低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】一種低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)及控制方法。系統(tǒng)由第一執(zhí)行開關、第二執(zhí)行開關、控制器、執(zhí)行電動機以及第一采樣線A1、第二采樣線A2、第一反饋線A4、第二反饋線A6、控制線A5、第一傳動系統(tǒng)A7、第二傳動系統(tǒng)A8、第一電源供電電纜A9、第二電源供電電纜A10、第三供電電纜A11組成；本發(fā)明不僅具有普通自動電源轉(zhuǎn)換開關所具有的功能，而且由于其硬件處理結構經(jīng)過簡化，軟件經(jīng)過優(yōu)化，所以可以在不降低元器件失效率的情況下，保持比普通產(chǎn)品高的可靠性。同時可以使產(chǎn)品的成本降低。同時由于本發(fā)明采用了降低功耗的軟件方案，所以能夠使用普通自動電源轉(zhuǎn)換開關產(chǎn)品無法使用的阻容降壓式電源供電系統(tǒng)。
【專利說明】低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)及控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電器設備【技術領域】，特別是涉及一種低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)有技術的發(fā)展，自動轉(zhuǎn)換開關電器的應用范圍越來越廣泛。很多的自動轉(zhuǎn)換開關電器被使用在對供電可靠性有較高需求的行業(yè)與場合，例如:電力、冶金、通信。正因為在這些場合的供電等級比較高，所以對自動轉(zhuǎn)換開關電器可靠性的要求也比較高。
[0003]但是目前市場上的自動轉(zhuǎn)換開關電器，由于大多都是在電網(wǎng)上工作，工作環(huán)境中具有豐富的電能，從而基本沒有人會考慮他們的節(jié)能應用。
[0004]經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)電子器件的損壞屬于熱損壞，而熱損壞的一個很大原因是長時間處于滿負荷工作狀態(tài)，從而積累了大量的熱能，當熱能高于一定程度的時候，能夠嚴重影響產(chǎn)品的壽命。
[0005]以往的自動轉(zhuǎn)換開關電器系統(tǒng)由于軟件設計時候沒有考慮到降低功耗的應用，并且硬件設計對降低整體系統(tǒng)功耗的優(yōu)點不是特別明顯，所以導致了整體的能耗比較大。而采用開關電源或者電壓器供電的電源方案，將會導致了產(chǎn)品成本的上升，并且由于開關電源或者電壓器供電的電源方案的組成器件較多，所以使得整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低，從而降低了產(chǎn)品使用的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)及控制方法。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明提供的低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)由第一執(zhí)行開關、第二執(zhí)行開關、控制器、執(zhí)行電動機以及第一采樣線Al、第二采樣線A2、第一反饋線A4、第二反饋線A6、控制線A5、第一傳動系統(tǒng)A7、第二傳動系統(tǒng)A8、第一電源供電電纜A9、第二電源供電電纜A10、第三供電電纜All組成；其中，控制器通過第一采樣線Al與第一電源連接，控制器通過第二采樣線A2與第二電源連接，控制器通過第一反饋線A4與第一執(zhí)行開關連接，控制器通過第二反饋線A6與第二執(zhí)行開關連接，控制器通過控制線A5與執(zhí)行電動機連接，執(zhí)行電動機通過第一傳動系統(tǒng)A7與第一執(zhí)行開關連接,執(zhí)行電動機通過第二傳動系統(tǒng)AS與第二執(zhí)行開關連接，第一電源通過供電電纜A9與第一執(zhí)行開關連接，第二電源通過供電電纜AlO與第二執(zhí)行開關連接，第一執(zhí)行開關與第二執(zhí)行開關的輸出側通過第三供電電纜All與用電負載相連接。
