè)回路， 并采集每個(gè)導(dǎo)通回路中的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)，并將采集到的 A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)板輸出至PLC控制器的A/D模塊。每個(gè)光電耦合器包括4組用于接收A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)的 光電二極管，每組光電二極管包括信號(hào)輸入端和輸出端，12路光電耦合 器中的4組光電二極管的信號(hào)輸入端分別與第一排針JPIN1的9到32腳和 第二排針JPIN2的1到28腳連接，輸出端分別與第二排針JPIN2的19到22腳 連接；第二排針JPIN2的19到22腳接收12路光電耦合器分時(shí)序輸入的12回 路的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)后，與主板上的第二排針JPIN2的19 到22腳連接，將每個(gè)回路輸出的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)輸出至主 板，主板上的第二排針JPIN2的19到22腳與主板上的第三接線(xiàn)端子JP0UT3 的23到26腳連接，將接收到的每個(gè)回路的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào) 經(jīng)由第三接線(xiàn)端子JP0UT3的23到26腳輸出至PLC控制器的A/D模塊。進(jìn)行判斷、處理，實(shí)施對(duì)組合開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的控制和保護(hù)。開(kāi)關(guān)板中的12線(xiàn)譯碼器IC1進(jìn)行掃描控制，由于輸出電平的變化，順 序地導(dǎo)通譯碼器的12條電路，而譯碼器又逐個(gè)順序地導(dǎo)通各主回路的光 偶電路，使12個(gè)主回路的電流和電阻所對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，在不同的時(shí)隙 依次輸入PLC主機(jī)的模擬擴(kuò)展模塊，為P、C控制12個(gè)主回路的通斷、運(yùn)行 方式、故障保護(hù)等實(shí)施監(jiān)控，提供判斷的依據(jù)。實(shí)施對(duì)組合開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀 態(tài)的控制和保護(hù)。如圖7所示，在本具體實(shí)施例中，第一排針JPIN1的1到8腳中的1至4 腳接收PLC控制器的控制信號(hào)，第一排針JPIN1的1至4腳的每個(gè)輸出腳均 連接有一分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路，4路分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)分別輸入到12 線(xiàn)線(xiàn)譯碼器IC1的A0、 Al、 A2、 A3端口。由于4路分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路的內(nèi)部 組成及連接關(guān)系完全相同，這里僅以第l路中的分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行吸 詳細(xì)說(shuō)明。如圖7所示，分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路包括偏置電阻R26，分壓電阻 R27，三極管Q1，分壓電阻R27的一端與第一排針JPIN1的1腳相連接，另 一端與三極管Q1基極連接，三極管Q1集電極連接電源VCC，三極管Q1發(fā)射 極與偏置電阻R26—端連接后接入12線(xiàn)線(xiàn)譯碼器IC1的A0、 Al、 A2、 A3中的AO端口，偏置電阻另一端接地。圖4所示為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集處理器的電源板，向主板、開(kāi)關(guān)板提供所需的不同電壓的電源。電源板包括接插件J1，第一變壓器T1，第二 變壓器T2，第一橋式整流電路D1，第二橋式整流電路D2，第一電容C1， 第二電容C2，第三電容C3，第四電容C4，第三二極管D3，第四二極管 D4，第五二極管D5，第一穩(wěn)壓芯片TR1，第二穩(wěn)壓芯片TR2，可調(diào)電位 器VR;接插件J1的1、 2管腳為AC 36V輸入電源，3、 4管腳為DC 24V輸出電源，5、 6管腳為DC12V輸出電源。AC36V電源通過(guò)T1、 T2兩個(gè)不同 變比的變壓器變壓，Dl、 D2兩個(gè)整流橋整流和C1、 C2電容濾波，再經(jīng) TR1、 TR2兩個(gè)芯片穩(wěn)壓后，分別輸出DC24V和12V電源。為防止電路自 激，在穩(wěn)壓芯片輸入輸出端并聯(lián)保護(hù)二極管D3。為減少輸出電壓諧波， 在穩(wěn)壓器調(diào)整端的可調(diào)電位器VR的兩端依靠電容C4將VR上的諧波濾 掉，使穩(wěn)壓器的諧波得到抑制。
