一种基于PLC控制的交直流电源系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于PLC控制的交直流电源系统及控制方法，系统包括PLC、信号采集单元、继电器矩阵及信号处理集成PCB板、电源输入、n个继电器输出、输出导线、线束和液晶触摸屏；方法包括如下步骤：操作者通过液晶触摸屏向PLC发出控制指令，PLC接收到指令后对数据进行处理，通过线束向对接的设备发出工作指令；设备通过线束向PLC发送信息，PLC将信息处理后选择操作者需要的部分信息通过液晶触摸屏显示，其余部分信息PLC经过处理通过继电器的通断控制设备；采用A+B两个继电器矩阵，采用动态规划算法，计算出最优通道组合方案。本发明专利技术节省了空间，节约了成本；实现更多的组合，能取得更高的经济效益，大幅降低售后服务的成本。

AC DC power supply system based on PLC control and control method thereof

The invention discloses a DC power supply system PLC control and control method based on the system, including PLC, a signal acquisition unit, relay matrix and signal processing board, integrated PCB power input, n output, relay output, wire harness and LCD touch screen; method comprises the following steps: the operator through a LCD touch screen the control commands to the PLC, the PLC receives the instruction after the data processing, through the wire harness to the docking equipment issued work instructions; equipment information is sent to PLC through the PLC wire harness, processing the information selection part of the information the operator needs to through the LCD touch screen display, the rest of PLC treated off control equipment information through the relay; using A+B two relay matrix, the dynamic programming algorithm is adopted to calculate the optimal channel combination scheme. The invention saves space and saves the cost, realizes more combination, can obtain higher economic benefit, and greatly reduces the cost of after service.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC控制的交直流电源系统及控制方法
本专利技术涉及电源控制
，尤其是一种基于PLC控制的交直流电源系统及控制方法。
技术介绍
