一种带状态检测及光电隔离的多路电磁阀驱动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种带状态检测及光电隔离的多路电磁阀驱动器，具体为带光电驱动隔离及在线实时检测电磁阀运行状态的多路电磁阀控制装置，属冶金行业设备控制装置技术领域。
【背景技术】
[0002]电磁阀是控制流体的自动化基础元件，在工业上得到极广泛的应用。冶金行业中拉矫机压下辊轻压下电磁阀，是一种需要动态平衡式的重复快速响应控制器执行装置。由于冶金设备运行在相对高温湿热的较恶劣环境中，现场操控元件也处于相对较差的运行环境。另一方面，通过电磁阀等元件操控设备时，对于实时测控电磁阀自身的安全可靠运行尤为重要，传统电磁阀元件不是集电磁阀驱动控制和状态检测于一体的装置，仅为对电磁阀线圈实施了驱动控制，並没有对其实施状态检测，这种使用方式为自动化控制过程埋下了安全隐患，一旦电磁阀失效或失控，包含此电磁阀的系统无从获知电磁阀的工作状态，将在失去对执行机构的控制能力的情况下继续执行预设的动作，这是不合理的，并可能引发生产事故和安全事故。再就是由于电磁阀在工业自动化控制中应用的广泛性，一个系统中通常包含多个电磁阀，这进一步增大了由于电磁阀失控引发事故的可能。因此，为确保现代化生产线安全高效运行，需要对系统中各电磁阀同时实施驱动控制和状态检测，才能在检测到电磁阀失效或失控后执行正确的处理动作，从而保证工业自动化过程的安全；另一方面，有些电磁阀的控制与驱动通常与高压电源或信号有交叉影响，使得电磁阀会错误接入高于本身承受能力的高压电源，造成电磁阀损坏。有必要采用隔离驱动控制方式，达到保护电磁阀安全运行目的。
[0003]实用新型专利《一种生态屋的电磁阀检测电路》(申请号:201020602318.4)所公开的检测电路仅用于通过光耦检测电磁阀线圈是否处于受控条件下的通断状态。并未述及带光电隔离驱动电磁阀线圈以及多路电磁阀驱动控制内容。
[0004]综上所述，一种兼有电磁阀运行状态检测、且带有光电隔离的多路电磁阀驱动控制器，将为使用者提供良好的安全保障。现有的电磁阀监控器中，也没有查新出关于带状态检测的多路电磁阀隔离驱动器的专利或文献记载。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是针对【背景技术】提出问题，设计一种带状态检测及光电隔离的多路电磁阀驱动器，所述电磁阀驱动器，以隔离对人体有危害电压的方式，同时驱动控制至少四路电磁阀，并对电磁阀驱动电路进行状态检测，能及时发现电磁阀是否正常或失控或失效运行，以利操作人员安全巡检，实时掌控设备的运行状态。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种带状态检测及光电隔离的多路电磁阀驱动器，包括输入信号隔离电路、电磁阀驱动和状态检测电路、控制电路、状态信息输出电路以及电源变换电路，所述电源变换电路是常规直流24V变5V驱动电源；其特征在于:
[0007]所述输入信号隔离电路包括至少二路相互独立的接收外部电磁阀控制信号的光电耦合器；所述光电耦合器中，有对输入信号反接保护和过压保护处理的二极管、以及对输入信号进行限流和滤波处理的阻容元件；所述反接保护二极管与限流电阻串联，所述过压保护二极管与滤波电容并联；
[0008]所述电磁阀驱动和状态检测电路包括感性负载专用的驱动集成芯片，用于直接驱动电磁阀，检测并反馈电磁阀是否处于断路、短路或温度过高等异常状态；
[0009]所述控制电路包括单片机，所述单片机周期性采集隔离后的控制信号并通过电磁阀驱动电路驱动电磁阀、并获取电磁阀工作状态信息，然后通过所述状态信息输出电路输出电磁阀状态信息；
[0010]所述状态信息输出电路包括与各组电磁阀对应的指示电磁阀工作状态的红光二极管和绿光二极管；所述红光二极管亮时代表电磁阀运行故障、绿光二极管亮代表电磁阀运行正常。
[0011]如上所述一种带状态检测及光电隔离的多路电磁阀驱动器，其特征在于:所述光电耦合器芯片是TCMT4100、单片机是STC12C5202、电磁阀驱动芯片是L9348、DC-DC转换芯片是 MC34063。
[0012]本实用新型的有益效果是:使用光电耦合器隔离信号输入电路和电磁阀驱动电路，提高了使用的安全性；使用感性负载专用驱动集成电路驱动电磁阀并检测电磁阀工作状态，紧凑有效地实现了驱动多路电磁阀并检测其工作状态的功能。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例信号流向框图；