[0008]所述的控制器由第一三相電壓信號采集模塊、第二三相電壓信號采集模塊、第一阻容降壓電源、第二阻容降壓電源、第一頻率信號采集模塊、第二頻率信號采集模塊、第一執(zhí)行開關位置反饋模塊、第二執(zhí)行開關位置反饋模塊、SOC處理器、電動機驅(qū)動模塊、485通訊模塊、顯示模塊和按鍵模塊組成；[0009]其中:第一三相電壓信號采集模塊、第一阻容降壓電源和第一頻率信號采集模塊與第一電源相連接，第二三相電壓信號采集模塊、第二阻容降壓電源和第二頻率信號采集模塊與第二電源相連接，第一執(zhí)行開關位置反饋模塊與第一執(zhí)行開關連接，第二執(zhí)行開關位置反饋模塊與第二執(zhí)行開關連接；
[0010]第一三相電壓信號米集模塊、第二三相電壓信號米集模塊、第一阻容降壓電源、第二阻容降壓電源、第一頻率信號采集模塊、第二頻率信號采集模塊、第一執(zhí)行開關位置反饋模塊和第二執(zhí)行開關位置反饋模塊分別與SOC處理器相連接；同時SOC處理器分別與電動機驅(qū)動模塊、485通訊模塊、顯示模塊和按鍵模塊相連接；電動機驅(qū)動模塊與執(zhí)行電動機相連接。
[0011]所述的485通訊模塊為串行數(shù)據(jù)通信接口電路，用于與外部其它系統(tǒng)或裝置建立數(shù)據(jù)連接。
[0012]所述的控制器中還包括聲光報警裝置，其與SOC處理器相連接，用于提供聲光報
警信號。
[0013]本發(fā)明提供的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)的控制方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟:
[0014]步驟一、設備初始化的SOl階段:系統(tǒng)首先對硬件進行上電初始化和相關硬件自檢，將一些器件設置為需要的狀態(tài)；
[0015]步驟二、采集電源信號進行PGA校準的S02階段:采集電源信號進行PGA校準:通過判斷采集到的電源信號幅值的大小進行PGA重新賦值，來使SOC處理器達到最好的信號米集狀態(tài)；
[0016]步驟三、信號采集校準的S03階段:通過對采集到的信號進行校準，從而提高當前電源測量參數(shù)的精度；
[0017]步驟四、采樣信號送入DSP模塊計算的S04階段:利用SOC處理器內(nèi)部自帶的DSP功能模塊，將采集到的電源正弦波數(shù)據(jù)進行有效值分析處理，得到交流電壓波形對應的等效直流有效值；
[0018]步驟五、判斷電壓是否正常的S05階段:判斷電壓是否超出了正常的范圍，如果判斷結果為“是”，則進入下一步S06階段，否則下一步進入S09階段；
[0019]步驟六、頻率計算的S06階段:通過SOC處理器將經(jīng)由電源頻率信號采集模塊變換的電源信號中的頻率分量計算出來；
[0020]步驟七、判斷頻率是否正常的S07階段:判斷頻率值是否超出了正常范圍，如果判斷結果為“是”，則進入下一步S08階段，否則下一步進入S09階段；
[0021]步驟八、讀取執(zhí)行開關狀態(tài)的S08階段:從執(zhí)行開關位置反饋模塊的反饋量中讀取當前所有的執(zhí)行開關的位置狀態(tài)；
[0022]步驟九、邏輯判斷的S09階段:將當前電源狀態(tài)、執(zhí)行開關狀態(tài)送入程序既有的邏輯中，根據(jù)內(nèi)部預先植入的邏輯，選擇出最優(yōu)供電方案；
