一种基于总线指令的参数可编程延时继电器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于总线指令的参数可编程延时继电器，其特征在于：包括CAN总线通讯模块、单片机、电源模块、驱动模块和电磁继电器，主要解决延时继电器在生产厂商完成装配后，其延时时间不能修改的问题，本实用新型专利技术是在传统的电磁继电器内部通过巧妙的结构设计，将含有微处理器部分、总线通讯部分、电源部分、线圈驱动部分通过金属外壳整体封装后，装入电磁继电器内部，利用特定的总线指令，对挂接在总线上的延时继电器进行延时参数的更改。本实用新型专利技术总线可编程延时继电器具有延时精度高、延时参数修改方便、可靠性强、抗电磁干扰和功耗低等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子电路
，涉及ー种基于总线指令的參数可编程延时继电器。
技术介绍
目前，延时继电器完成延时的方法主要有以下两种现有技术一，目前比较成熟的调整延时继电器延时參数的方法为电阻外调方式，此种方式在小区间内实现延时參数的调整。以利奇公司的时间延时继电器USFLSH402为例，利用外接电阻器可调成十进制规定的时间区界。但是必须首先按照标准的时限范围值来选择产品。其时限范围值为0. I至I秒(规定为-1001) ; 1.0至10秒(规定为-1002)；5至50秒(规定为-5002) ；50至500秒(规定为-5003)。这种可调时间延时继电器延时 时间调整范围窄、延时精度低，在用户系统运行过程中，延时參数不可调，用户使用不灵活、备货压カ大。现有技术ニ，为了解决延时继电器延时參数在装配后不可更改而导致的供货周期过长的问题，目前一些厂家在延时继电器混合电路部分采用单片机作为主控元器件，电路结构和电磁继电器结构采用统ー型式，这样就可在用户下达订单后，将软件程序下载到单片机中，可实现快速供货。但延时參数仍不可在用户系统内实时的更改。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供ー种基于总线指令的參数可编程延时继电器，采用电磁继电器和电路模块机电一体化设计和抗干扰设计思路，实现可编程延时继电器小型化的同吋，提高产品的工作可靠性和高功能密度集成，且提高了用户的使用灵活性，尤其适用于系统时序控制不确定或需要运行过程中确定延时时间的系统中。本技术的上述目的是通过如下技术方案予以实现的ー种基于总线指令的參数可编程延时继电器，包括CAN总线通讯模块、单片机、电源模块、驱动模块和电磁继电器，其中CAN总线通讯模块一端连接上位机，另外一端连接单片机，单片机连接驱动模块，驱动模块与电磁继电器连接，电源模块为CAN总线通讯模块、单片机、驱动模块和电磁继电器供电；其中CAN总线通讯模块由CAN收发器、隔离器和CAN控制器组成，其中隔离器分别连接CAN收发器和CAN控制器，负责接收上位机发送的延时參数设置指令、接通指令、关断指令和延时时间查询指令传送给单片机，将单片机的执行情况反馈给上位机；单片机包括CPU、晶体振荡器、FLASH存储器、AD単元、定时器以及若干个I/O控制端ロ，其中CPU分别连接晶体振荡器、FLASH存储器、AD单元、定时器以及若干个I/O控制端ロ ；CPU通过CAN总线通讯模块接收上位机传送的延时开始指令，并将延时开始指令发送给定时器进行定时，执行完成实际延时时间后，定时器以中断形式将定时结束指令传给CPU, CPU通过驱动模块驱动电磁继电器吸合，或在CPU接收到上位机发送的关断指令后，通过驱动模块断开电磁继电器；驱动模块根据单片机发出的指令，实现电磁继电器的吸合和断开。在上述基于总线指令的參数可编程延时继电器中，单片机选用FREESCALE公司8位产品，12位AD采集、32个IO控制端ロ、16K字节FLASH存储器和4MHZ晶体振荡器。在上述基于总线指令的參数可编程延时继电器中，延时继电器包括电路模块和电磁继电器，电磁继电器包括电磁继电器的电磁系统和接触系统，其中电路模块采用金属外壳封装，将金属封装的电路模块完成焊线后，沿a方向锡焊在电磁继电器上方。