權(quán)利要求1. 一種用于隔爆多回路組合開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)采集處理器，所述數(shù)據(jù)采集處理器接收由多個(gè)回路輸入的電流信號(hào)和漏電信號(hào)，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集處理器包括主板，開(kāi)關(guān)板，電源板；由多個(gè)回路輸入的漏電信號(hào)輸入至所述主板，并由主板對(duì)多個(gè)回路的漏電信號(hào)進(jìn)行漏電檢測(cè)處理后由輸出端輸出至所述開(kāi)關(guān)板；由多個(gè)回路輸入的電流信號(hào)輸入至所述開(kāi)關(guān)板，同時(shí)開(kāi)關(guān)板還接收來(lái)自組合開(kāi)關(guān)上的PLC控制器輸入的控制信號(hào)；所述開(kāi)關(guān)板根據(jù)輸入的所述PLC控制器的控制信號(hào)，相間隔的依次導(dǎo)通多個(gè)回路中的每個(gè)回路輸入電流信號(hào)和漏電信號(hào)，并采集每個(gè)回路的電流信號(hào)和漏電信號(hào)，并將采集到的信號(hào)輸出至PLC控制器的A/D模塊；所述電源板與外部電源相連接，并與所述主板、開(kāi)關(guān)板連接，將處理后的電源分別輸入至所述主板和開(kāi)關(guān)板。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于由所述PLC控制器輸出的控制信號(hào)輸入至所述主板，并經(jīng)由所述主板輸出至所述開(kāi) 關(guān)板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于由所述多個(gè)回路輸入的電流信號(hào)輸入至所述主板，并經(jīng)由所述主板輸出至所述開(kāi) 關(guān)板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于所述開(kāi)關(guān)板將采集到的信號(hào)由輸出端輸出至所述主板，再經(jīng)由主板輸出至PLC控制 器的A/D模塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于所述外部電源輸入至所述主板，并經(jīng)由所述主板輸入至所述電源板，電源板對(duì)輸 入的電源進(jìn)行處理后分別輸出至所述主板和開(kāi)關(guān)板。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于所述主板包括與所述多個(gè)回路相對(duì)應(yīng)的多個(gè)漏電檢測(cè)電路，所述每個(gè)漏電檢測(cè)電路的信號(hào)輸入端分別接收每個(gè)回路輸入的漏電信號(hào)，進(jìn)行漏電檢測(cè)處 理后由每個(gè)漏電檢測(cè)電路的輸出端分別輸出至所述開(kāi)關(guān)板。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于所述多個(gè)回路的數(shù)量為12個(gè)回路，與12個(gè)回路對(duì)應(yīng)的有12個(gè)漏電檢測(cè)電路，所述 12個(gè)漏電檢測(cè)電路之間的電路結(jié)構(gòu)相同，所述第l個(gè)漏電檢測(cè)電路包括第 一二極管(Dl)，第二二極管(D2)，分壓限流繞線(xiàn)電阻(Rl)，第三放 電二極管(D3)，第四放電二極管(D4)和漏電檢測(cè)模塊(LD);所述第 一二極管(Dl)和第二二極管(D2)串聯(lián)后與分壓限流繞線(xiàn)電阻(Rl) 一端連接，分壓限流繞線(xiàn)電阻(Rl)另一端與第三放電二極管(D3)和 第四放電二極管(D4) —端并接后接入漏電檢測(cè)模塊(LD)的3腳，經(jīng)漏 電檢測(cè)電路處理后的漏電信號(hào)經(jīng)漏電檢測(cè)模塊(LD)的8腳輸出；所述相 串聯(lián)的第一二極管(Dl)、第二二極管(D2)為反向截止二極管，兩個(gè)二 極管的最高反向工作電壓為1000V、最大正向電流為1A，串聯(lián)的兩個(gè)二極 管正向檢測(cè)漏電狀況，同時(shí)還能截止反向電壓，分壓限流繞線(xiàn)電阻(Rl) 與第三放電二極管(D3)和第四放電二極管(D4)組成檢測(cè)回路的保護(hù) 電路，對(duì)檢測(cè)回路中瞬間出現(xiàn)的浪涌電壓或通斷操作的反電勢(shì)起到分流、 抑制和能量釋放的作用，有效減弱由于過(guò)電壓串入及電路中通斷時(shí)感性 元件產(chǎn)生的操作過(guò)電壓的沖擊。