一种用于隔爆多回路组合开关的数据采集处理器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于隔爆多回路组合开关的数据采集处理器，包括主板，开关板，电源板。主板接收１２回路输入的电流信号和漏电信号，ＰＬＣ控制器的控制信号，并将电流信号、处理后的漏电信号和控制信号输出至开关板，开关板根据控制信号相间隔的依次导通１２回路，采集每个回路输入的Ａ／Ｂ／Ｃ三相电流信号和漏电信号，并通过主板输入至ＰＬＣ控制器Ａ／Ｄ模块。本实用新型专利技术将现有ＥＭ２３１模拟扩展模块４个接口扩展为４８路输入，增加信息采集量减少硬件配置，节约空间降低成本。对多路开关更有实用意义。漏电检测模块采取隔离措施，提高检测过程中的抗干扰能力和检测精度。同时便于调试和维护，可对处理器进行预调试，发生故障时可快速更换。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

A data acquisition processor for flameproof multi loop combination switch

The utility model relates to a data acquisition processor used for a flame-proof multi circuit combination switch, which comprises a main board, a switch board and a power supply board. The board receives the 12 circuit input current signal and leakage current signal, the control signal of PLC controller, and the leakage signal and outputs a control signal to the switch board current signal, after processing, switch board according to the control signal intervals are successively conducted 12 loops, each loop acquisition input A / B / C three-phase current signal and the leakage signal, and the motherboard is input to the PLC controller A / D module. The utility model extends the 4 interfaces of the existing EM231 analog expansion module into the 48 way input, increases the amount of information collection, reduces the hardware configuration, saves space and reduces cost. It is more practical for multiway switches. Leakage detection module adopts isolation measures to improve the anti-interference ability and accuracy of the detection process. At the same time, it is convenient for debugging and maintenance. The processor can be debugged, and it can be replaced quickly when the fault occurs.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数据采集处理设备，特别是一种用于隔爆多回 路组合开关的数据采集处理器
技术介绍
根据MTlll-1998"矿用防爆型低压交流真空电磁起动器"和MT175-88 "矿用隔爆型电磁起动器用电子保护器"行业标准的规定，真空电磁起 动器应具备短路、过载、断相、欠压、主电路漏电闭锁、通断操作过电 压等保护功能。由于组合开关以PLC做为在线实时控制和监测保护的核 心， 一般应由PLC专用的数据采集模块，对系统中的模拟量进行采集和处 理。但鉴于多回路组合开关，相对于每个回路需要采集A、 B、 C三相电流， 系统电压、负荷线路及电动机的绝缘状态等模拟信号， 一个西门子224XP PLC主机最多可带7个扩展模块，而12路组合开关就需12个EM231模拟扩展 模块才能满足接口的需要，因所涉及的系统模拟信号过多，在数据的采 集上存在诸多问题。目前，在矿用隔爆型多回路组合开关模拟信号采集处理方面，普遍 方法为采用单片机的模拟集成电路，对各回路模拟信号以单独的通道进行采集和处理。虽然能达到对多回路组合开关的控制和相关保护的目 的，但由于是多回路组合开关，需要对每个回路A、 B、 C三相电流、系统电压、负荷线路及电动机的绝缘状态等模拟信号进行采集。但此种采集 模式存在的缺点是一、 原方案单独采集处理要求通道多，即需要增加配置多只模拟扩 展模块，对大量的模拟信号进行独立通道采集和处理，这样不但增加了 主机的内存及占有空间，而且主机受到最多可扩展4 7只模块的数量 限制。二、 单片机的控制方式、电流、电压信号需经多级变比縮小后，模 拟电路经过多级运算、比较、衰减、放大之后，送入单独通道，不但复 杂，且有信号强弱误差大，抗干扰性能低，易导致误动作等缺陷。三、 集成模拟电路， 一旦损坏，不易于调试、维护和部分更换等。四、 漏电闭锁检测方式，常规采用附加直流外加几个电阻检测的方 法，在检测过程中抗干扰性能差和检测精度不高等。自行研制的新型数据采集处理器不但能完成对各回路的数据采集、 处理、控制和保护，并且解决了上述存在的问题和不足。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种用于隔爆多回路组合开关的数据采集处理器。