现有技术中，在设备特别多的情况下，电源系统需要增加大量继电器供其使用，容易因为单个继电器故障导致设备断电，产品体积大，成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种基于PLC控制的交直流电源系统及控制方法，可以实现更大电流的通过，实现更多的组合，节省了空间与成本。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于PLC控制的交直流电源系统，包括PLC、信号采集单元、继电器矩阵及信号处理集成PCB板、电源输入、n个继电器输出、输出导线、线束和液晶触摸屏；信号采集单元与PLC相连，PLC与线束相连，PLC与继电器矩阵及信号处理集成PCB板相连，电源输入与继电器矩阵及信号处理集成PCB板相连，继电器矩阵及信号处理集成PCB板与n个继电器输出相连，线束与液晶触摸屏相连，线束与输出导线相连。优选的，信号采集单元采集模拟量信号，将模拟量信号串联电阻分压，将高电压值降为0-10V之间的低电压值，PLC将这些0-10V的模拟信号通过换算公式换算为真实的值，通过线束将信号传输到液晶触摸屏上进行显示。优选的，PLC中模拟信号换算为真实的值的过程为：信号采集单元采集到的模拟量信号标称电压高值为UH，低值为UL，取R1或R2电阻的电压值进行模拟量输出给PLC；R1＝R2时，U1＝U2，U1+U2＝实际标准电压(UL-UH)，U1＝(UL/2-UH/2)，模拟量为UL/2时PLC给触摸屏输出显示值为UL，限低值报警，切断输出并在液晶触摸屏上发出提醒信息；模拟量为UH/2时PLC给触摸屏输出显示值为UH，限高值报警，切断输出并在液晶触摸屏上发出提醒信息，同时按照需要也可进行其他比例的换算后进行显示。相应的，一种基于PLC控制的交直流电源系统的控制方法，包括如下步骤：(1)操作者通过液晶触摸屏向PLC发出控制指令，PLC接收到指令后对数据进行处理，通过线束向各种对接的不同设备发出工作指令；(2)不同设备通过线束向PLC发送信息，PLC将信息处理后选择操作者需要的部分通过液晶触摸屏进行显示，其余部分信息PLC经过处理判断直接发送给设备，通过继电器的通断控制设备；(3)采用A+B两个继电器矩阵，对输出通道数量进行自由搭配，采用动态规划算法，计算出最优通道组合方案。优选的，动态规划算法具体为：继电器矩阵及信号处理集成PCB板的电路控制采用A+B的继电器控制模式，A组n个继电器作为正极，B组2n个继电器作为负极，PCL在接到触摸屏指令后通过接通不同的控制引脚，实现各种通道的关闭与开启；计算方法为阵列组合，利用3n个继电器实现多个通道的电路控制；1×2n+1×2n+…+(n-1)×2n，小电流通道40A以内，(1+1)×2n+(1+1)×2n+…+(2n-2)×2n，中等电流通道80A以内，n×2n，大电流120A以内。优选的，A组n个继电器与B组2n个继电器可任意组合实现多个通道的电路控制，若其中有一个继电器损坏，则自动切换同组正常的继电器组合进行工作，保证线路的畅通；若自动切换了几次之后仍不能正常工作，则报错给PLC，液晶触摸屏上显示相应的报错码，PLC在得到异常信息后向继电器矩阵及信号处理集成PCB板发出指令通过继电器直接切断供电，并向操作人员发出设备异常信息，需要对设备进行检修。本专利技术的有益效果为：组合通道数可以留有余量，通过在PLC的编程内置好备用的组合，即使在由个别继电器损坏的情况下也不会影响整套系统的正常运行，节省了空间，节约了成本；在比较复杂的运用中，可以增加A组和B组继电器的数量来实现更大电流的通过，实现更多的组合，允许继电器损坏的几率也会变大，能取得更高的经济效益，大幅降低售后服务的成本。附图说明图1是本专利技术的系统结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种基于PLC控制的交直流电源系统，包括PLC、信号采集单元、继电器矩阵及信号处理集成PCB板、电源输入、n个继电器输出、输出导线、线束和液晶触摸屏；信号采集单元与PLC相连，PLC与线束相连，PLC与继电器矩阵及信号处理集成PCB板相连，电源输入与继电器矩阵及信号处理集成PCB板相连，继电器矩阵及信号处理集成PCB板与n个继电器输出相连，线束与液晶触摸屏相连，线束与输出导线相连。信号采集单元采集模拟量信号，将模拟量信号串联电阻分压，将高电压值降为0-10V之间的低电压值，PLC将这些0-10V的模拟信号通过换算公式换算为真实的值，通过线束将信号传输到液晶触摸屏上进行显示。PLC中模拟信号换算为真实的值的过程为：信号采集单元采集到的模拟量的标称电压，高值为13.8V，低值为10.8V，充电电压为14.4V，通过串联电阻的方式来降低电压为0-10V区间的模拟量给PCL解读。取R1或R2电阻的电压值进行模拟量输出给PLC，R1＝R2时，U1＝U2，U1+U2＝蓄电池电压(10.8-13.8)，即U1＝(5.4-6.9)，模拟量为5.4时PLC给触摸屏输出显示值为10.8，低电量报警，切断输出；模拟量为6.9时PLC给触摸屏输出显示值为13.8，高电压报警，切断输出；其它值也可以进行相同的换算。