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于所述漏電 檢測(cè)模塊內(nèi)部電路包括排針(J2)，第一電阻(Rl)，第二電阻(R2)， 第三電阻(R3)，第四電阻(R4)，第五電阻(R5)，第六電阻(R6)， 第七電阻(R7)，第八電阻(R8)，第九電阻(R9)，第十電阻(R10)， 第十一電阻(R11)，第十二電阻(R12)，第十三電阻(R13)，第二十 電阻(R20)，第二H^—電阻(R21)，第二十二電阻(R22)，第二十三 電阻(R23)，第一電容(Cl)，第一可調(diào)電阻(VR1)，第二可調(diào)電阻(VR2)，電阻(RX)，第一運(yùn)算放電器(U1A)，第二運(yùn)算放電器(U1B)， 第三運(yùn)算放電器(U1C)，第四運(yùn)算放電器(U1D)，第五運(yùn)算放電器(U2A)， 光電耦合器，所述排針(J2)的l、 5管腳為DC12V電源，排針(J2)的6、 9管腳為DC24V電源，排針(J2)的3腳為漏電檢測(cè)電路的輸入端口；所述排針(J2)的l腳與第十電阻(R10)和第十一電阻(R11)串接 后接入第一運(yùn)算放電器(U1A)的2腳，第一運(yùn)算放電器(U1A)的l腳與第一電阻(Rl) —端連接，第一電阻(Rl)另一端與第四電阻(R4) — 端和第三運(yùn)算放電器(U1C)的9腳并接，所述排針(J2)的3腳與第一電 容(Cl)、第十二電阻(R12)和第十三電阻(R13) —端并接，第一電 容(Cl)另一端接地，第十二電阻(R12)另一端接于第十電阻(R10) 和第十一電阻(R11)之間，第十三電阻(R13)另一端接入第二運(yùn)算放 電器(U1B)的6腳，第二運(yùn)算放電器(U1B)的7腳與第二電阻(R2) — 端連接，第二電阻(R2)的另一端與第三電阻(R3) —端和第三運(yùn)算放 電器(U1C)的10腳并接，第三運(yùn)算放電器(U1C)的8腳與第三電阻(R3) 另一端和第五電阻(R5) —端并接，第五電阻(R5)另一端與第七電阻 (R7) —端、電阻(RX) —端、第四運(yùn)算放電器(U1D)的13腳以及光電 耦合器的3腳相并接，電阻(RX)另一端接地，第四運(yùn)算放電器(U1D) 的12腳與第六電阻(R6)和第八電阻(R8) —端相并接，第八電阻(R8) 另一端與第一可調(diào)電阻(VR1)串接后接地，第六電阻(R6)另一端接電 源VCC，第四運(yùn)算放電器(U1D)的14腳與第七電阻(R7)另一端和第九 電阻(R9)相并接，第九電阻(R9)接入光電耦合器的l腳，光電耦合器 的2腳接電源VCC， 4腳接地，6腳接+24V電源，5腳與第二十電阻(R20)、 第二十一電阻(R21) —端并接，第二十電阻(R20)另一端接地，第二 十一電阻(R21)另一端接入第五運(yùn)算放電器(U2A)的3腳，第五運(yùn)算放 電器(U2A)的2腳與第二十二電阻(R22)和第二十三電阻(R23) —端 并接，第二十二電阻(R22)另一端與第二可調(diào)電阻(VR2)串接后接地， 第二十三電阻(R23) —端與第五運(yùn)算放電器(U2A)的l腳和排針(J2) 的8腳；通過(guò)第四電阻(RIO)、第十一電阻(Rll)、第十二電阻(R12)、第 十三(R13)電阻的分壓限流，第一運(yùn)算放大器(U1A)、第二運(yùn)算放大器 (U1B)和第i^一電阻(Rll)、第十二電阻(R12)、第十三(R13)電阻 組成高阻輸入級(jí)；第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第 四電阻R4和第三運(yùn)算放大器(U1C)組成中放電路；第四運(yùn)算放大器(U1D)、 第六電阻(R6)、第七電阻(R7)和第八電阻(R8)組成運(yùn)算放大低阻輸 出電路，第一可調(diào)電位器VR1用來(lái)調(diào)整第四運(yùn)算放大器(U1D)運(yùn)算電路的基準(zhǔn)電壓，并將運(yùn)算放大器的低電位點(diǎn)接地，提高電路的抗干擾能力，電平經(jīng)第四運(yùn)算放大器U1D運(yùn)算放大后驅(qū)動(dòng)光電耦合器，導(dǎo)通第五運(yùn)算放 大器(U2A)回路，用第二可調(diào)電阻(VR2)，來(lái)調(diào)節(jié)放大電路的電位，提 高漏電電阻檢測(cè)的準(zhǔn)確性，由第一運(yùn)算放大器(U1A)、第二運(yùn)算放大器 (U1B)、第三運(yùn)算放大器(U1C)和第四運(yùn)算放大器(U1D)組成的電壓比較、運(yùn)算放大電路，產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的高低不等的電平信號(hào)，并通過(guò)排針 (J2)的8腳輸出，即為采集到并向A/D模塊提供的各回路的漏電檢測(cè)信號(hào)。