在上述基于总线指令的參数可编程延时继电器中，驱动模块由限流电阻、驱动三极管、线圈的防反峰电路组成。本技术与现有技术相比具有如下优点(I)本技术的可编程延时继电器采用消息优先级和地址优先级相结合的方式，在CAN总线标准帧格式基础上，设计高效、简洁的CAN总线协议，保证重要指令的实时性；(2)本技术的可编程延时继电器具备较高的抗干扰能力，采用时间补偿、低功耗等设计手段，保证在全温度范围延时时间的高精度；(3)本技术的可编程延时继电器采用电磁继电器和电路模块机电一体化设计和抗干扰设计思路，实现可编程延时继电器小型化的同吋，提高产品的工作可靠性和高功能密度集成；(4)本技术的可编程延时继电器具备总线通讯功能，可在用户系统内实现延时參数的实时设置、更改，提高用户使用灵活性以及用户系统參数优化，尤其适用于系统时序控制不确定或需要运行过程中确定延时时间的系统中；(5)本技术的可编程延时继电器通过ー种新颖的结构设计，实现混合继电器内部电路模块的金属封装，内部电路模块集成了微处理器和CAN通讯部分，解决了延时继电器在生产完成后，延时參数不能更改或參数更改范围较小的弊病，实现了混合延时继电器在用户系统内、实时可设置延时參数的功能。(6)本技术的可编程延时继电器在选择电路的元器件时选择功能集成度高、体积小的电子元器件，減少芯片的使用数量；其次通过相关计算和试验，在保证可靠性的前提下，尽可能減少元器件的使用数量；最后，在严格按照印制板设计规范的前提下，对电路模块元器件进行高密度排列，充分利用印制板间各个元器件的高低分布的空隙，实现电路模块的高功能密度集成。附图说明图I为本技术可编程延时继电器组成模块图；图2为本技术可编程延时继电器结构示意图；图3为本技术可编程延时继电器工作流程图；图4为本技术可编程延时继电器总线通讯中断流程图；图5为本技术可编程延时继电器延时中断流程图；图6为本技术标识符定义图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进ー步详细的描述如图I为为本技术可编程延时继电器组成模块图，在图I中可以看出，本技术的可编程延时继电器由电路模块部分和电磁继电器两部分组成，通过与用户系统CAN总线连接，用于接收用户(上位机)发送的延时时间设置等控制指令，并反馈延时完成等操作情况，在用户CAN总线系统中最多可以挂接16个本技术的可编程延时继电器。采用小型化设计思路，将电路模块装在电磁继电器内部，不增加原有电磁继电器体积的前提下，实现延时继电器延时參数的全參数范围内可更改。这ー过程可以在生产厂商完成装配 后进行，因此解决了原有參数延时出厂后不可更改的问题，实现了产品由定制式到货架式的转变。如图I中，本技术的可编程延时继电器的电路模块部分包括电源模块、CAN总线通讯模块、单片机部分、驱动模块和电磁继电器。由于系统电压为28Vd. c.，而控制电路部分采用5Vd.c.供电，因此必须采用电源模块进行电压的转换。本技术的可编程延时继电器的电源模块采用DC/DC芯片及外围电路组成。本技术采用エ业中成熟的CAN总线通讯模式，在标准CAN总线通讯协议基础上，采用主从式的通讯方式与广播式数据传输方式相结合的方式，对于重要指令(如延时开始指令)采取点对点直接应答式方式通讯；对于普通的參数查询指令(如延时时间查询指令)采用广播式方式通讯。同时，为了保证參数设置的可靠性，对于延时參数的设置采用询问应答机制。另外，本技术采用CAN标准帧格式，有11位标识符。节点地址优先级不同可以满足不同的实时要求，但是对于延时指令这ー类实时要求比较高的命令，必须保证其优先发送，因此本技术的參数可编程延时继电器采用地址优先级和消息优先级相结合的设计原则，设计了简洁、高效的CAN总线通讯协议，满足用户系统对实时性的要求。CAN总线通讯模块由CAN收发器、隔离器和CAN控制器组成，负责接收上位机发送本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：南非，高路，
申请(专利权)人：航天时代电子技术股份有限公司，中国航天时代电子公司，
类型：实用新型
国别省市：