本實(shí)用新型屬于PLC供電切換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PLC用不間斷穩(wěn)壓供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
PLC在工業(yè)控制運(yùn)用的地方很多，是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，也是實(shí)現(xiàn)全廠自動(dòng)化最重要的設(shè)備。目前自動(dòng)化行業(yè)對(duì)PLC 供電普遍采用直接從供電系統(tǒng)中取電接入PLC 電源模塊，供電系統(tǒng)故障，出現(xiàn)短路、跳閘、電壓波動(dòng)等，會(huì)造成PLC重新啟動(dòng)，這種啟動(dòng)對(duì)于普通的設(shè)備可能影響不大，但對(duì)于一些特殊設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中PLC是不能重新啟動(dòng)的，否則會(huì)造成產(chǎn)品報(bào)廢，甚至還會(huì)出現(xiàn)重大事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種電路簡(jiǎn)單、能夠?qū)LC設(shè)備不間斷提供穩(wěn)定工作電壓的PLC用不間斷穩(wěn)壓供電系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種PLC用不間斷穩(wěn)壓供電系統(tǒng)，包括為PLC設(shè)備供電的PLC主電源模塊和PLC備用電源模塊，所述PLC主電源模塊直接從電網(wǎng)供電系統(tǒng)中取電，所述PLC備用電源模塊包括蓄電池組、充電回路電路、基準(zhǔn)穩(wěn)壓源電路、比較電路和放電回路電路，所述充電回路電路輸入端與PLC設(shè)備的正電源端連接；所述充電回路電路輸出端與蓄電池組正極連接，所述蓄電池組負(fù)極接地；所述蓄電池組與基準(zhǔn)穩(wěn)壓源電路的輸入端連接，所述基準(zhǔn)穩(wěn)壓源電路的輸出端與比較電路輸入端連接，為比較電路提供基準(zhǔn)電壓，所述比較電路的輸出端與放電回路電路的輸入端連接，所述放電回路電路的輸出端與PLC設(shè)備的正電源端連接。
所述充電回路電路包括第一二極管，所述第一二極管的正極與PLC設(shè)備的正電源端連接，第一二極管的負(fù)極與蓄電池組正極連接。
所述放電回路電路包括三極管、繼電器、放電二極管、續(xù)流二極管和檢修開(kāi)關(guān)，所述三極管的基極通過(guò)第二電阻與比較電路的輸出端連接，三極管的發(fā)射極接地，三極管的集電極通過(guò)繼電器的線圈連接12V直流電源，繼電器的線圈兩端并聯(lián)有續(xù)流二極管，其中續(xù)流二極管的負(fù)極連接12V直流電源，繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)的靜觸頭與放電二極管的正極連接，放電二極管的負(fù)極與PLC設(shè)備的正電源端連接，繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)的動(dòng)觸頭與檢修開(kāi)關(guān)的一端連接，檢修開(kāi)關(guān)另一端與蓄電池組的正極連接。
所述放電回路電路還包括發(fā)光二極管，發(fā)光二極管的正極通過(guò)第一電阻與續(xù)流二極管的負(fù)極連接，發(fā)光二極管的正極通過(guò)第一電阻接12V直流電源，發(fā)光二極管的負(fù)極與三極管的集電極連接。
所述基準(zhǔn)穩(wěn)壓源電路包括三端穩(wěn)壓芯片、第五分壓電阻、第六分壓電阻和第一極性電容，所述三端穩(wěn)壓芯片的輸入端與蓄電池組的正極連接，三端穩(wěn)壓芯片的接地端接地，三端穩(wěn)壓芯片的輸出端輸出12V直流電源，三端穩(wěn)壓芯片的輸出端連接第一極性電容的正極，第一極性電容的負(fù)極接地；三端穩(wěn)壓芯片的輸出端通過(guò)串聯(lián)連接的第五分壓電阻和第六分壓電阻接地，第五分壓電阻和第六分壓電阻的連接點(diǎn)與比較電路的反相輸入端連接。
所述比較電路包括運(yùn)算放大器、第三電阻、第四電阻和第二極性電容，運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)第三電阻與蓄電池組的正極連接，同相輸入端還通過(guò)第四電阻與蓄電池組的負(fù)極連接，運(yùn)算放大器的同相輸入端還與第二極性電容的正極連接，所述第二極性電容的負(fù)極接地；運(yùn)算放大器的電源端接12V直流電源，運(yùn)算放大器的接地端接地，運(yùn)算放大器的輸出端與通過(guò)第二電阻與三極管的基極連接。
所述蓄電池組包括兩個(gè)串聯(lián)的1A/12V的蓄電池。
所述三端穩(wěn)壓芯片為穩(wěn)壓芯片7812。