[0023]步驟十、根據(jù)邏輯判斷動作的SlO階段:根據(jù)選擇出的最優(yōu)供電方案，驅(qū)動執(zhí)行開關完成相關動作；
[0024]步驟十一、判斷狀態(tài)是否對應的Sll階段:判斷執(zhí)行開關狀態(tài)與電源狀態(tài)是否對應，以確保系統(tǒng)處于正常狀態(tài)；如果判斷結果為“是”，則下一步重新進入S03階段，否則進入下一步S12階段；
[0025]步驟十二、報警并等待人工干預的S12階段:通過聲光報警功能，提醒客戶，現(xiàn)在系統(tǒng)狀態(tài)出現(xiàn)問題，直到客戶手動干預才停止報警重新進入開始狀態(tài)；
[0026]步驟十三、判斷狀態(tài)是否對應的S13階段:判斷執(zhí)行開關狀態(tài)與電源狀態(tài)是否對應，以確保系統(tǒng)處于正常狀態(tài)；如果判斷結果為“是”，則進入下一步S14階段，否則下一步進入S12階段；
[0027]步驟十四、進入節(jié)能睡眠模式的S14階段:S0C處理器的控制內(nèi)核進入睡眠模式不再工作，直到被中斷喚醒，但SOC處理器的部分經(jīng)過設置的外設仍然工作在正常狀態(tài)，接收數(shù)據(jù)并進行計算，而另一部分則工作在待機狀態(tài)，從而可以在整體上降低核心器件的功耗；
[0028]步驟十五、等待外部中斷喚醒的S15階段:當外接電源發(fā)現(xiàn)異常情況的時候，SOC處理器的內(nèi)部正常工作的外設能夠自動判斷出來，并發(fā)送一個喚醒信號到SOC處理器的內(nèi)核，將整個SOC處理器喚醒并進入正常工作狀態(tài)；
[0029]步驟十六、讀取按鍵植入?yún)?shù)的S16階段:讀取用戶參數(shù)設置狀態(tài)位，當發(fā)現(xiàn)參數(shù)改變的時候，自動修改默認參數(shù)并按照用戶設置的方式工作；本輪流程執(zhí)行結束，下一步重新進入S02階段，從而對當前狀態(tài)的變化快速做出反應。
[0030]本發(fā)明提供的低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)及控制方法，不僅具有普通自動電源轉(zhuǎn)換開關所具有的功能，而且由于其硬件處理結構經(jīng)過簡化，軟件經(jīng)過優(yōu)化，所以可以在不降低元器件失效率的情況下，保持比普通產(chǎn)品高的可靠性。同時可以使產(chǎn)品的成本降低。同時由于本發(fā)明采用了降低功耗的軟件方案，所以能夠使用普通自動電源轉(zhuǎn)換開關產(chǎn)品無法使用的阻容降壓式電源供電系統(tǒng)。
[0031 ] 本系統(tǒng)具有下述技術效果:
[0032]I)本系統(tǒng)能夠降低由電子器件長時間高能耗運行產(chǎn)生熱量所帶來的器件壽命的降低。
[0033]2)本系統(tǒng)可以采用普通自動轉(zhuǎn)換開關電器系統(tǒng)無法使用的阻容降壓電源系統(tǒng)，在降低成本的同時，增加了系統(tǒng)的可靠性。
[0034]3)本系統(tǒng)的元器件較少，使系統(tǒng)成本處于一個較低的水平。
[0035]4)本系統(tǒng)的自動轉(zhuǎn)換開關電器處理系統(tǒng)的元器件較少，能夠達到較高的可靠性需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明提供的低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)的接線圖。
[0037]圖2為圖1示出的系統(tǒng)中控制器的原理框圖。
