发电机提速信号数字转换装置的制作方法

本发明是关于发电机技术领域，特别是关于一种发电机提速信号数字转换装置。

背景技术：

发电机组一般由发动机、发电机及仪表三大部分组成。发动机的运行状态是由仪表通过对当前条件的判断后输出指令(信号)，比如发动机起动后先进行怠速暖机，当水温达到设定值时，仪表给发动机一个从怠速升到额定转速的指令(后文简称“提速”指令，从额定转速回到怠速则称“退出提速”指令)，发动机根据仪表的信号执行提速指令并进入发电准备状态。然而，由于发动机与仪表分别由不同的生产厂商提供，在配套过程中经常遇到两部分之间的控制方式及信号类型不一致、输出与需求不匹配的问题，如发动机需要的是脉冲信号而仪表能提供的是高低电平信号，又如，有的发动机上额速与退出额速需要分开两个端口输入，而仪表只有一个信号输出端口等等此类问题。需要增加很多成本和人力去改仪表的信号。

目前市场上主流的控制仪表在控制发动机上额速的信号基本为单输出的高低电平信号，即当条件满足时输出一个高电平并保持，当需要退出时(如停机)则变为低电平，其控制逻辑如图1所示。

目前市场上发动机电控系统中根据系统不同可分为以下提速信号需求类型：

1.单输入：高电平(提速)；低电平(退出提速)

控制逻辑：发动机ecu提速控制信号只有一个输入即单输入控制，当输入控制端口得到高电平时发动机认为得到了提速指令，当发动机检测到端口电平由高转为低电平时退出提速指令，这种是最常见的控制方式。图2为单输入高低电平控制逻辑图。

2.单输入：脉冲(提速)；脉冲(退出提速)

控制逻辑：当提速控制输入端口检测到一个脉冲的上升沿时发动机执行提速动作，而当发动机再次接收到一个脉冲上升沿时退出提速指令。图3为单输入：单输入脉冲提速、脉冲退出提速控制逻辑图。

3.双输入(提速端口+退出端口)

a)提速：提速端口检测到一个脉冲信号则发动机提速

b)退出提速：退出端口检测到一个脉冲信号退出提速指令

控制逻辑：这种方式发动机ecu有两个接收指令端口分别为提速输入端口及退出端口，当发动机提速输入端口检测到一个脉冲的上升沿时发动机执行提速动作，而当发动机的退出端口接收到一个脉冲上升沿时退出提速。图4为双输入(提速端口+退出端口)控制逻辑图。

因此，按目前市场主流仪表设计的单一的信号类型(如图1)基本无法满足发动机控制需求，这种情况下一般通过以下方法解决：

(1)联合仪表厂、发动机厂家一起将信号类型统一。这种方案的优点是能够把更改成本转稼给仪表厂与发动机厂，专门开发，控制稳定。该方案的缺点是仪表厂的规范与发动机厂的规范可能不同，例如对于仪表厂来说可能80％客户用的是第1种模式。另外，仪表的端口数量有限，如果要拓展则需要更换模块或针对性开发。而对发动机厂家来说由于应用板块重点不同(其主要面向车机板块、发电用占比较小)，他们90％的客户用的是第2种模式，所以双方都不会为销量小的客户轻易去改变自己的原有状态。

(2)有能力的机组厂家通过增加硬件转换原信号。比如，增加延时继电器及按键等这类改装方式。这种方案的优点是不需要通过仪表厂与发动机厂修改，基本能实现控制功能。该方案的缺点是成本高，不稳定，改装者需要有较强的技能，改变了用户使用习惯，而且由于改变了仪表原有控制电路造成日后维修困难。

因此，本发明可以将普通的仪表控制信号类型进行数字转换打包，能实现在不改变两边信号(使用习惯)情况下，让双方得到“需”与“求”信号的统一，从而达到稳定控制的目的。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种发电机提速信号数字转换装置，其能够操作便捷，控制稳定，能够满足多种发动机提速信号的控制类型。

为实现上述目的，本发明提供了一种发电机提速信号数字转换装置，该发电机提速信号数字转换装置包括电源、仪表单控线接入端口和发动机输入端口，仪表单控线接入端口通过仪表输出线与仪表相连接，发动机输入端口包括提速端口和退出提速端口，并且发电机提速信号数字转换装置的电路包括：plc控制器，plc控制器的输入端与仪表单控线接入端口相连接，plc控制器包括第一输出端口和第二输出端口，第一输出端口和第二输出端口能够进行拉低控制；第一继电器和第二继电器，其分别与第一输出端口和第二输出端口相连接，以使得第一输出端口和第二输出端口的输出分别由第一继电器和第二继电器进行电平转换；第一继电器的控制触点和第二继电器的控制触点，第一继电器控制触点与提速端口相连接，第二继电器控制触点与退出提速端口相连接；以及手动开关，手动开关的输入端与第二继电器的控制触点相连接，手动开关的输出端与第一继电器的控制触点相连接。

在一优选的实施方式中，发电机提速信号数字转换装置的电路还包括：二极管，二极管的输入端与手动开关的输出端相连接，二极管的输出端与第一继电器的控制触点相连接，且第一继电器包括第一线圈，第二继电器包括第二线圈。

在一优选的实施方式中，提速端口接入发动机提速输入端口，退出提速端口接发动机退出提速端口。

在一优选的实施方式中，当发电机提速信号数字转换装置被设置为手动开关闭合，发动机只接提速端口单输入控制时，当仪表单控线接入端口接收到来自仪表的高电平上升沿时，第一输出端口拉低一个时间段，第一线圈通电，第一继电器的控制触点接通一个时间段，并在提速端口产生一个时间段脉宽的脉冲信号。