同理，若在模拟量信号较多时PLC需要甄别，可以设置R1＝3R2，U1＝3U2，U1+U2＝蓄电池电压(10.8-13.8)，即U1＝(10.8-13.8)/4，进行不同比例的换算后进行显示。交直流电源系统包括PLC(含通讯端口CAN总线、串口、以太网口、蓝牙、WIFI等)、信号采集单元(包括直流电、交流电、温度、湿度、PM2.5浓度、二氧化碳浓度、二氧化硫浓度、水量等)、继电器矩阵及信号处理集成PCB板(PCB板上集成各种规格保险丝、继电器、电流互感器、大电流导条、小电流导条、控制电路导条)、输出导线(含汽车级塑料接线端子，用于跟线束上的塑料端子进行对插)、线束(不同的长度、线径、位置用于对接不同的设备)、液晶触摸屏(操作者可以通过触摸屏得到各种数据和对不同设备进行操作和管理)。PLC通过CAN总线、串口等获取数据信息，如车辆的行车电脑或其它带CAN总线、串口通讯的设备的相关信息，进行计算和处理后，在终端的液晶触摸屏上进行显示，操作者可以获取各种数据和信息。相应的，一种基于PLC控制的交直流电源系统的控制方法，包括如下步骤：(1)操作者通过液晶触摸屏向PLC发出控制指令，PLC接收到指令后对数据进行处理，通过线束向各种对接的不同设备发出工作指令；(2)不同设备通过线束向PLC发送信息，PLC将信息处理后选择操作者需要的部分通过液晶触摸屏进行显示，其余部分信息PLC经过处理判断直接发送给设备，通过继电器的通断控制设备；(3)采用A+B两个继电器矩阵，对输出通道数量进行自由搭配，采用动态规划算法，计算出最优通道组合方案。继电器矩阵及信号处理集成PCB板的电路控制采用A+B的继电器控制模式，A组3个(以3个为例)继电器作为正极，B组6个(以6个为例)继电器作为负极，PCL在接到触摸屏指令后通过接通不同的控制引脚，实现各种通道的关闭与开启。计算方法为阵列组合，利用9个继电器实现多个通道的电路控制。1×6+1×6+1×6小电流通道40A以内，(1+1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PLC控制的交直流电源系统，其特征在于，包括：包括PLC、信号采集单元、继电器矩阵及信号处理集成PCB板、电源输入、n个继电器输出、输出导线、线束和液晶触摸屏；信号采集单元与PLC相连，PLC与线束相连，PLC与继电器矩阵及信号处理集成PCB板相连，电源输入与继电器矩阵及信号处理集成PCB板相连，继电器矩阵及信号处理集成PCB板与n个继电器输出相连，线束与液晶触摸屏相连，线束与输出导线相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC控制的交直流电源系统，其特征在于，包括：包括PLC、信号采集单元、继电器矩阵及信号处理集成PCB板、电源输入、n个继电器输出、输出导线、线束和液晶触摸屏；信号采集单元与PLC相连，PLC与线束相连，PLC与继电器矩阵及信号处理集成PCB板相连，电源输入与继电器矩阵及信号处理集成PCB板相连，继电器矩阵及信号处理集成PCB板与n个继电器输出相连，线束与液晶触摸屏相连，线束与输出导线相连。2.如权利要求1所述的基于PLC控制的交直流电源系统，其特征在于，信号采集单元采集模拟量信号，将模拟量信号串联电阻分压，将高电压值降为0-10V之间的低电压值，PLC将这些0-10V的模拟信号通过换算公式换算为真实的值，通过线束将信号传输到液晶触摸屏上进行显示。3.如权利要求2所述的基于PLC控制的交直流电源系统，其特征在于，PLC中模拟信号换算为真实的值的过程为：信号采集单元采集到的模拟量信号标称电压高值为UH，低值为UL，取R1或R2电阻的电压值进行模拟量输出给PLC；R1＝R2时，U1＝U2，U1+U2＝实际标准电压(UL-UH)，U1＝(UL/2-UH/2)，模拟量为UL/2时PLC给触摸屏输出显示值为UL，限低值报警，切断输出并在液晶触摸屏上发出提醒信息；模拟量为UH/2时PLC给触摸屏输出显示值为UH，限高值报警，切断输出并在液晶触摸屏上发出提醒信息，同时按照需要也可进行其他比例的换算后进行显示。4.一种基于PLC控制的交直流电源系统的控制方法，包括如下步骤：(1)操作者通过液晶触摸屏向PLC发出控...

【专利技术属性】
技术研发人员：张灿锋，
申请(专利权)人：南京三一光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32