一种PLC的交流掉电检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种PLC的交流掉电检测电路，包括交流输入光耦和正反相信号变换叠加电路，所述交流输入光耦包括交流输入和交流光耦，所述正反相信号变换叠加电路包括反相器和与门，所述交流输入、交流光耦、反相器和与门依次相连。采用本实用新型专利技术的一种PLC的交流掉电检测电路具有以下有益效果：1)掉电响应实时性高；2)高低电平检测；3)光耦隔离，抗干扰能力弱的问题提高了抗浪涌能力，有效提高系统的可靠性能；4)电路简单，性价比高。

PLC AC power down detection circuit

The utility model discloses an AC power failure detection circuit for PLC, including AC input optocoupler and positive inversion signal transform superposition circuit of the AC input optocoupler including AC input and AC optocoupler, the positive phase signal superposition circuit comprises an inverter and gate, the AC input, AC inverter, and gate turn optocoupler connected. The AC power failure detection circuit of the utility model of a PLC has the following advantages: 1) power down the real-time response; 2) level detection; 3) optocoupler isolation, weak anti-interference ability of improving the anti surge capacity, improve the reliability of the system; 4) circuit is simple, cost-effective high.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及PLC变频器领域控制系统中的掉电缺相检测，具体涉及一种PLC的交流掉电检测电路。
技术介绍
现有的交流单三相电检测技术及电路有很多种类型的，但电路的结构原理大致可分为以下几种：1)电压比较器+光耦方式这种电路对在交流电整流后的直流电使用电压比较器对高压直流电做电压比较，当电压低于某一电压阈值时，产生动作信号，通过光耦把信号传递给CPU检测。这种电路抗干扰能力较差、比较器迟滞较弱，响应速度慢，抗浪涌能力差。2)隔离变压器+运放方式这种电路采用隔离变压器来实现隔离的功能，但隔离变压器的体积较大，会给PCB空间体积造成很大的占用。相较上述方式，改善了检测可靠性和响应速度，但牺牲了体积，性价低比。3)光耦隔离方式 这种电路采用光电隔离来实现对交流电的检测，电路输出的信号有方波信号，CPU去检测这类信号时，对CPU资料开销很大，且检测策略不合理时易出现误检测且降低系统的实时性，不适合在高可靠和高实时性的系统中使用。现有的检测方式均能实现交流电掉电缺相检测的功能，但在高实时性和高可靠性的系统中使用中并不是很理想。例如在PLC控制系统中对可靠性和实时性很高。AC掉电检测不及时，可引起重要数据无法在系统掉电前存储或者通加大储存电容等方式来延长电能的方法来提高可靠性这不仅占用的宝贵的PCB空间而且电容随时设备长时间使用电容容量随之慢慢下降，导致数据保存的可靠系数变低。造成正常开机后某些参数丢失导致系统无法正常工作等困扰。如果掉电信号频繁误动作，可引起PLC对频繁的对存储器写数据，造成存储器芯片写入寿命急剧减短，引发故障。所以PLC变频器等系统要求掉电检测响应及时，对CPU资源开销小以提高系统的实时性可靠性的要求。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本技术提供一种掉电响应实时性高、抗干扰能力强、电路简单的PLC交流掉电检测电路。本技术的一种PLC的交流掉电检测电路，包括交流输入光耦和正反相信号变换叠加电路，所述交流输入光耦包括交流输入和交流光耦，所述正反相信号变换叠加电路包括反相器和与门，所述交流输入、交流光耦、反相器和与门依次相连。进一步的，所述与门另一端连接有TO_CPU网络。本技术由光耦电路实现隔离，耦合电容和三极管构成反相器，由与门构成正相反相信号叠加组成正反相信号变换叠加电路。基本原理：在光耦检测的方波输出端增加一个反相器，使原有的方波信号变换为反相并做为另一路输出即反相输出。然后，通过与门将这个信号相位为一正一反的方法信号进行叠加。如结合波形图以及表1－与门真值表，可得出，AC掉电后，正 相和反相两个信号都输出高电平则与门输出高电平，如果AC有电，正相与反相信号之间相位相反，则与门输出低电平(与门输入有0输出0)。