工控设备电源开关控制系统的制作方法

1.本实用新型属于工控设备电路控制技术领域，尤其涉及一种工控设备电源开关控制系统。


背景技术：

2.由于工控机在运行时不能直接断电，必须先关机再断电，否则会对硬盘及系统造成损坏，当一条产线上有多台工控机时，员工会觉得对每台工控机进行关机太麻烦而直接给工控设备断电，长期下去易造成未关机的工控机因直接断电而损坏。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
4.有鉴于此，本实用新型提供一种工控设备电源开关控制系统，可通过开关模块的闭合与断开来控制工控设备的断电，可控制多个工控机在关机后工控设备才断电，具有使用方便的特点。
5.根据本实用新型实施例的工控设备电源开关控制系统，包括：
6.工控设备，所述工控设备包括多个工控机；
7.电源开关模块控制电路，所述电源开关模块控制电路与所述工控设备连接；
8.开关模块，所述开关模块与所述电源开关模块控制电路连接，所述开关模块与所述工控设备连接；所述开关模块用于控制所述电源开关模块控制电路与所述工控设备之间的导通或断开。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述电源开关模块控制电路包括：
10.继电器s1，所述继电器s1用于控制电路的通断；
11.电容c1，所述电容c1与所述继电器s1串联，所述电容c1用于储存或释放电能。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述电源开关模块控制电路还包括：npn型三极管q1，所述npn型三极管q1用于驱动所述继电器s1。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述电源开关模块控制电路还包括：usb接口，所述 usb接口用于与所述工控设备连接。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述电源开关模块控制电路还包括：ac
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dc隔离电源转换器u4，所述ac
‑
dc隔离电源转换器u4与所述继电器s1电连接，用于为所述电源开关模块控制电路提供预设电压的直流电源；dc
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dc隔离电源转换器u1，所述dc
‑
dc隔离电源转换器u1与所述usb接口电连接，用于将所述usb接口的供电输入的电压转换为所述预设电压。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述电源开关模块控制电路还包括：
16.sw_in端口，其与所述开关模块连接，用于在所述开关模块闭合时短接；
17.sw_out端口，其与所述开关模块连接，用于在所述开关模块断开时断开；
18.二极管d1，所述二极管d1与所述npn型三极管q1连接，用于续流保护；
19.二极管d2，所述二极管d2与所述dc
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dc隔离电源转换器u1连接，用于单向导通；
20.二极管d3，所述二极管d3与所述sw_in端口连接，用于单向导通。
21.根据本实用新型的一个实施例，所述继电器s1为双刀单掷继电器。
22.根据本实用新型的一个实施例，所述电源开关模块控制电路还包括：
23.led灯ds1，所述led灯ds1与所述继电器s1连接，用于指示所述继电器s1的动作；
24.led灯ds2，所述led灯ds2与所述sw_out端口连接，用于指示电源的状态。
25.根据本实用新型的一个实施例，所述工控设备还包括：
26.数字量输入模块，所述数字量输入模块与所述开关模块连接，用于监控所述开关模块的状态以及状态维持时长；
27.关机控制模块，所述关机控制模块与所述工控机连接，所述关机控制模块还与所述电源开关模块控制电路连接，用于控制所述工控机关机。
28.根据本实用新型的一个实施例，所述开关模块形成为双刀单掷开关。
29.本实用新型的有益效果是：通过采用电源开关模块控制电路和开关模块相结合的结构，可在开关模块闭合时，电源与工控设备电连接，在开关模块断开时，在电源开关模块控制电路的控制下，可使已关机的工控机直接断电，而未关机的工控机可自动关机再断电，使用非常便捷。
附图说明
30.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
31.图1为根据本实用新型一个实施例的工控设备电源开关控制系统的结构示意图；
32.图2为根据本实用新型一个实施例的电源开关模块控制电路示意图；
33.图3为根据本实用新型一个实施例的工控设备电源开关控制系统的电路示意图；
34.图4为根据本实用新型一个实施例的工控设备电源开关控制系统的控制流程图。
35.附图标记：
36.工控设备电源开关控制系统100；
37.工控设备200；
38.电源开关模块控制电路10；
39.开关模块20；
40.数字量输入模块30；
41.关机控制模块40；
42.工控机50。
具体实施方式
43.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
44.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺
时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.下面首先结合附图具体描述根据本实用新型实施例的工控设备电源开关控制系统100。
47.如图1至图4所示，根据本实用新型实施例的工控设备电源开关控制系统100包括电源开关模块控制电路10、开关模块20及工控设备200。
48.具体而言，工控设备200包括多个工控机50、数字量输入模块30及关机控制模块40。工控设备电源开关控制系统100包括电源开关模块控制电路10和开关模块20，电源开关模块控制电路10与开关模块20连接，开关模块20与工控设备200连接，电源开关模块控制电路10与工控设备200连接。在开关模块20闭合时，电源开关模块控制电路10与工控设备200导通实现电连接，在开关模块20断开时，如果工控机50已关机，工控设备200 延时第一预设时间断电，如果工控机50未关机，则在工控机50关机后，工控设备200延时第一预设时间断电。
49.换言之，根据本实用新型实施例的工控设备电源开关控制系统100主要由电源开关模块控制电路10和开关模块20组成，在开关模块20闭合时，电源开关模块控制电路10可与工控设备200实现电连接，从而可给所有工控机50供电，在开关模块20断开时，若工控机50已关机，将延时一段时间后工控设备200可断电，若工控机50未关机，则先让工控机50关机，再延长一段时间后工控设备200断电。
50.由此，根据本实用新型实施例的工控设备电源开关控制系统100采用电源开关模块控制电路10和开关模块20相结合的结构，通过采用电源开关模块控制电路10和开关模块 20相结合的结构，可在开关模块20闭合时，电源与工控设备200电连接，在开关模块20 断开时，在电源开关模块控制电路10的控制下，可使已关机的工控机50直接断电，而未关机的工控机50可自动关机再断电，使用非常便捷。
