专利名称：脉冲触发式主令控制信号电平转换器及其应用方法
技术领域：
本发明属于起重机控制器技术领域，特别是涉及一种脉冲触发式主令控制信号电 平转换器及其应用方法。
背景技术：
现有的起重机控制器通常采用主令控制器作为控制信号输入。主令控制器的输入 电压为交流220VAC。为了保证操作安全，控制器的输入端子通常是采+12V或+24V直流电 压。主令信号与控制器的连接采用多个中间继电器作为主令信号的电平转换。此种方式存 在以下一些缺陷1)外围配线复杂，检修维护不方便；2)响应速度慢。从主令发出信号到继电器动作再到控制器收到信号，其间的延时 通常达200ms以上，不适合有快速响应要求的场合。3)可靠性不高。由于继电器接点存在氧化和电火花电蚀，存在接触不良等隐患，同 时触点动作时有抖动产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脉冲触发式主令控制信号电平转换器。本发明的另一个目的在于提供一种脉冲触发式主令控制信号电平转换器的应用 方法。本发明适用于起重机用调速控制器、起重专用变频器的主令信号输入。大大地简化 了起重电控柜的外围配线，并提高了响应速度和动作可靠性，降低生产和维护成本。本发明的目的是通过下述技术方案实现的。本发明的脉冲触发式主令控制信号电平转换器，其特征在于来自主令的交流信号 的一端即电源相线与采样电阻Rl —端相连接，此电阻Rl的另一端与电阻R2的一端相连 接，此电阻R2的另一端与电阻R3相连接，此电阻R3的另一端分别与光电耦合器PCl中的 发光二极管阳极、二极管Dl的阴极相连接，此光电耦合器PCl中的发光二极管的阴极与此 二极管Dl的阳极相连接后与来自主令的交流信号的另一端即电源零线相连接，以上电路 形成主令信号的输入端，所述的光电耦合器PCl内的三极管的集电极分别与电阻R4的一端、电容Cl的一 端、集成电路Ul的1脚相连接，所述的光电耦合器PCl内的三极管的发射极分别与所述的 电容Cl的另一端、集成电路Ul的8脚相连接并接地，所述的电阻R4的另一端分别与电阻 R5的一端、集成电路Ul的2、3脚相连并接至电源VCC，此电阻R5的另一端分别与电容C2 的一端、集成电路Ul的15脚相连接，此电容C2的另一端与集成电路Ul的14脚相连接，集 成电路Ul的16脚与电容C3的一端相连并接至电源VCC，此电容C3的另一端接地，集成电 路Ul的13脚与电阻R6的一端相连接，此电阻R6的另一端与三极管Tl的基极相连接，此 三极管Tl的发射极接地，此三极管Tl的集电极作为开路输出。 所述的来自主令的交流信号为220V交流信号，所述的电源相线为220V电源相线，所述的电源零线为220V电源零线。一种脉冲触发式主令控制信号电平转换器的应用方法，其特征在于将所述的脉冲 触发式主令控制信号电平转换器设计成单元电路，根据主令信号的实际需要设置单元电路 数量，将各个单元电路并联成为主令控制器，各个单元电路的输出端分别与调速控制器的 一个输入端相连接。所述的主令控制器为四档主令控制器主令零位单元电路、主令1档正单元电路、 主令1档反单元电路、主令2档单元电路、主令3档单元电路、主令4档单元电路，共6个单 元电路，此主令零位单元电路的输出端与调速控制器的DIO 口相连接，主令1档正单元电路 的输出端与调速控制器的DCOM 口相连接，主令1档反单元电路的输出端与调速控制器的 DIlR 口相连接，主令2档单元电路的输出端与调速控制器的DI2 口相连接，主令3档单元 电路的输出端与调速控制器的DI3 口相连接，主令4档单元电路的输出端与调速控制器的 DI4 口相连接。本发明的工作过程如下来自主令的220V交流控制信号，经R1、R2、R3限流，光电 耦合器内发光二极管整流，在光电耦合器输出端C、E间输出方波信号。此方波信号作为单 稳集成电路Ul的触发脉冲。单稳电路的维持时间为Tw = 0. 45 X R5 X C2选择R5、C2的参数使维持时间Tw为30ms左右。有触发信号时，集成电路Ul的 13脚输出高电平，使三极管Tl导通。