[0038]圖3為本發(fā)明提供的低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)的控制方法流程圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)及控制方法進行詳細說明。[0040]如圖1所示，本發(fā)明提供的低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)由第一執(zhí)行開關103、第二執(zhí)行開關104、控制器101、執(zhí)行電動機102以及第一采樣線Al、第二采樣線A2、第一反饋線A4、第二反饋線A6、控制線A5、第一傳動系統(tǒng)A7、第二傳動系統(tǒng)A8、第一電源供電電纜A9、第二電源供電電纜A10、第三供電電纜Al I組成；其中，控制器101通過第一采樣線Al與第一電源連接，控制器101通過第二采樣線A2與第二電源連接，控制器101通過第一反饋線A4與第一執(zhí)行開關103連接，控制器101通過第二反饋線A6與第二執(zhí)行開關104連接，控制器101通過控制線A5與執(zhí)行電動機102連接，執(zhí)行電動機102通過第一傳動系統(tǒng)A7與第一執(zhí)行開關103連接,執(zhí)行電動機102通過第二傳動系統(tǒng)A8與第二執(zhí)行開關104連接，第一電源通過供電電纜A9與第一執(zhí)行開關103連接，第二電源通過供電電纜AlO與第二執(zhí)行開關104連接,第一執(zhí)行開關103與第二執(zhí)行開關104的輸出側通過第三供電電纜All與用電負載相連接。
[0041]所述第一米樣線Al用于將第一電源的信號傳遞到控制器101上,用來米集第一電源的電壓和頻率。
[0042]所述第二采樣線A2用于將第二電源的信號傳遞到控制器101上，用來采集第二電源的電壓和頻率。
[0043]所述控制器101用于采集第一電源與第二電源的電壓、頻率等參數(shù)與第一執(zhí)行開關103、第二執(zhí)行開關104的狀態(tài)，根據(jù)控制器101內(nèi)部預先植入的邏輯做出對應的邏輯反應。
[0044]所述第一反饋線A4用于將第一執(zhí)行開關103的當前分、合狀態(tài)傳遞到控制器101。
[0045]所述控制線A5用于控制執(zhí)行電動機102啟動、停止或者正反轉(zhuǎn),進而通過傳動系統(tǒng)控制執(zhí)行開關103、執(zhí)行開關104的分斷。
[0046]所述第二反饋線A6用于將第二執(zhí)行開關104的當前分、合狀態(tài)傳遞到控制器101。
[0047]所述第一執(zhí)行開關103為第一電源的接通路徑，用于將第一電源的電送入到用電負載。
[0048]所述第二執(zhí)行開關104為第二電源的接通路徑，用于將第二電源的電送入到用電負載。
[0049]所述執(zhí)行電動機102用于接受控制器101的控制信號，并作為整個系統(tǒng)的動力機構，向第一傳動系統(tǒng)A7和第二傳動系統(tǒng)A8發(fā)出執(zhí)行動作。
[0050]所述第一傳動系統(tǒng)A7為執(zhí)行電動機102的動力傳動機構,用于將執(zhí)行電動機102產(chǎn)生的動力傳遞到第一執(zhí)行開關103。
[0051]所述第二傳動系統(tǒng)AS為執(zhí)行電動機102的動力傳動機構，用于將執(zhí)行電動機102產(chǎn)生的動力傳遞到第二執(zhí)行開關104。
[0052]所述供電電纜A9作為第一電源的供電路徑，將第一電源的電能送入到第一執(zhí)行開關103。
[0053]所述供電電纜AlO作為第二電源的供電路徑，將第一電源的電能送入到第二執(zhí)行開關104。
[0054]所述供電電纜All的作用是，將第一執(zhí)行開關103或者第二執(zhí)行開關104的電源輸送到用電負載。