51.根据本实用新型的一个实施例，如图1和图2所示，电源开关模块控制电路10包括继电器s1和电容c1，继电器s1能够控制电路通断，电容c1可与继电器s1串联，在开关模块20闭合时，可便于工控设备200与输出220v交流电源连通，工控机50可正常工作，也便于电容c1储存电能，在开关模块20断开时，电容c1可向继电器s1释放电能，可便于继电器s1延续闭合状态，防止工控机50直接关机导致损坏。
52.可选地，电源开关模块控制电路10还可包括npn型三极管q1，型号可为mmbt3904，npn型三极管q1可驱动继电器s1，最大集电极电流为200ma，可便于开关在闭合和断开时继电器s1的导通。
53.进一步地，电容c1的容量可为10uf，充电时可通过电阻r6充电，充电时间约为3秒，放电时可通过电阻r6和电阻r1放电，有效放电时间约为4秒，可便于储存电量，延时继电器s1的关闭。
54.根据本实用新型的一个实施例，电源开关模块控制电路10还可包括usb接口，usb接口用于与工控设备连接以通过其输出电源的状态获取工控设备的开机和关机状态，继而可控制电源开关模块控制电路10。
55.在本实用新型的一些具体实施方式中，电源开关模块控制电路10还可包括ac
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dc隔离电源转换器u4和dc
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dc隔离电源转换器u1，ac
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dc隔离电源转换器u4可与继电器s1电连接以为电源开关模块控制电路10提供预设电压的直流电源。
56.进一步地，ac
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dc隔离电源转换器u4的型号可为haw2.5
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220s12a3，最大输出电流可为200ma，可为电源开关模块控制电路10提供12v的直流电源，dc
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dc隔离电源转换器u1 可与usb接口电连接以将usb接口的供电输入的5v电压转换为预设电压12v，dc
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dc隔离电源转换器u1的型号可为hdn3
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05s12b1,最大输出电流可为250ma，可将usb供电输入的 5v电压转换为12v电压。
57.根据本实用新型的一个实施例，电源开关模块控制电路10还可包括sw_in端口、 sw_out端口和三个二极管，分别为二极管d1、二极管d2和二极管d3，sw_in端口与开关模块20连接，sw_in端口在开关模块20闭合时短接，sw_out端口与开关模块20连接， sw_out端口在开关模块20断开时断开，二极管d1与npn型三极管q1连接，二极管d1 可续流保护以在npn型三极管q1断开时防止继电器s1的线圈产生的反向电动势并对npn 型三极管q1造成击穿，二极管d2与dc
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dc隔离电源转换器u1连接，二极管d3与sw_in 端口连接，二极管d2和二极管d3可为单向导通以防止电容c1对dc
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dc隔离电源转换器 u1和sw_in端口放电。
58.优选地，继电器s1可为双刀单掷继电器s1，型号可为g2rl
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2a 12vdc，触点最大电流可为8a，线圈电流可为33ma，可控制220v交流电源的接通与断开。
59.根据本实用新型的一个实施例，电源开关模块控制电路10还可包括led灯，led灯的数量为两个(分别为ds1和ds2)，led灯ds1与继电器s1连接，led灯ds2与sw_out 端口连接，两个led灯可分别用来指示继电器s1的动作和电源的状态。
60.根据本实用新型的一个实施例，工控设备200包括多个工控机50、数字量输入模块30 及关机控制模块40，工控机50与电源开关模块控制电路10连接，数字量输入模块30与开关模块20连接，关机控制模块40与工控机50连接，关机控制模块40还与电源开关模块控制电路10连接。数字量输入模块30与开关模块40相连且能够监控开关模块20的状态以及状态维持时长，关机控制软件在检测到开关模块20断开超过第二预设时间时，关机控制模块40可对工控机50发送关机指令。
61.可选地，开关模块20可形成为双刀单掷开关，共可分别控制两路开关信号，一路信号输出给电源开关模块控制电路10，可控制电源开关模块控制电路10的动作，另一路信号输出给工控设备的数字量输入模块30，可作为开关状态传感器使用。
62.下面结合工控设备电源开关控制系统100的具体工作流程对根据本实用新型的工控设备电源开关控制系统100进行详细说明。
63.如图1至图4所示，在开关模块20闭合时，sw_in端口和sw_out端口短接，12v直流电源可通过二极管d3控制npn型三极管q1的导通，继电器s1可闭合，220v交流电源输出有效，
并通过电阻r6对电容c1进行充电，充电时间约为3s。在开关模块20断开时， sw_in端口和sw_out端口断开，如果工控机50未关机，则usb接口存在5v电源输入，可通过u1、二极管d2延续继电器s1的导通，继电器s1可延续闭合状态，工控机50可通过数字量输入模块30检测到开关断开超过3秒后，则可对工控机50的windows系统发送关机指令，使其正常关机，关机结束后usb接口的电压变为0v，此时电容c1可通过电阻 r6和电阻r1放电，使得继电器s1继续保持闭合状态4s后断开，最终220v交流电源输出无效。
64.总而言之，根据本实用新型实施例的工控设备电源开关控制系统100采用电源开关模块控制电路10和开关模块20相结合的结构，通过采用电源开关模块控制电路10和开关模块20相结合的结构，可在开关模块20闭合时，电源与工控设备200电连接，在开关模块 20断开时，在电源开关模块控制电路10的控制下，可使已关机的工控机50直接断电，而未关机的工控机50可自动关机再断电，使用非常便捷。
65.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
66.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。