将PLC模拟扩展模块的4路A/D接口 扩展到对48路数据量的采集，以适应最多12路组合开关的数据采样要求。 本技术采用的主要技术方案为； 一种用于隔爆多回路组合开关 的数据采集处理器，所述数据采集处理器接收由多个回路输入的电流信 号和漏电信号，所述数据采集处理器包括主板，开关板，电源板；由多 个回路输入的漏电信号输入至所述主板，并由主板对多个回路的漏电信号进行漏电检测处理后由输出端输出至所述开关板；由多个回路输入的 电流信号输入至所述开关板，同时开关板还接收来自组合开关上的PLC控 制器输入的控制信号；所述开关板根据输入的所述PLC控制器的控制信 号，相间隔的依次导通多个回路中的每个回路输入电流信号和漏电信号， 并采集每个回路的电流信号和漏电信号，并将采集到的信号输出至PLC控 制器的A/D模块；所述电源板与外部电源相连接，并与所述主板、开关板 连接，将处理后的电源分别输入至所述主板和开关板。本技术还采用如下附属技术特征由所述PLC控制器输出的控制 信号输入至所述主板，并经由所述主板输出至所述开关板；由所述多个回路输入的电流信号输入至所述主板，并经由所述主板 输出至所述开关板；所述开关板将采集到的信号由输出端输出至所述主板，再经由主板 输出至PLC控制器的A/D模块；所述外部电源输入至所述主板，并经由所述主板输入至所述电源板， 电源板对输入的电源进行处理后分别输出至所述主板和开关板；所述主板包括与所述多个回路相对应的多个漏电检测电路，所述每 个漏电检测电路的信号输入端分别接收每个回路输入的漏电信号，进行 漏电检测处理后由每个漏电检测电路的输出端分别输出至所述开关板；所述多个回路的数量为12个回路，与12个回路对应的有12个漏电检 测电路，所述12个漏电检测电路之间的电路结构相同，所述第l个漏电检 测龟路包括第一二极管D1，第二二极管D2，分压限流绕线电阻R1，第三放 电二极管D3，第四放电二极管D4和漏电检测模块LD;所述第一二极管D1和第二二极管D2串联后与分压限流绕线电阻R1—端连接，分压限流绕线电 阻R1另一端与第三放电二极管D3和第四放电二极管D4—端并接后接入漏 电检测模块LD的3脚，经漏电检测电路处理后的漏电信号经漏电检测模块 LD的8脚输出；所述相串联的第一二极管D1、第二二极管D2为反向截止二 极管，两个二极管的最高反向工作电压为1000V、最大正向电流为1A，串 联的两个二极管正向检测漏电状况，同时还能截止反向电压，分压限流 绕线电阻R1与第三放电二极管D3和第四放电二极管D4组成检测回路的保 护电路，对检测回路中瞬间出现的浪涌电压或通断操作的反电势起到分 流、抑制和能量释放的作用，有效减弱由于过电压串入及电路中通断时 感性元件产生的操作过电压的冲击；所述漏电检测模块内部电路包括排针J2，第一电阻R1，第二电阻R2， 第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第六电阻R6，第七电阻R7，第 八电阻R8，第九电阻R9，第十电阻RIO，第H^—电阻Rll，第十二电阻R12， 第十三电阻R13，第二十电阻R20，第二十一电阻R21，第二十二电阻R22， 第二十三电阻R23，第一电容C1，第一可调电阻VR1，第二可调电阻VR2， 电阻RX，第一运算放电器U1A，第二运算放电器U1B，第三运算放电器U1C， 第四运算放电器U1D，第五运算放电器U2A，光电耦合器，所述排针J2的1、 5管脚为DC12V电源，排针J2的6、 9管脚为DC24V电源，排针J2的3脚为漏 电检测电路的输入端口；所述排针J2的1脚与第十电阻R10和第十一电阻 R11串接后接入第一运算放电器U1A的2脚，第一运算放电器U1A的1脚与第一电阻R1—端连接，第一电阻R1另一端与第四电阻R4—端和第三运算放 电器U1C的9脚并接，所述排针J2的3脚与第一电容C1、第十二电阻R12和第十三电阻R13—端并接，第一电容C1另一端接地，第十二电阻R12另一 端接于第十电阻R10和第十一电阻R11之间，第十三电阻R13另一端接入第 二运算放电器U1B的6脚，第二运算放电器U1B的7脚与第二电阻R2—端连 接，第二电阻R2的另一端与第三电阻R3—端和第三运算放电器U1C的10脚 并接，第三运算放电器U1C的8脚与第三电阻R3另一端和第五电阻R5—端 并接，第五电阻R5另一端与第七电阻R7—端、电阻RX—端、第四运算放 电器U1D的13脚以及光电耦合器的3脚相并接，电阻RX)另一端接地，第 四运算放电器U1D的12脚与第六电阻R6和第八电阻R8—端相并接，第八电 阻R8另一端与第一可调电阻VR1串接后接地，第六电阻R6另一端接电源 VCC，第四运算放电器U1D的14脚与第七电阻R7另一端和第九电阻R9相并 接，第九电阻R9接入光电耦合器的1脚，光电耦合器的2脚接电源VCC， 4 脚接地，6脚接+24V电源，5脚与第二十电阻R20、第二十一电阻R21—端 并接，第二十电阻R20另一端接地，第二十一电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于隔爆多回路组合开关的数据采集处理器，所述数据采集处理器接收由多个回路输入的电流信号和漏电信号，其特征在于：　　　　所述数据采集处理器包括主板，开关板，电源板；　　　　由多个回路输入的漏电信号输入至所述主板，并由主板对多个回路的漏电信号进行漏电检测处理后由输出端输出至所述开关板；　　　　由多个回路输入的电流信号输入至所述开关板，同时开关板还接收来自组合开关上的ＰＬＣ控制器输入的控制信号；　　　　所述开关板根据输入的所述ＰＬＣ控制器的控制信号，相间隔的依次导通多个回路中的每个回路输入电流信号和漏电信号，并采集每个回路的电流信号和漏电信号，并将采集到的信号输出至ＰＬＣ控制器的Ａ／Ｄ模块；　　　　所述电源板与外部电源相连接，并与所述主板、开关板连接，将处理后的电源分别输入至所述主板和开关板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓东，韩秀梅，薄军伟，
申请(专利权)人：江苏八达真空电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]