[0055]如圖2所示，所述的控制器101由第一三相電壓信號采集模塊3、第二三相電壓信號采集模塊4、第一阻容降壓電源5、第二阻容降壓電源6、第一頻率信號采集模塊7、第二頻率信號采集模塊8、第一執(zhí)行開關位置反饋模塊9、第二執(zhí)行開關位置反饋模塊10、S0C處理器11、電動機驅(qū)動模塊12、485通訊模塊13、顯示模塊14和按鍵模塊15組成；
[0056]其中:第一三相電壓信號米集模塊3、第一阻容降壓電源5和第一頻率信號米集模塊7與第一電源相連接，第二三相電壓信號采集模塊4、第二阻容降壓電源6和第二頻率信號采集模塊8與第二電源相連接，第一執(zhí)行開關位置反饋模塊9與第一執(zhí)行開關103連接，第二執(zhí)行開關位置反饋模塊10與第二執(zhí)行開關104連接；
[0057]第一三相電壓信號米集模塊3、第二三相電壓信號米集模塊4、第一阻容降壓電源
5、第二阻容降壓電源6、第一頻率信號采集模塊7、第二頻率信號采集模塊8、第一執(zhí)行開關位置反饋模塊9和第二執(zhí)行開關位置反饋模塊10分別與SOC處理器11相連接；同時SOC處理器11分別與電動機驅(qū)動模塊12、485通訊模塊13、顯示模塊14和按鍵模塊15相連接；電動機驅(qū)動模塊12與執(zhí)行電動機102相連接。
[0058]SOC處理器11用于讀取執(zhí)行開關的反饋數(shù)據(jù)，并且對兩路電源的電壓與頻率信號進行測量，通過自帶的邏輯判斷，使執(zhí)行開關對外界變化做出正確的判斷，并通過電動機驅(qū)動模塊12控制執(zhí)行電動機102進而控制第一執(zhí)行開關103和第二執(zhí)行開關104完成指定動作；同時控制485通訊模塊13、顯示模塊14和按鍵模塊15各部完成顯示、設置和外部數(shù)據(jù)交換等操作；
[0059]第一三相電壓信號采集模塊3為交流電壓檢測裝置，用于將第一電源的電壓信息變?yōu)镾OC處理器11能夠接受的信號；
[0060]第二三相電壓信號采集模塊4為交流電壓檢測裝置，用于將第二電源的電壓信息變?yōu)镾OC處理器11能夠接受的信號；
[0061]第一阻容降壓電源5為電源轉(zhuǎn)換電路，用于從第一電源獲取能量，為系統(tǒng)供電；
[0062]第二阻容降壓電源6為電源轉(zhuǎn)換電路，用于從第二電源獲取能量，為系統(tǒng)供電；
[0063]第一頻率信號采集模塊7為交流頻率檢測裝置，用于將輸入的第一電源的頻率信號變?yōu)镾OC處理器11能夠識別的電源頻率信號；
[0064]第二頻率信號采集模塊8為交流頻率檢測裝置，用于將輸入的第二電源的頻率信號變?yōu)?，SOC處理器11能夠識別的電源頻率信號；
[0065]第一執(zhí)行開關位置反饋模塊9為開關信號輸入檢測電路，用于將第一執(zhí)行開關103的狀態(tài)反饋信號處理為SOC處理器11能夠接受的信號；
[0066]第二執(zhí)行開關位置反饋模塊10為開關信號輸入檢測電路，用于將第二執(zhí)行開關104的狀態(tài)反饋信號處理為SOC處理器11能夠接受的信號；
[0067]電動機驅(qū)動模塊12為執(zhí)行電動機驅(qū)動電路，通過接受SOC處理器11的控制信號來驅(qū)動電動機102動作，進而控制第一執(zhí)行開關103和第二執(zhí)行開關104動作；
[0068]485通訊模塊13為串行數(shù)據(jù)通信接口電路，用于與外部其它系統(tǒng)或裝置建立數(shù)據(jù)連接；
[0069]顯示模塊14、按鍵模塊15為人機交互接口，用來將SOC處理器11中的數(shù)據(jù)以直觀化的形式展示給用戶，并且將用戶的需求反饋給SOC處理器11。
[0070]所述的控制器101中還包括聲光報警裝置，其與SOC處理器11相連接，用于通過
