一种用于PLC继电器的保护电路的制作方法

一种用于plc继电器的保护电路
技术领域
1.本实用新型涉及安全防护领域，具体是一种用于plc继电器的保护电路。

背景技术：

2.继电器是一种电控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。
3.目前市场上的继电器使用时其触点经常需要承受大电流接触的任务；特别是继电器闭合与断开瞬间更是触点机械损耗最严重的时候，触点机械损耗使得继电器使用寿命降低，需要改进。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于plc继电器的保护电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种用于plc继电器的保护电路，包括：
7.零点检测模块，用于检测电网过零点信息，输出给plc；
8.plc，用于接收到零点检测模块的信号时，触发继电器模块工作；
9.继电器模块，用于工作时控制开关闭合，构建回路；
10.灭弧模块，用于在开关闭合后，开关所在回路电压由0v上升至工作电压；
11.零点检测模块的输入端连接市电电源，零点检测模块的输出端连接plc的输入端，plc的输出端连接继电器模块的输入端，继电器模块的输出端连接灭弧模块的输入端。
12.作为本实用新型再进一步的方案：零点检测模块包括电阻r33、电阻r34、整流器d11、电阻r22、电阻r80、光耦g5、电阻r24、电阻r67、电阻r77、三极管q1、电阻r82，整流器d11的第二端连接火线l，整流器d11的第三端依次通过电阻r34、电阻r33连接零线n，整流器d11的第一端通过电阻r22连接光耦g5的第一端，整流器d11的第四端通过电阻r80连接光耦g5的第二端，光耦g5的第三端接地，光耦g5的第四端连接电阻r24的一端、电阻r67的一端，电阻r24的另一端连接3.3v电压，电阻r67的另一端连接电阻r77、三极管q1的基极，电阻r77的另一端接地，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极连接电阻r82的一端、plc的mcu ze引脚，电阻r82的另一端连接3.3v电压。
13.作为本实用新型再进一步的方案：继电器模块包括继电器k1、二极管d220，继电器k1的一端连接二极管d220的负极、plc的vcc1引脚，继电器k1的另一端连接二极管d22的正极，继电器k1的另一端接地。
14.作为本实用新型再进一步的方案：灭弧模块包括电阻r283、电容c237，电阻r283的一端连接开关j218的一端，开关j218的另一端连接电容c237的一端，电阻r283的另一端连接电容c237的另一端。
15.作为本实用新型再进一步的方案：电阻r33、电阻r34采用电位器代替。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型先通过零点检测模块检测市电电源过零点信息，由于电网处于零点附近电压最低，因此选择在此时通过plc控制导通、断开继电器触点可以保证最大限度的做到瞬间低压切换，同时采用灭弧模块防止触点闭合瞬间触点位置电位突增，以此来降低触点损耗，延长继电器的使用时间。
附图说明
17.图1为一种用于plc继电器的保护电路的电路图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1，一种用于plc继电器的保护电路，包括：
20.零点检测模块，用于检测电网过零点信息，输出给plc；
21.plc，用于接收到零点检测模块的信号时，触发继电器模块工作；
22.继电器模块，用于工作时控制开关闭合，构建回路；
23.灭弧模块，用于在开关闭合后，开关所在回路电压由0v上升至工作电压；
24.零点检测模块的输入端连接市电电源，零点检测模块的输出端连接plc的输入端，plc的输出端连接继电器模块的输入端，继电器模块的输出端连接灭弧模块的输入端。
25.在本实施例中：请参阅图1，零点检测模块包括电阻r33、电阻r34、整流器d11、电阻r22、电阻r80、光耦g5、电阻r24、电阻r67、电阻r77、三极管q1、电阻r82，整流器d11的第二端连接火线l，整流器d11的第三端依次通过电阻r34、电阻r33连接零线n，整流器d11的第一端通过电阻r22连接光耦g5的第一端，整流器d11的第四端通过电阻r80连接光耦g5的第二端，光耦g5的第三端接地，光耦g5的第四端连接电阻r24的一端、电阻r67的一端，电阻r24的另一端连接3.3v电压，电阻r67的另一端连接电阻r77、三极管q1的基极，电阻r77的另一端接地，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极连接电阻r82的一端、plc的mcu ze引脚，电阻r82的另一端连接3.3v电压。
26.电阻r33和电阻r34是限流电阻，为了提高电阻的耐压，采用两个电阻串联的方式实现；当火线l和零线n接入时，由于是交流电，经过整流器d11的整流后整流器d11输出低压直流，输出的直流电压由电阻r33和电阻r34的阻值决定，例如想要整流器d11输出3v直流电压，且因为整流器d11在交流端的自身压降是0.7*2＝1.4v(两个整流器二极管所构成，一个整流二极管压降为0.7v)；则220v-1.4v＝218.6v；因为光耦g5的内部led的工作电流是0.005a；因此r33+r34＝43720欧姆，则r33＝r34＝21.86k欧姆，因此电阻r33和r34选择22k阻值；并且电阻的功率需要在1w以上；因为光耦g5被周期性的触发，因此光耦g5的输出端(第三端)同样也是周期性的对gnd导通，促使电阻r67的输出端(节点7)有一个以市电频率的方波出现，电阻r77为截止电阻，防止在电路未被触发时候的处于不稳定的输出状态；