在一优选的实施方式中，当仪表单控线接入端口检测到仪表信号由高电平变低电平的下降沿时，第二输出端口拉低一个时间段，第二线圈通电，第二继电器的控制触点接通一个时间段，高电平由手动开关通过二极管在提速端口上产生一个时间段脉宽的脉冲信号。

在一优选的实施方式中，一个时间段为大于等于2秒。

在一优选的实施方式中，当发电机提速信号数字转换装置被设置为手动开关打开，提速端口接发动机提速输入端口，退出提速端口接发动机退出提速端口时，当仪表单控线接入端口接收到来自仪表的高电平上升沿时，第一输出端口拉低一个时间段，第一线圈通电，第一继电器的控制触点接通一个时间段，并在提速端口产生一个时间段脉宽的脉冲信号，以触发发动机提速。

在一优选的实施方式中，当仪表单控线接入端口检测到仪表信号由高电平变低电平的下降沿时，第二输出端口拉低一个时间段，第二线圈通电，第二继电器的控制触点接通一个时间段，在退出提速端口上产生一个时间段脉宽的脉冲信号，以触发发动机退出提速。

在一优选的实施方式中，一个时间段为大于等于2秒。

与现有技术相比，根据本发明的发电机提速信号数字转换装置具有如下优点：本发明应用了信号微分手段，利用微分程序将传统的高低电平控制信号在变化瞬间分别摄取其上升沿及下降沿作为始点，通过延时程序产生一个对应的脉冲以达到控制需求，使得本发明的提速信号数字转换装置可以将普通的仪表控制信号类型进行数字转换打包，能够实现在不改变两边信号(使用习惯)情况下让双方得到“需”与“求”信号的统一，从而达到稳定控制的目的。本发明的发电机提速信号数字转换装置的制造成本低，稳定性好，体积小巧轻便、方便安装布置，用户只需要接对应的输入输出线即可、使用方便快捷，可满足目前所有的发动机提速信号控制类型。而且由于使用单独的转换包，不需要改变原仪表及发动机的电路，对日后维修无影响。

附图说明

图1是一般仪表信号及发动机状态控制逻辑图。

图2是单输入高低电平控制逻辑图。

图3是单输入脉冲(提速)脉冲(退出提速)控制逻辑图。

图4是双输入(提速端口+退出端口)控制逻辑图。

图5是根据本发明一实施方式的提速信号数字转换装置的电路原理图。

图6是根据本发明一实施方式的提速信号数字转换装置的信号转换过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图5至图6所示，根据本发明优选实施方式的发电机提速信号数字转换装置包括电源、仪表单控线接入端口p0和发动机输入端口，仪表单控线接入端口p0通过仪表输出线与仪表510相连接，发动机输入端口包括提速端口p1和退出提速端口p2，并且发电机提速信号数字转换装置的电路包括：plc控制器501、第一继电器502、第二继电器503、第一继电器的控制触点504、第二继电器的控制触点505以及手动开关506。其中，plc控制器501的输入端x0与仪表单控线接入端口p0相连接，plc控制器501包括第一输出端口y1和第二输出端口y2，第一输出端口y1和第二输出端口y2根据需要的逻辑能够进行拉低控制。第一继电器502和第二继电器503分别与第一输出端口y1和第二输出端口y2相连接，以使得第一输出端口y1和第二输出端口y2的输出分别由第一继电器502和第二继电器503进行电平转换。第一继电器控制触点504与提速端口p1相连接，第二继电器控制触点505与退出提速端口p2相连接。手动开关506的输入端与第二继电器的控制触点505相连接，手动开关506的输出端与第一继电器的控制触点504相连接。

上述方案中，发电机提速信号数字转换装置的电路还包括：二极管507，二极管507的输入端与手动开关506的输出端相连接，二极管507的输出端与第一继电器的控制触点504相连接，且第一继电器502包括第一线圈k1，第二继电器503包括第二线圈k2。

在一优选的实施方式中，提速端口p1接入发动机提速输入端口511，退出提速端口p2接发动机退出提速端口512。

在一优选的实施方式中，当发电机提速信号数字转换装置被设置为手动开关506闭合，发动机只接提速端口p1单输入控制时，当仪表单控线接入端口p0接收到来自仪表510的高电平上升沿时，第一输出端口y1拉低一个时间段(例如，一个时间段可以为大于等于2秒)，第一线圈k1通电，第一继电器的控制触点504接通一个时间段，并在提速端口p1产生一个时间段脉宽的脉冲信号。

在一优选的实施方式中，当仪表单控线接入端口p0检测到仪表信号由高电平变低电平的下降沿时，第二输出端口y2拉低一个时间段，第二线圈k2通电，第二继电器的控制触点505接通一个时间段，高电平由手动开关506通过二极管507在提速端口p1上产生一个时间段脉宽的脉冲信号。

在一优选的实施方式中，当发电机提速信号数字转换装置被设置为手动开关506打开，提速端口p1接发动机提速输入端口511，退出提速端口p2接发动机退出提速端口512时，当仪表单控线接入端口p0接收到来自仪表510的高电平上升沿时，第一输出端口y1拉低一个时间段，第一线圈k1通电，第一继电器的控制触点504接通一个时间段，并在提速端口p1产生一个时间段脉宽的脉冲信号，以触发发动机提速。

在一优选的实施方式中，当仪表单控线接入端口p0检测到仪表510信号由高电平变低电平的下降沿时，第二输出端口y2拉低一个时间段，第二线圈k2通电，第二继电器的控制触点505接通一个时间段，在退出提速端口p2上产生一个时间段脉宽的脉冲信号，以触发发动机退出提速。

在一优选的实施方式中，一个时间段为大于等于2秒。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。