聲光報警信號。[0071]如圖3所示，本發(fā)明提供的低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器的控制方法，即為SOC處理器11所執(zhí)行的控制操作流程，其包括按順序執(zhí)行的下列步驟:
[0072]步驟一、設備初始化的SOl階段:系統(tǒng)首先對硬件進行上電初始化和相關硬件自檢，將一些器件設置為需要的狀態(tài)；
[0073]步驟二、采集電源信號進行PGA校準的S02階段:采集電源信號進行PGA(可編程增益放大器)校準:通過判斷采集到的電源信號幅值的大小，進行PGA重新賦值，來使SOC處理器11達到最好的信號采集狀態(tài)；
[0074]步驟三、信號采集校準的S03階段:通過對采集到的信號進行校準，從而提高當前電源測量參數(shù)的精度；
[0075]步驟四、采樣信號送入DSP模塊計算的S04階段:利用SOC處理器11內(nèi)部自帶的DSP功能模塊，將采集到的電源正弦波數(shù)據(jù)進行有效值分析處理，得到交流電壓波形對應的等效直流有效值；
[0076]步驟五、判斷電壓是否正常的S05階段:判斷電壓是否超出了正常的范圍，如果判斷結果為“是”，則進入下一步S06階段，否則下一步進入S09階段；
[0077]步驟六、頻率計算的S06階段:通過SOC處理器11將經(jīng)由電源頻率信號采集模塊變換的電源信號中的頻率分量計算出來；
[0078]步驟七、判斷頻率是否正常的S07階段:判斷頻率值是否超出了正常范圍，如果判斷結果為“是”，則進入下一步S08階段，否則下一步進入S09階段；
[0079]步驟八、讀取執(zhí)行開關狀態(tài)的S08階段:從執(zhí)行開關位置反饋模塊的反饋量中讀取當前所有的執(zhí)行開關的位置狀態(tài)；
[0080]步驟九、邏輯判斷的S09階段:將當前電源狀態(tài)、執(zhí)行開關狀態(tài)送入程序既有的邏輯中，根據(jù)內(nèi)部預先植入的邏輯，選擇出最優(yōu)供電方案；
[0081]步驟十、根據(jù)邏輯判斷動作的SlO階段:根據(jù)選擇出的最優(yōu)供電方案，驅(qū)動執(zhí)行開關完成相關動作；
[0082]步驟十一、判斷狀態(tài)是否對應的Sll階段:判斷執(zhí)行開關狀態(tài)與電源狀態(tài)是否對應，以確保系統(tǒng)處于正常狀態(tài)；如果判斷結果為“是”，則下一步重新進入S03階段，否則進入下一步S12階段；
[0083]步驟十二、報警并等待人工干預的S12階段:通過聲光報警功能，提醒客戶，現(xiàn)在系統(tǒng)狀態(tài)出現(xiàn)問題，直到客戶手動干預才停止報警重新進入開始狀態(tài)；
[0084]步驟十三、判斷狀態(tài)是否對應的S13階段:判斷執(zhí)行開關狀態(tài)與電源狀態(tài)是否對應，以確保系統(tǒng)處于正常狀態(tài)；如果判斷結果為“是”，則進入下一步S14階段，否則下一步進入S12階段；
[0085]步驟十四、進入節(jié)能睡眠模式的S14階段:S0C處理器11的控制內(nèi)核進入睡眠模式不再工作，直到被中斷喚醒，但SOC處理器11的部分經(jīng)過設置的外設仍然工作在正常狀態(tài)，接收數(shù)據(jù)并進行計算，而另一部分則工作在待機狀態(tài)，從而可以在整體上降低核心器件的功耗；
[0086]步驟十五、等待外部中斷喚醒的S15階段:當外接電源發(fā)現(xiàn)異常情況的時候，SOC處理器11的內(nèi)部正常工作的外設能夠自動判斷出來，并發(fā)送一個喚醒信號到SOC處理器11的內(nèi)核，將整個SOC處理器11喚醒并進入正常工作狀態(tài)；[0087] 步驟十六、讀取按鍵植入?yún)?shù)的S16階段:讀取用戶參數(shù)設置狀態(tài)位，當發(fā)現(xiàn)參數(shù)改變的時候，自動修改默認參數(shù)并按照用戶設置的方式工作；本輪流程執(zhí)行結束，下一步重新進入S02階段，從而對當前狀態(tài)的變化快速做出反應。