9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于所述主板 還包括第一接線(xiàn)端子(JP0UT1)，第二接線(xiàn)端子(JP0UT2)，第三接線(xiàn) 端子(JP0UT3)，第四接線(xiàn)端子(JP0UT4)和第一排針(JPIN1)，第二 排針(JPIN2)，第三排針(JPIN3);所述第一接線(xiàn)端子(JP0UT1)和 第四接線(xiàn)端子(JP0UT4)的1到6腳為所述主板的信號(hào)輸入端，與12個(gè)回 路中的每個(gè)回路對(duì)應(yīng)連接，接收每個(gè)回路輸入的漏電信號(hào)并輸出給漏電 檢測(cè)電路，所述12個(gè)漏電檢測(cè)電路的漏電檢測(cè)模塊LD的8腳將處理后的漏 電信號(hào)經(jīng)所述第一排針(JPIN1)的9到14腳和第二排針(JPIN2)的23到 28腳輸出到所述開(kāi)關(guān)板；所述第二接線(xiàn)端子(JP0UT2)的1到8腳為接收PLC控制器輸出的控制 信號(hào)的輸入端，經(jīng)由與其一一對(duì)應(yīng)連接的第一排針(JPIN1)的1到8腳后 輸出至所述開(kāi)關(guān)板，所述第二接線(xiàn)端子(JP0UT2)的9到26腳為12個(gè)回路 中的6個(gè)回路的A/B/C三相電流信號(hào)的輸入端，經(jīng)由與其一一對(duì)應(yīng)連接的 第一排針(JPIN1)的15到32腳輸出至所述開(kāi)關(guān)板；所述第三接線(xiàn)端子 (JP0UT3)的1到18腳為12個(gè)回路中其余的6個(gè)回路的A/B/C三相電流信號(hào) 的輸入端，經(jīng)由與其一一對(duì)應(yīng)連接的第二排針(JPIN2)的1到18腳輸出 至所述開(kāi)關(guān)板；所述第三接線(xiàn)端子(JP0UT3)的23到26腳為所述開(kāi)關(guān)板輸出釆集信 號(hào)的輸入端，并經(jīng)由與其一一對(duì)應(yīng)連接的第二排針(JPIN2)的19到22腳 輸出至PLC控制器的A/D模塊。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于所述 開(kāi)關(guān)板包括12線(xiàn)譯碼器(IC1) ， 12路光電耦合器，第一排針(JPIN1)， 第二排針(JPIN2)，第三排針(JPIN3)，排針(JP1)和分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng) 電路，所述第一排針(JP皿)的9到32腳和第二排針(JPIN2)的1到28 腳為接收由所述主板輸出的12個(gè)回路的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào) 的輸入端，并作為與12路光電耦合器相連接的輸出端，將每個(gè)回路輸入 的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)輸出至與每個(gè)回路對(duì)應(yīng)連接的光電耦 合器中；第一排針(JPIN1)的1到8腳接收由所述主板輸出的PLC控制器的控 制信號(hào)，并經(jīng)由分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路處理后將PLC控制器的控制信號(hào)輸入至 所述12線(xiàn)譯碼器(IC1)，所述12線(xiàn)譯碼器(IC1)的A0、 Al、 A2、 A3端口 為接收PLC控制器的控制信號(hào)的輸入端，12線(xiàn)譯碼器(IC1)輸出端的Yo 到Y(jié)11端口分別與12路光電耦合器連接，組成回路；PLC控制器的控制信號(hào)經(jīng)分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路處理后導(dǎo)通AO、 Al、 A2、 A3電路，并相間隔的依次使輸出端的Y0到Y(jié)11端口輸出高電平，依次導(dǎo)通 12個(gè)回路，并采集每個(gè)導(dǎo)通回路中的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)，并 將采集到的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)經(jīng)所述開(kāi)關(guān)板輸出至所述PLC 控制器的A/D模塊。