所以，只要交流侧掉电，光耦就无法输出方波信号且一直维持高电平，同时反相器输入无信号则输出为高，TO_CPU网络则维持高电平掉电事件即产生CPU可对高低电平检测或是中断检测能有效提高系统掉电检测的实时性。表1与门真值表正反相信号变换叠加电路主要作用是：在AC上电后光耦输出方法信号时，让正反的两个信号在与门的作用下(根据表1，输入有0出0)输出为低电平。AC掉电了光耦无法输出方波并维持高电平且反相信号也输出高电平，在与门的作用下(根据表1，输入全1出1)TO_CPU网络被迫输出高电平。本技术的一种PLC的交流掉电检测电路，具有以下有益效果：1)掉电响应实时性高。因电路采用正反相信号变换叠加电路解决过零死区的问题，只要AC掉电就会破坏检测信号持续维持低电平的条件，所以AC掉电基本与检测信号的电低电平同步不存在死区。也就是说产生AC掉和触发掉电事件延时很小，可有效解决了现有检测方案存在检测死区和响应时间长的问题；2)高低电平检测。解决了采用光耦隔离方式检测信号为方波造成CPU检测困难或检测时CPU资源开销大而影响系统实时性的问题；3)光耦隔离，抗干扰能力弱的问题提高了抗浪涌能力，有效提高系统的可靠性能；4)电路简单，性价比高。附图说明图1为本技术的检测电路图；图2为本技术的检测电路波形图；图3为本技术中应用示意简图；图4为本技术中应用INT信号检测图。具体实施方式下面用具体实例予以说明本技术，应该理解的是，实例是用于说明本技术而不是对本技术的限制，本技术的范围与核心内容依据权利要求书加以确定。如图1所示，本实施例提供的一种PLC的交流掉电检测电路，包括交流输入光耦和正反相信号变换叠加电路，交流输入光耦包括交流输入1和交流光耦2，正反相信号变换叠加电路包括反相器3和与门4，交流输入1、交流光耦2、反相器3和与门4依次相连；与门另一端连接有TO_CPU网络。本实施例的一种PLC的交流掉电检测电路，具有以下有益效果：1)掉电响应实时性高。因电路采用正反相信号变换叠加电路解决过零死区的问题，只要AC掉电就会破坏检测信号持续维持低电平的条件，所以AC掉电基本与检测信号的电低电平同步不存在死区。也就是说产生AC掉和触发掉电事件延时很小，如图2所示，AC掉电可以发生在交流正半周，过零点处，交流负半周，三个区域均生产生AC掉电事件。由于正反相信号变换叠加电路的存在， 使响应无死区(现有方案存在检测死区如果掉电发生在死区CPU则无法立即响应掉电事件)，所以掉电响应时间延迟极小的，可有效解决了现有检测方案存在检测死区和响应时间长的问题；2)高低电平检测。解决了采用光耦隔离方式检测信号为方波造成CPU检测困难或检测时CPU资源开销大而影响系统实时性的问题；3)光耦隔离，抗干扰能力弱的问题提高了抗浪涌能力，有效提高系统的可靠性能；4)电路简单，性价比高。本实施例在PLC中的应用——掉电数据保存：由交流供电的PLC系统中，由人为维护保养或者电网停电等，导致PLC人为或意外掉电，掉电前PLC应保存好用户的技术参数，如果用户参数无法保存可能引起系统再次上电后无法正常工作，需要重新给PLC输入相关技术参数才能正常，给生产带来极大的不便利。因此本实施例通过检测AC220V供电切断或意外断电，CPU向铁电存储器保存PLC当前的用户数据的功能，以实现PLC再次上电能继续工作。PLC系统要求AC掉电触发信号稳定，响应迅速及时可靠，抗干扰能力强的特点；严禁干扰或误掉电信号导致CPU频繁重复对存储器擦写数据而使存储器件写寿命过早失效报废。AC220V供电切断事件CPU能够迅速响应以存储相关数据，严禁出现数据没有存储完电源提供的电能就消耗殆尽。造成用户数据丢失。系统示意简图见图3，在PLC的电源模块的设计增加本专利技术的掉电检测电路，对交流供电的情况进行检测。当外部人为的关断开关或是电网停电或总闸跳闸导致系统掉电。当掉电检测电路检测到交流缺电，则产生CPU的掉电中断信号(如图4)。CPU立即中断当前的任务，去执行保存PLC程 序的用户技术参数数据的任务。保存完毕后等待电源系统撤底掉电。当再次上电，CPU在开机后随即调出PLC程序的用户技术参数数据，系统即可按用户设备的技术参数自动运行。由于系统采用了交流输入光耦+正反相信号变换叠加电路和CPU中断响应的方式，PLC用户技术参数保存响应迅速，抗干扰能力强，可靠性高。以上所述的实施例只是本技术的较佳的方案，并非对本技术作任何形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PLC的交流掉电检测电路，其特征在于：包括交流输入光耦和正反相信号变换叠加电路，所述交流输入光耦包括交流输入和交流光耦，所述正反相信号变换叠加电路包括反相器和与门，所述交流输入、交流光耦、反相器和与门依次相连。

【技术特征摘要】
1.一种PLC的交流掉电检测电路，其特征在于：包括交流输入光耦和正反相信号变换叠加电路，所述交流输入光耦包括交流输入和交流光耦，所述正反相信号变换叠加电路包括反...

【专利技术属性】
技术研发人员：周开荣，
申请(专利权)人：杭州良石智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33