【權利要求】
1.一種低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)，其特征在于:其由第一執(zhí)行開關(103)、第二執(zhí)行開關(104)、控制器(101)、執(zhí)行電動機(102)以及第一采樣線A1、第二采樣線A2、第一反饋線A4、第二反饋線A6、控制線A5、第一傳動系統(tǒng)A7、第二傳動系統(tǒng)A8、第一電源供電電纜A9、第二電源供電電纜A10、第三供電電纜All組成；其中，控制器(101)通過第一采樣線A1與第一電源連接，控制器(101)通過第二采樣線A2與第二電源連接，控制器(101)通過第一反饋線A4與第一執(zhí)行開關(103 )連接，控制器(101)通過第二反饋線A6與第二執(zhí)行開關(104)連接，控制器(101)通過控制線A5與執(zhí)行電動機(102)連接，執(zhí)行電動機(102)通過第一傳動系統(tǒng)A7與第一執(zhí)行開關(103)連接，執(zhí)行電動機(102)通過第二傳動系統(tǒng)A8與第二執(zhí)行開關(104)連接，第一電源通過供電電纜A9與第一執(zhí)行開關(103)連接，第二電源通過供電電纜A10與第二執(zhí)行開關(104)連接，第一執(zhí)行開關(103)與第二執(zhí)行開關(104)的輸出側通過第三供電電纜All與用電負載相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制器(101)由第一三相電壓信號采集模塊(3)、第二三相電壓信號采集模塊(4)、第一阻容降壓電源(5)、第二阻容降壓電源(6)、第一頻率信號采集模塊(7)、第二頻率信號采集模塊(8)、第一執(zhí)行開關位置反饋模塊(9)、第二執(zhí)行開關位置反饋模塊(10)、SOC處理器(11)、電動機驅(qū)動模塊(12)、485通訊模塊(13)、顯示模塊(14)和按鍵模塊(15)組成；其中:第一三相電壓信號采集模塊(3)、第一阻容降壓電源(5)和第一頻率信號采集模塊(7)與第一電源相連接，第二三相電壓信號采集模塊(4)、第二阻容降壓電源(6)和第二頻率信號采集模塊(8)與第二電源相連接，第一執(zhí)行開關位置反饋模塊(9)與第一執(zhí)行開關(103)連接，第二執(zhí)行開關位置反饋模塊(10)與第二執(zhí)行開關(104)連接；第一三相電壓信號米集模塊(3)、第二三相電壓信號米集模塊(4)、第一阻容降壓電源(5)、第二阻容降壓電源(6)、第一頻率信號采集模塊(7)、第二頻率信號采集模塊(8)、第一執(zhí)行開關位置反饋模塊(9`)和第二執(zhí)行開關位置反饋模塊(10)分別與SOC處理器(11)相連接；同時SOC處理器(11)分別與電動機驅(qū)動模塊(12)、485通訊模塊(13)、顯示模塊(14)和按鍵模塊(15)相連接；電動機驅(qū)動模塊(12)與執(zhí)行電動機(102)相連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的485通訊模塊(13)為串行數(shù)據(jù)通信接口電路，用于與外部其它系統(tǒng)或裝置建立數(shù)據(jù)連接。
4.根據(jù)權利要求2所述的低成本高可靠的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制器(101)中還包括聲光報警裝置，其與SOC處理器(11)相連接，用于提供聲光報警信號。