所述運(yùn)算放大器為L(zhǎng)M358。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：
1、本實(shí)用新型中的PLC備用電源模塊在PLC主電源模塊不能正常供電時(shí)，自動(dòng)切換由PLC備用電源模塊供電，無(wú)需人工進(jìn)行操作；PLC備用電源模塊體積小，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，當(dāng)PLC主電源模塊正常供電時(shí)，PLC設(shè)備的正電源端通過(guò)第一二極管為蓄電池組充電，蓄電池組本身存在電壓，充電電流不大，不會(huì)對(duì)給PLC設(shè)備供電的24V開(kāi)關(guān)電源造成影響；因第一二極管存在壓降，蓄電池組上面的電壓只能最高充電到23.5V左右，再高就停止充電了，此時(shí)蓄電池組就處于浮充狀態(tài)；基準(zhǔn)穩(wěn)壓源電路的作用是：一方面為比較電路提供基準(zhǔn)電壓；另一方面是為比較電路中的運(yùn)算放大器和放電回路電路中的繼電器提供12V直流工作電源；比較電路是將基準(zhǔn)電壓與蓄電池組兩端電壓進(jìn)行比較后輸出一個(gè)控制電壓，該控制電壓控制放電回路電路中的三極管導(dǎo)通；即控制放電回路電路接通與否；當(dāng)放電回路電路接通時(shí)，如果PLC主電源模塊能正常供電，此時(shí)，雖然繼電器處于吸合狀態(tài)，但蓄電池組兩端電壓低于外部24V電壓，放電二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，蓄電池組不對(duì)外供電；只有當(dāng)外部電壓過(guò)低不穩(wěn)定的時(shí)候，放電二極管導(dǎo)通，PLC備用電源模塊才會(huì)對(duì)PLC設(shè)備供電；整個(gè)供電切換不影響PLC設(shè)備正常運(yùn)行；當(dāng)需要斷電檢修時(shí)，將檢修開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，可使PLC備用電源模塊不再放電，避免出現(xiàn)不必要的問(wèn)題；
2、本實(shí)用新型中的發(fā)光二極管為繼電器工作指示燈，當(dāng)繼電器得電時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光；
3、本實(shí)用新型中的基準(zhǔn)穩(wěn)壓源電路的作用有兩個(gè)，第一為比較電路提供基準(zhǔn)電壓，在蓄電池組兩端電壓發(fā)生變化時(shí)，仍然能夠?yàn)楸容^電路提供穩(wěn)定不變的基準(zhǔn)電壓；第二是為比較電路中的運(yùn)算放大器和放電回路電路中的繼電器提供12V直流工作電源，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；
4、為了避免蓄電池組過(guò)度放電，運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)第三電阻與蓄電池組的正極連接，運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)第四電阻與蓄電池組的負(fù)極連接，第三電阻和第四電阻組成分壓電路，當(dāng)蓄電池組兩端電壓等于20V時(shí)，第三電阻和第四電阻上的分壓值為5V電壓，當(dāng)蓄電池組電壓高于20V時(shí)，運(yùn)算放大器輸出高電平，該電平通過(guò)第二電阻加到三極管的基極上，三極管導(dǎo)通，繼電器的線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn)吸合，放電回路電路接通；當(dāng)蓄電池組兩端電壓低于20V時(shí)，運(yùn)算放大器輸出低電平，繼電器失電，放電回路電路停止放電，以防止蓄電池組過(guò)放電。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型中的PLC備用電源模塊的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型公開(kāi)了一種PLC用不間斷穩(wěn)壓供電系統(tǒng)，如圖1所示，為PLC設(shè)備供電的PLC主電源模塊和PLC備用電源模塊， PLC主電源模塊直接從電網(wǎng)供電系統(tǒng)中取電，PLC備用電源模塊包括蓄電池組BT1、充電回路電路、基準(zhǔn)穩(wěn)壓源電路、比較電路和放電回路電路，蓄電池組BT1包括兩個(gè)串聯(lián)的1A/12V的蓄電池，體積小，由于PLC設(shè)備工作時(shí)電流很小，兩個(gè)蓄電池串聯(lián)后的電壓正好為24V，與PLC設(shè)備供電電源一致。充電回路電路包括第一二極管D1，第一二極管D1正極與PLC設(shè)備的正電源端連接，PLC設(shè)備的接地端接地；第一二極管D1負(fù)極與蓄電池組BT1正極連接，蓄電池組BT1負(fù)極接地，當(dāng)PLC主電源模塊正常為PLC設(shè)備供電時(shí)，PLC設(shè)備的正電源端通過(guò)第一二極管D1為蓄電池組BT1充電；蓄電池組BT1與基準(zhǔn)穩(wěn)壓源電路的輸入端連接。