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于每個(gè)光 電耦合器包括4組用于接收A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)的光電二極 管，每組光電二極管包括信號(hào)輸入端和輸出端，12路光電耦合器中的4組 光電二極管的信號(hào)輸入端分別與所述第一排針(JPIN1)的9到32腳和第 二排針(JPIN2)的1到28腳連接，輸出端分別與第二排針(JPIN2)的19 到22腳連接；所述第二排針(JPIN2)的19到22腳接收12路光電耦合器分時(shí)序輸入 的12回路的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)后，與所述主板上的第二排針 (JPIN2)的19到22腳連接，將每個(gè)回路輸出的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)輸出至所述主板，所述主板上的第二排針(JPIN2)的19到22腳與 主板上的第三接線(xiàn)端子(JP0UT3)的23到26腳連接，將接收到的每個(gè)回路的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)經(jīng)由第三接線(xiàn)端子(JP0UT3)的23到 26腳輸出至所述PLC控制器的A/D模塊。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于所述分 壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路包括偏置電阻，分壓電阻，三極管，所述分壓電阻的一 端與所述第一排針(JPIN1)的1到8腳其中的一腳相連接，另一端與三極 管基極連接，三極管集電極連接電源VCC，三極管發(fā)射極與偏置電阻一端 連接后接入所述12線(xiàn)線(xiàn)譯碼器(IC1) A0、 Al、 A2、 A3其中的一個(gè)端口，偏置電阻另一端接地。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于所述第 一排針(JPIN1)的1到8腳中的1至4腳接收PLC控制器的控制信號(hào)，第一 排針(JPIN1)的1至4腳的每個(gè)輸出腳均連接有一分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路，所 述的4路分壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)分別輸入到所述12線(xiàn)線(xiàn)譯碼器(IC1) 的A0、 Al、 A2、 A3端口。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)采集處理器，其特征在于所述電 源板包括接插件J1，第一變壓器(Tl)，第二變壓器(T2)，第一橋式整 流電路(D1)，第二橋式整流電路(D2)，第一電容(C1)，第二電容(C2)， 第三電容(C3)，第四電容(C4)，第三二極管(D3)，第四二極管(D4)， 第五二極管(D5)，第一穩(wěn)壓芯片(TR1)，第二穩(wěn)壓芯片(TR2)，可調(diào) 電位器(VR);所述接插件(Jl)的K 2管腳為AC 36V輸入電源，3、 4 管腳為DC24V輸出電源，5、 6管腳為DC12V輸出電源，AC 36V電源通過(guò) 第一變壓器T1和第二變壓器(T2)變壓，第一橋式整流電路(DO、第 二橋式整流電路(D2)整流和第一電容(Cl)、第二電容(C2)電容濾 波，再經(jīng)第一穩(wěn)壓芯片(TR1)、第二穩(wěn)壓芯片(TR2)穩(wěn)壓后，分別輸 出DC24V和12V電源，為防止電路自激，在穩(wěn)壓芯片輸入輸出端并聯(lián)保護(hù) 第三二極管(D3)，為減少輸出電壓諧波，在穩(wěn)壓器調(diào)整端的可調(diào)電位器(VR)的兩端依靠第四電容C4將可調(diào)電位器(VR)上的諧波濾掉，使 穩(wěn)壓器的諧波得到抑制。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于隔爆多回路組合開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)采集處理器，包括主板，開(kāi)關(guān)板，電源板。主板接收12回路輸入的電流信號(hào)和漏電信號(hào)，PLC控制器的控制信號(hào)，并將電流信號(hào)、處理后的漏電信號(hào)和控制信號(hào)輸出至開(kāi)關(guān)板，開(kāi)關(guān)板根據(jù)控制信號(hào)相間隔的依次導(dǎo)通12回路，采集每個(gè)回路輸入的A/B/C三相電流信號(hào)和漏電信號(hào)，并通過(guò)主板輸入至PLC控制器A/D模塊。本實(shí)用新型將現(xiàn)有EM231模擬擴(kuò)展模塊4個(gè)接口擴(kuò)展為48路輸入，增加信息采集量減少硬件配置，節(jié)約空間降低成本。對(duì)多路開(kāi)關(guān)更有實(shí)用意義。漏電檢測(cè)模塊采取隔離措施，提高檢測(cè)過(guò)程中的抗干擾能力和檢測(cè)精度。同時(shí)便于調(diào)試和維護(hù)，可對(duì)處理器進(jìn)行預(yù)調(diào)試，發(fā)生故障時(shí)可快速更換。
文檔編號(hào)G05B19/048GK201107635SQ20072012732
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者楊曉東, 薄軍偉, 韓秀梅 申請(qǐng)人:江蘇八達(dá)真空電氣有限公司