5.一種如權利要求1所述的自動轉(zhuǎn)換開關電器控制系統(tǒng)的控制方法；其特征在于，其包括按順序執(zhí)行的下列步驟:步驟一、設備初始化的S01階段:系統(tǒng)首先對硬件進行上電初始化和相關硬件自檢，將一些器件設置為需要的狀態(tài)；步驟二、采集電源信號進行PGA校準的S02階段:采集電源信號進行PGA校準:通過判斷采集到的電源信號幅值的大小進行PGA重新賦值，來使S0C處理器(11)達到最好的信號米集狀態(tài)；步驟三、信號采集校準的S03階段:通過對采集到的信號進行校準，從而提高當前電源測量參數(shù)的精度； 步驟四、采樣信號送入DSP模塊計算的S04階段:利用SOC處理器(11)內(nèi)部自帶的DSP功能模塊，將采集到的電源正弦波數(shù)據(jù)進行有效值分析處理，得到交流電壓波形對應的等效直流有效值； 步驟五、判斷電壓是否正常的S05階段:判斷電壓是否超出了正常的范圍，如果判斷結果為“是”，則進入下一步S06階段，否則下一步進入S09階段； 步驟六、頻率計算的S06階段:通過SOC處理器(11)將經(jīng)由電源頻率信號采集模塊變換的電源信號中的頻率分量計算出來； 步驟七、判斷頻率是否正常的S07階段:判斷頻率值是否超出了正常范圍，如果判斷結果為“是”，則進入下一步S08階段，否則下一步進入S09階段； 步驟八、讀取執(zhí)行開關狀態(tài)的S08階段:從執(zhí)行開關位置反饋模塊的反饋量中讀取當前所有的執(zhí)行開關的位置狀態(tài)； 步驟九、邏輯判斷的S09階段:將當前電源狀態(tài)、執(zhí)行開關狀態(tài)送入程序既有的邏輯中，根據(jù)內(nèi)部預先植入的邏輯，選擇出最優(yōu)供電方案； 步驟十、根據(jù)邏輯判斷動作的SlO階段:根據(jù)選擇出的最優(yōu)供電方案，驅(qū)動執(zhí)行開關完成相關動作； 步驟十一、判斷狀態(tài)是否對應的Sll階段:判斷執(zhí)行開關狀態(tài)與電源狀態(tài)是否對應，以確保系統(tǒng)處于正常狀態(tài)；如果判斷結果為“是”，則下一步重新進入S03階段，否則進入下一步S12階段； 步驟十二、報警并等待人工干預的S1`2階段:通過聲光報警功能，提醒客戶，現(xiàn)在系統(tǒng)狀態(tài)出現(xiàn)問題，直到客戶手動干預才停止報警重新進入開始狀態(tài)； 步驟十三、判斷狀態(tài)是否對應的S13階段:判斷執(zhí)行開關狀態(tài)與電源狀態(tài)是否對應，以確保系統(tǒng)處于正常狀態(tài)；如果判斷結果為“是”，則進入下一步S14階段，否則下一步進入S12階段； 步驟十四、進入節(jié)能睡眠模式的S14階段:SOC處理器(11)的控制內(nèi)核進入睡眠模式不再工作，直到被中斷喚醒，但SOC處理器(11)的部分經(jīng)過設置的外設仍然工作在正常狀態(tài)，接收數(shù)據(jù)并進行計算，而另一部分則工作在待機狀態(tài)，從而可以在整體上降低核心器件的功耗； 步驟十五、等待外部中斷喚醒的S15階段:當外接電源發(fā)現(xiàn)異常情況的時候，SOC處理器(11)的內(nèi)部正常工作的外設能夠自動判斷出來，并發(fā)送一個喚醒信號到SOC處理器(11)的內(nèi)核，將整個SOC處理器(11)喚醒并進入正常工作狀態(tài)； 步驟十六、讀取按鍵植入?yún)?shù)的S16階段:讀取用戶參數(shù)設置狀態(tài)位，當發(fā)現(xiàn)參數(shù)改變的時候，自動修改默認參數(shù)并按照用戶設置的方式工作；本輪流程執(zhí)行結束，下一步重新進入S02階段，從而對當前狀態(tài)的變化快速做出反應。
【文檔編號】G05B11/01GK103676641SQ201310739969
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權日:2013年12月24日
【發(fā)明者】劉琦, 梁亞娜, 李松澤, 汪南翔, 熊艷, 沈飛飛 申請人:施耐德萬高（天津）電氣設備有限公司