当主令信号电压存在时，每20ms产生一次触发脉冲， 使集成电路Ul的13脚维持输出高电平。当主令信号消失时，集成电路Ul在Tw时间内收 不到触发脉冲，Ul的13脚输出端翻转，输出低电平，使三极管Tl截止。这样即实现了 220V 交流电平至低压直流电平的转换。由于采用了光电隔离器，交流信号侧与直流电平侧是完 全电压隔离的。本发明不仅可用于起重机调速控制器、起重机专用变频器，还可用于可编程逻辑 控制器(PLC)等需要交流电压-直流电平转换的场合。本发明大大地简化了起重电控柜的外围配线，并提高了响应速度和动作可靠性， 减少了生产和维护成本。
图1为本发明的原理图。图2为本发明的具体应用方框图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式
。如图1所示，本发明的脉冲触发式主令控制信号电平转换器，其特征在于来自主 令的交流信号的一端即电源相线与采样电阻Rl —端相连接，此电阻Rl的另一端与电阻 R2的一端相连接，此电阻R2的另一端与电阻R3相连接，此电阻R3的另一端分别与光电耦 合器PCl中的发光二极管阳极、二极管Dl的阴极相连接，此光电耦合器PCl中的发光二极 管的阴极与此二极管Dl的阳极相连接后与来自主令的交流信号的另一端即电源零线相连 接，以上电路形成主令信号的输入端，
所述的光电耦合器PCl内的三极管的集电极分别与电阻R4的一端、电容Cl的一 端、集成电路Ul的1脚相连接，所述的光电耦合器PCl内的三极管的发射极分别与所述的 电容Cl的另一端、集成电路Ul的8脚相连接并接地，所述的电阻R4的另一端分别与电阻 R5的一端、集成电路Ul的2、3脚相连并接至电源VCC，此电阻R5的另一端分别与电容C2 的一端、集成电路Ul的15脚相连接，此电容C2的另一端与集成电路Ul的14脚相连接，集 成电路Ul的16脚与电容C3的一端相连并接至电源VCC，此电容C3的另一端接地，集成电 路Ul的13脚与电阻R6的一端相连接，此电阻R6的另一端与三极管Tl的基极相连接，此 三极管Tl的发射极接地，此三极管Tl的集电极作为开路输出。所述的来自主令的交流信号为220V交流信号，所述的电源相线为220V电源相线， 所述的电源零线为220V电源零线。一种脉冲触发式主令控制信号电平转换器的应用方法，其特征在于将所述的脉冲 触发式主令控制信号电平转换器设计成单元电路，根据主令信号的实际需要设置单元电路 数量，将各个单元电路并联成为主令控制器，各个单元电路的输出端分别与调速控制器的 一个输入端相连接。本发明的工作过程如下来自主令的220V交流控制信号，经R1、R2、R3限流，光电 耦合器内发光二极管整流，在光电耦合器输出端C、E间输出方波信号。此方波信号作为单 稳集成电路Ul的触发脉冲。单稳电路的维持时间为Tw = 0. 45XR5X C2选择R5、C2的参数使维持时间Tw为30ms左右。有触发信号时，集成电路Ul的 13脚输出高电平，使三极管Tl导通。当主令信号电压存在时，每20ms产生一次触发脉冲， 使集成电路Ul的13脚维持输出高电平。当主令信号消失时，集成电路Ul在Tw时间内收 不到触发脉冲，Ul的13脚输出端翻转，输出低电平，使三极管Tl截止。这样即实现了 220V 交流电平至低压直流电平的转换。由于采用了光电隔离器，交流信号侧与直流电平侧是完 全电压隔离的。应用实施例图2给出了本发明的一个应用实施例。将本发明设计成单元电路，根据主令信号 的实际需要设置单元数量。如本例中以四档主令控制器为例设计了 主令零位、主令1档 正、主令1档反、主令2档、主令3档、主令4档，共6单元。如图2所示，所述的主令控制器为四档主令控制器主令零位单元电路、主令1档 正单元电路、主令1档反单元电路、主令2档单元电路、主令3档单元电路、主令4档单元电 路，共6个单元电路，此主令零位单元电路的输出端与调速控制器的DIO 口相连接，主令1 档正单元电路的输出端与调速控制器的DCOM 口相连接，主令1档反单元电路的输出端与调 速控制器的DIlR 口相连接，主令2档单元电路的输出端与调速控制器的DI2 口相连接，主 令3档单元电路的输出端与调速控制器的DI3 口相连接，主令4档单元电路的输出端与调 速控制器的DI4 口相连接。本发明不仅可用于起重机调速控制器、起重机专用变频器，还可用于可编程逻辑 控制器(PLC)等需要交流电压-直流电平转换的场合。