27.三极管q1的作用是对光耦g5输出的幅度不稳定的正半周波形进行过滤；达到一定
的电压幅度才会触发三极管q1的导通；此时节点8处会得出与输入电压周期和相位一致的方波；每次方波的跳边沿即为交流电的零点信号。
28.在本实施例中：请参阅图1，继电器模块包括继电器k1、二极管d220，继电器k1的一端连接二极管d220的负极、plc的vcc1引脚，继电器k1的另一端连接二极管d22的正极，继电器k1的另一端接地。
29.plc(可编程逻辑控制器)接收到方波信号时，在对应交流电零点信号的时候控制继电器k1导通或者截止，继电器k1导通时控制开关j218闭合(图1中继电器k1接地未画出)，继电器k1截止时控制开关j218断开。
30.在本实施例中：请参阅图1，灭弧模块包括电阻r283、电容c237，电阻r283的一端连接开关j218的一端，开关j218的另一端连接电容c237的一端，电阻r283的另一端连接电容c237的另一端。
31.由于电网处于零点附近电压最低，因此选择在此时导通或断开继电器触点(开关j218)可以保证最大限度的做到瞬间低压切换；但是事实上继电器的反应速度参差不齐，我们不能完全保证每次都处于零点切换，因此继电器的输出点(节点11和节点12)并联上电阻与电容串联组成的灭弧电路；由于电容的特性是电压不可突变，因此每次触点闭合的瞬间节点11和节点12(及开关j218的两端)的电压均为0v然后随着电容充电，这种特性被逐渐消除，然后直到电路电压回复正常，这个过程的时长由电阻r283的阻值与电容c237的容量决定；使得开关j218闭合瞬间电压不突增，减缓开关j218损耗。
32.在本实施例中：请参阅图1，电阻r33、电阻r34采用电位器代替。
33.采用电位器代替电阻，通过调节电位器的阻值，改变整流器d11的输出直流电压的大小。
34.本实用新型的工作原理是：零点检测模块检测电网过零点信息，输出给plc，plc接收到零点检测模块的信号时，触发继电器模块工作，继电器模块工作时控制开关闭合，构建回路，灭弧模块在开关闭合后，开关所在回路电压由0v上升至工作电压。
35.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
36.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种用于plc继电器的保护电路，其特征在于：该用于plc继电器的保护电路包括：零点检测模块，用于检测电网过零点信息，输出给plc；plc，用于接收到零点检测模块的信号时，触发继电器模块工作；继电器模块，用于工作时控制开关闭合，构建回路；灭弧模块，用于在开关闭合后，开关所在回路电压由0v上升至工作电压；零点检测模块的输入端连接市电电源，零点检测模块的输出端连接plc的输入端，plc的输出端连接继电器模块的输入端，继电器模块的输出端连接灭弧模块的输入端。2.根据权利要求1所述的用于plc继电器的保护电路，其特征在于，零点检测模块包括电阻r33、电阻r34、整流器d11、电阻r22、电阻r80、光耦g5、电阻r24、电阻r67、电阻r77、三极管q1、电阻r82，整流器d11的第二端连接火线l，整流器d11的第三端依次通过电阻r34、电阻r33连接零线n，整流器d11的第一端通过电阻r22连接光耦g5的第一端，整流器d11的第四端通过电阻r80连接光耦g5的第二端，光耦g5的第三端接地，光耦g5的第四端连接电阻r24的一端、电阻r67的一端，电阻r24的另一端连接3.3v电压，电阻r67的另一端连接电阻r77、三极管q1的基极，电阻r77的另一端接地，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极连接电阻r82的一端、plc的mcu ze引脚，电阻r82的另一端连接3.3v电压。3.根据权利要求1所述的用于plc继电器的保护电路，其特征在于，继电器模块包括继电器k1、二极管d220，继电器k1的一端连接二极管d220的负极、plc的vcc1引脚，继电器k1的另一端连接二极管d22的正极，继电器k1的另一端接地。4.根据权利要求1所述的用于plc继电器的保护电路，其特征在于，灭弧模块包括电阻r283、电容c237，电阻r283的一端连接开关j218的一端，开关j218的另一端连接电容c237的一端，电阻r283的另一端连接电容c237的另一端。5.根据权利要求2所述的用于plc继电器的保护电路，其特征在于，电阻r33、电阻r34采用电位器代替。

技术总结

本实用新型公开了一种用于PLC继电器的保护电路，其特征在于：该用于PLC继电器的保护电路包括：零点检测模块检测电网过零点信息，输出给PLC；PLC接收到零点检测模块的信号时，触发继电器模块工作；继电器模块控制开关闭合，构建回路；灭弧模块，用于开关所在回路电压由0V上升至工作电压；与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型先通过零点检测模块检测市电电源过零点信息，由于电网处于零点附近电压最低，因此选择在此时通过PLC控制导通、断开继电器触点可以保证最大限度的做到瞬间低压切换，同时采用灭弧模块防止触点闭合瞬间触点位置电位突增，以此来降低触点损耗，延长继电器的使用时间。长继电器的使用时间。长继电器的使用时间。

技术研发人员：

刘庆华 区兴超 邓灿林

受保护的技术使用者：

佛山市庆军电子有限公司

技术研发日：

2022.09.08

技术公布日：

2022/12/13