一种十通道智能控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种通道控制装置，尤其涉及一种十通道控制器的控制装置。

背景技术：

通道智能开关常用于一些大型商务办公楼、大型厂房、学校、医院这些照明、空调等用电负载设备较多的场所，以实现对这些分布广泛、位置分散的用电负载集中有效的进行控制。

现有的智能通道控制器常用的有控制器件为继电器或晶闸管，当接通或断开用电设备与交流电的连接时，会产生电弧，带来安全隐患。现有的通道智能开关尚不能有效解决通断时产生电弧所带来的安全隐患问题，且智能开关的控制方式还较为单一。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种十通道智能控制装置解决现有开关的用电安全隐患和控制方式单一的问题。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：一种十通道智能控制装置，包括通道控制器，所述通道控制器具有十个通道，所述通道控制器包括继电器模块、控制模块，其特征在于，所述通道控制器控制的每个通道均对应连接有一个负载，所述通道控制器还包括电压测量模块、电流测量模块、交流过零检测模块、通讯及输入输出接口模块和交直流转换供电模块，所述交直流转换供电模块的输入端外接至交流电线路；交直流转换供电模块的输出分别给继电器模块、通讯及输入输出接口模块和控制模块提供工作电源；

所述继电器模块包括继电器和用以控制继电器的继电器驱动电路和继电器动作时间测量电路；

所述通讯及输入输出接口模块包括串口转RS485模块及与串口转RS485模块连接的WIFI模块和I/O输入输出模块；

所述继电器模块、WIFI模块、I/O输入输出模块各自连接至所述控制模块的相应端口，所述交流过零检测模块的输入端接入交流电线路，所述交流过零检测模块的输出端连接所述控制模块的相应端口；所述控制模块的相应端口还分别连接所述电压测量模块和电流测量模块的输出端；

所述控制模块通过所述电压测量模块和所述电流测量模块采样所述交流电线路中的电压和电流，并通过交流过零检测模块检测到交流电线路中的电流为零和电压为零的时刻，所述继电器动作时间测量电路用以测量继电器开关闭合机械动作和切断机械动作的动作时间，所述控制模块还用以获得闭合机械动作和切断机械动作的动作时间，作为其在所述交流电线路中电流为零时刻断开或交流电线路中电压为零时刻闭合继电器开关的提前量，控制所述继电器模块断开或接通所述交流电线路和所述负载之间的连接。

优先地，所述控制模块为单片机或微控制器。

优先地，所述控制模块为STM32系列单片机。

优先地，所述电流检测模块包括电流互感器。

优先地，所述电压检测模块包括电压互感器。

优先地，所述控制模块与所述继电器模块间光耦隔离。

优先地，所述交直流转换供电模块包括交直流转换模块和与其依次连接的第一直流转直流模块及第二直流转直流模块，所述交直流转换模块输出提供继电器模块工作电源；所述第一直流转直流模块输出提供所述控制模块的工作电源；第二直流转直流模块输出提供通讯及输入输出接口模块的工作电源。

本实用新型具有以下优点：

1.通过继电器动作时间测量电路配合交流过零检测模块，进一步提高了交流电线路中用电负载在电压、电流零点时刻通断的精确性，减少了通断过程所产生电弧带来的安全隐患。

2.控制器配置有RS485模块和WIFI通信模块，可有效实现远程控制和设备监控。

附图说明

图1为本实用新型的通道控制器原理示意图；

图2为本实用新型的连接示意框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1、2所示的十通道智能控制装置，包括通道控制器10，通道控制器10设置有十个通道，每个通道对应连接一个负载，共十个负载设备。通道控制装置的输入端接入交流电线路1的火线，采用母线制接线法，负载设备不经过通道控制器10，直接与交流电线路1的零线连接，负载设备的火线端连接至通道控制器10的输出端。

上述通道控制器10包括继电器模块、控制模块30、电压测量模块41、电流测量模块42、交流过零检测模块60、通讯及输入输出接口模块和交直流转换供电模块，交直流转换供电模块包括交直流转换模块11和与其依次连接的第一直流转直流模块12及第二直流转直流模块13，交直流转换模块11输出提供继电器模块工作电源；第一直流转直流模块12输出提供控制模块30的工作电源；第二直流转直流模块13输出提供通讯及输入输出接口模块的工作电源。所述交直流转换模块11还连接至交流电线路1。继电器模块包括继电器21和用以控制继电器的继电器驱动电路22和继电器动作时间测量电路23；通讯及输入输出接口模块包括串口转RS485模块51及与串口转RS485模块连接的WIFI模块52和I/O输入输出模块53；

继电器模块、WIFI模块52、I/O输入输出模块53各自连接至控制模块30的相应端口，交流过零检测模块60的输入端接入交流电线路，交流过零检测模块60的输出端连接所述控制模块30的相应端口；控制模块30的相应端口还分别连接所述电压测量模块41和电流测量模块42的输出端。

电压测量模块41包括一电压互感器，电流检测模块42包括一电流互感器，且电流互感器IC型号为LDC1966，控制模块30为单片机或微控制器，具体的采用STM32系列的CPU型号为STM32F0103VFT6的单片机，通过所述电压测量模块41和所述电流测量模块42采样所述交流电线路中的电压和电流，并通过交流过零检测模块60检测到交流电线路中的电流为零和电压为零的时刻，所述继电器动作时间测量电路23用以测量继电器开关闭合机械动作和切断机械动作的动作时间，所述控制模块30用以获得闭合机械动作和切断机械动作的动作时间，作为其在所述交流电线路中电流为零时刻断开或电压为零刻闭合继电器开关的提前量，控制所述继电器模块断开或接通所述交流电线路和所述负载之间的连接。

单片机或微控制器具体工作过程可参见公开号为CN105182229A，名称为《电力开关动作时间动态测量及交流过零点精确控制方法及应用》的发明专利，其公开了一种电力开关动作时间动态测量方法；采用此方法可将处理过程整合以模块化。

另外，控制模块30与所述继电器模块间光耦隔离，防止用电设备之间的干扰，所述交直流转换模块11采用220V交流转12V直流，型号为LD10－20B12的电源模块，所述第一直流转直流模块12采用12V直流转3.3V直流，型号为WRB－1203－3WR2的电源模块，所述第二直流转直流模块采用12V直流转5V直流，型号为B1205－1WR2的电源模块，以提高通道控制器10内模块稳定性和可靠性。

通过串口转RS485模块可以直接通过转接线连接至电脑等终端控制设备或通过WIFI模块无线连接至手机APP等终端实现远程对通道控制器10的控制与监控。

该以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。