权利要求
一种脉冲触发式主令控制信号电平转换器，其特征在于来自主令的交流信号的一端即电源相线与采样电阻R1一端相连接，此电阻R1的另一端与电阻R2的一端相连接，此电阻R2的另一端与电阻R3相连接，此电阻R3的另一端分别与光电耦合器PC1中的发光二极管阳极、二极管D1的阴极相连接，此光电耦合器PC1中的发光二极管的阴极与此二极管D1的阳极相连接后与来自主令的交流信号的另一端即电源零线相连接，以上电路形成主令信号的输入端，所述的光电耦合器PC1内的三极管的集电极分别与电阻R4的一端、电容C1的一端、集成电路U1的1脚相连接，所述的光电耦合器PC1内的三极管的发射极分别与所述的电容C1的另一端、集成电路U1的8脚相连接并接地，所述的电阻R4的另一端分别与电阻R5的一端、集成电路U1的2、3脚相连并接至电源VCC，此电阻R5的另一端分别与电容C2的一端、集成电路U1的15脚相连接，此电容C2的另一端与集成电路U1的14脚相连接，集成电路U1的16脚与电容C3的一端相连并接至电源VCC，此电容C3的另一端接地，集成电路U1的13脚与电阻R6的一端相连接，此电阻R6的另一端与三极管T1的基极相连接，此三极管T1的发射极接地，此三极管T1的集电极作为开路输出。
2.根据权利要求1所述的脉冲触发式主令控制信号电平转换器，其特征在于所述的来 自主令的交流信号为220V交流信号，所述的电源相线为220V电源相线，所述的电源零线为 220V电源零线。
3.一种根据权利要求1所述的脉冲触发式主令控制信号电平转换器的应用方法，其特 征在于将所述的脉冲触发式主令控制信号电平转换器设计成单元电路，根据主令信号的实 际需要设置单元电路数量，将各个单元电路并联成为主令控制器，各个单元电路的输出端 分别与调速控制器的一个输入端相连接。
4.根据权利要求3所述的脉冲触发式主令控制信号电平转换器的应用方法，其特征在 于所述的主令控制器为四档主令控制器主令零位单元电路、主令1档正单元电路、主令1 档反单元电路、主令2档单元电路、主令3档单元电路、主令4档单元电路，共6个单元电路， 此主令零位单元电路的输出端与调速控制器的DIO 口相连接，主令1档正单元电路的输出 端与调速控制器的DCOM 口相连接，主令1档反单元电路的输出端与调速控制器的DIlR 口 相连接，主令2档单元电路的输出端与调速控制器的DI2 口相连接，主令3档单元电路的输 出端与调速控制器的DI3 口相连接，主令4档单元电路的输出端与调速控制器的DI4 口相 连接。
全文摘要
本发明属于起重机控制器技术领域，特别是涉及一种脉冲触发式主令控制信号电平转换器及其应用方法。来自主令的220V交流控制信号经R1、R2、R3限流，光电耦合器内发光二极管整流，在光电耦合器输出端C、E间输出方波信号作为单稳集成电路U1的触发脉冲，集成电路U1的13脚输出高电平，使三极管T1导通，每20ms产生一次触发脉冲，使集成电路U1的13脚维持输出高电平。当主令信号消失时，集成电路U1在收不到触发脉冲，输出低电平，使三极管T1截止。这样即实现了220V交流电平至低压直流电平的转换。由于采用了光电隔离器，交流信号侧与直流电平侧是完全电压隔离的。本发明不仅可用于起重机调速控制器、起重机专用变频器，还可用于可编程逻辑控制器(PLC)等需要交流电压-直流电平转换的场合。
文档编号H02M7/217GK101895219SQ20101023295
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月22日 优先权日2010年7月22日
发明者杨经建, 田振 申请人:鞍山起重控制设备有限公司