[0014]图2是本实用新型实施例输信号隔离电路原理图；
[0015]图3是电磁阀驱动电路原理图；
[0016]图4是控制电路原理图；
[0017]图5是电源变换电路原理图；
[0018]图6是电磁阀运行状态信息输出电路原理图。
[0019]图中标记:U25—光电耦合器TCMT4100，U2—单片机STC12C5202，Ul—电磁阀驱动芯片L9348，U4—DC-DC转换芯片MC34063，LEDO?LED7—状态指示发光二极管。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述:
[0021]如图1-6所示，为本实用新型带状态检测及光电隔离的多路电磁阀驱动器组成框图及各部分原理图。
[0022]本实施例中，设定共有四路电磁阀需同时控制，本处以其中一路电磁阀驱动电路为例进行说明。图2中，输入信号Cl+以Cl-为参考，经二极管D3防止反向接入保护，电阻Rll限流，电容CS滤波以及二极管Dl防止过压保护后，输入到光电耦合器U25的C4、A4端隔离转换为隔离后的输入信号。隔离后的输入信号INl经电容C7滤波，电阻R9限流后，输出到单片机U2。单片机U2根据输入信号判断是否开启或关闭电磁阀，并将控制信号接入到电磁阀驱动芯片U1，电磁阀驱动芯片Ul根据单片机U2给入的控制信号，来控制电流输出，从而开启或关闭电磁阀。同时电磁阀驱动芯片Ui根据输出反馈，判断负载(电磁阀)是否处于短路、断路或过温等错误状态，并将这个状态信号传送到单片机U2。单片机根据此状态信号来控制红、绿色发光二极管的亮与灭，从而向外部发出当前电磁阀的状态信息。
[0023]其他三路电磁阀驱动电路的实施过程可同理类推。通过这种实施方式，本发明能同时隔离驱动控制多路电磁阀，并检测其工作状态，从而提高了电磁阀使用的安全性。
[0024]优选的，所述红色发光二极管可通过改变闪烁频率来表示具体的异常状态是短路、断路或者是超温。
[0025]以上仅为本实用新型的实施例，但并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
【主权项】
1.一种带状态检测及光电隔离的多路电磁阀驱动器，包括输入信号隔离电路、电磁阀驱动和状态检测电路、控制电路、状态信息输出电路以及电源变换电路，所述电源变换电路是常规直流24V变5V驱动电源；其特征在于: 所述输入信号隔离电路包括至少二路相互独立的接收外部电磁阀控制信号的光电耦合器；所述光电耦合器中，有对输入信号反接保护和过压保护处理的二极管、以及对输入信号进行限流和滤波处理的阻容元件；所述反接保护二极管与限流电阻串联，所述过压保护二极管与滤波电容并联； 所述电磁阀驱动和状态检测电路包括感性负载专用的驱动集成芯片； 所述控制电路包括单片机，所述单片机周期性采集隔离后的控制信号并通过电磁阀驱动电路驱动电磁阀、并获取电磁阀工作状态信息，然后通过所述状态信息输出电路输出电磁阀状态信息； 所述状态信息输出电路包括与各组电磁阀对应的指示电磁阀工作状态的红光二极管和绿光二极管；所述红光二极管亮时代表电磁阀运行故障、绿光二极管亮代表电磁阀运行正常。2.如权利要求1所述一种带状态检测及光电隔离的多路电磁阀驱动器，其特征在于:所述光电耦合器芯片是TCMT4100、单片机是STC12C5202、电磁阀驱动芯片是L9348、DC-DC转换芯片是MC34063。
【专利摘要】本实用新型公开一种带状态检测及光电隔离的多路电磁阀驱动器，所述电磁阀驱动器，以隔离对人体有危害电压的方式，同时驱动控制至少四路电磁阀，并对电磁阀驱动电路进行状态检测，能及时发现电磁阀是否正常或失控或失效运行，以利操作人员安全巡检，实时掌控设备的运行状态。所述电磁阀驱动器，包括输入信号隔离电路、电磁阀驱动和状态检测电路、控制电路、状态信息输出电路以及电源变换电路，所述电源变换电路是常规直流24V变5V驱动电源。
【IPC分类】F16K31/06
【公开号】CN204628750
【申请号】CN201520328223
【发明人】张国栋
【申请人】中冶连铸技术工程有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月19日