基準(zhǔn)穩(wěn)壓源電路包括三端穩(wěn)壓芯片U2、第五分壓電阻R5、第六分壓電阻R6和第一極性電容C1，三端穩(wěn)壓芯片U2采用穩(wěn)壓芯片7812型號(hào)，三端穩(wěn)壓芯片U2的輸入端與蓄電池組BT1的正極連接，三端穩(wěn)壓芯片U2的接地端接地，三端穩(wěn)壓芯片U2的輸出端輸出12V直流電源，為比較電路和放電回路電路中的工作芯片提供穩(wěn)定工作電壓。三端穩(wěn)壓芯片U2的輸出端連接第一極性電容C1的正極，第一極性電容C1的負(fù)極接地；三端穩(wěn)壓芯片U2的輸出端經(jīng)串聯(lián)連接的第五分壓電阻R5和第六分壓電阻R6接地，第五分壓電阻R5和第六分壓電阻R6組成分壓電路，第五分壓電阻R5和第六分壓電阻R6的連接點(diǎn)與比較電路連接，為比較電路提供一個(gè)基準(zhǔn)電壓，在蓄電池組BT1兩端電壓發(fā)生變化時(shí)，基準(zhǔn)電壓不發(fā)生變化。
比較電路包括運(yùn)算放大器U1、第三電阻R3、第四電阻R4和第二極性電容C2，運(yùn)算放大器采用LM358運(yùn)放芯片，運(yùn)算放大器U1的反相輸入端通過(guò)第六分壓電阻R6、第五分壓電阻R5與三端穩(wěn)壓芯片U2的輸出端連接，運(yùn)算放大器U1的電源端接12V直流電源，運(yùn)算放大器U1的接地端接地，運(yùn)算放大器U1的同相輸入端通過(guò)第三電阻R3與蓄電池組BT1的正極連接，運(yùn)算放大器U1的同相輸入端通過(guò)第四電阻R4與蓄電池組BT1的負(fù)極連接，第三電阻R3和第四電阻R4組成分壓電路，運(yùn)算放大器U1的同相輸入端還與第二極性電容C2的正極連接，第二極性電容C2的負(fù)極接地，第二極性電容C2為濾波電容，分壓后的電壓經(jīng)第二極性電容C2濾波后加到運(yùn)算放大器U1的同相輸入端，運(yùn)算放大器U1將反相輸入端的基準(zhǔn)電壓與同相輸入端電壓進(jìn)行比較后輸出控制電壓，比較電路的輸出端與放電回路電路連接。
放電回路電路包括三極管Q1、繼電器JDQ1、放電二極管D2、續(xù)流二極管D3和檢修開(kāi)關(guān)S1，三極管Q1的基極通過(guò)第二電阻R2與比較電路的輸出端連接，三極管Q1的發(fā)射極接地，三極管Q1的集電極通過(guò)繼電器JDQ1的線圈連接12V直流電源，繼電器JDQ1的線圈兩端并聯(lián)有續(xù)流二極管D3，其中續(xù)流二極管D3的正極連接三極管Q1的集電極；繼電器JDQ1常開(kāi)觸點(diǎn)的靜觸頭與放電二極管D2的正極連接，放電二極管D2的負(fù)極與PLC設(shè)備的正電源端連接，繼電器JDQ1常開(kāi)觸點(diǎn)的動(dòng)觸頭與檢修開(kāi)關(guān)S1的一端連接，檢修開(kāi)關(guān)S1另一端與蓄電池組BT1的正極連接。
放電回路電路還包括發(fā)光二極管LED1，發(fā)光二極管LED1的正極通過(guò)第一電阻R1與續(xù)流二極管D3的負(fù)極連接，發(fā)光二極管LED1的負(fù)極與三極管Q1的集電極連接。
工作原理：當(dāng)PLC主電源模塊正常供電時(shí)，PLC設(shè)備的正電源端通過(guò)第一二極管D1為蓄電池組BT1充電，此時(shí)，蓄電池組BT1兩端電壓高于20V，運(yùn)算放大器U1輸出高電平，三極管Q1導(dǎo)通，繼電器JDQ1得電常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，放電回路電路接通，但由于放電二極管D2負(fù)極電壓高于正極電壓，放電二極管D2處于截止?fàn)顟B(tài)，故雖然此時(shí)放電回路電路接通，但PLC備用電源模塊不對(duì)PLC設(shè)備供電。
當(dāng)PLC主電源模塊出現(xiàn)短路、跳閘、電壓波動(dòng)等故障不能正常供電時(shí)，此時(shí)放電二極管D2正極電壓高于負(fù)極電壓，放電二極管D2導(dǎo)通，自動(dòng)切換成由PLC備用電源模塊對(duì)PLC設(shè)備供電，切換過(guò)程不會(huì)影響PLC設(shè)備正常運(yùn)行；為了保護(hù)蓄電池組BT1，當(dāng)蓄電池組BT1兩端電壓低于20V時(shí)，運(yùn)算放大器U1輸出低電平，繼電器JDQ1失電，放電回路電路停止放電，以防止蓄電池組BT1過(guò)放電，達(dá)到保護(hù)蓄電池組BT1的目的。
當(dāng)需要斷電檢修時(shí)，將檢修開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，可使PLC備用電源模塊不再放電，避免出現(xiàn)不必要的問(wèn)題。