专利名称：电磁灶限时自动通断电保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于单片机和可编成逻辑控制器PLC的电磁灶限时自 动通断电保护装置。
背景技术：
铁路餐车上使用的电磁灶具有体积小、节约能源、无明火、无烟等特点， 因此被广泛应用于电力机车领域。但由于工作需要，电磁灶普遍持续工作时 间较长，并且不具备自动断电功能，降低了使用寿命。工作过程中， 一般只 能由厨师每炒一个菜就手动将电磁灶断电一次，而且每次断电时间只能由厨 师凭感觉判断。大多数厨师都不会详细考虑电磁灶的持续工作时间，容易造 成电磁灶断电时间不足，电磁灶没有经过充分的停机休息，导致其使用寿命 大大降低，目前市场上还没有一种具有自动断电功能并同时控制多台电磁灶 的控制装置。
发明内容
本发明为解决目前在铁路餐车上使用的电磁灶存在的不能够自动断电的
问题，提供一种电磁灶限时自动通断电保护装置。本发明包括以下单元
功率传感器，当监测到电磁灶的工作信号时，将电磁灶的启动工作信号
通过整流电路发送给PLC可编程逻辑控制器，并同时通过A/D采样电路将
功率传感器输出信号转换为A/D采样信号发送给主控芯片；
PLC可编程逻辑控制器，当接收到来自功率传感器的电磁灶启动功率信 号时，启动内部定时器定时电磁灶的工作时间，工作时间结束后，发送控制 信号使接触器断开，并同时启动内部定时器定时断电时间，断电时间结束后， 发送控制信号使接触器吸合；当接收到来自红外线人体感应电路的无人信号
时，发送控制信号使接触器断开，并发送无人信号给主控芯片；
接触器，根据来自PLC可编程逻辑控制器的控制信号，控制电磁灶供电 电路的通断；
红外线人体感应电路，当感应到餐车内无人时，将无人信号通过整流电 路发送给PLC可编程逻辑控制器；主控芯片，接收到来自功率传感器的电磁灶启动功率信号时，开始采样
电磁灶的瞬时功率值，并通过运算累计电磁灶的电能消耗；当工作时间达到 预定报警时间时，发送数字量语音报警信号给语音报警电路；当接收到来自 PLC可编程逻辑控制器的无人信号时，发送数字量语音报警信号给语音报警 电路；将来自键盘接口电路的按键信息写入PLC可编程逻辑控制器中；根据 键盘接口电路的键盘输入信号，可以选择时钟日历、电磁灶的工作时间、消 耗功率和其它功能参数中的一个在液晶显示电路上显示；
键盘接口电路，将用户输入的键盘输入信号发送给主控芯片；
液晶显示电路，显示主控芯片发送的液晶显示信息；
语音报警电路，将来自主控芯片的数字量语音报警信号转换成模拟量语 音报警信号发送给报警器。
有益效果本发明不仅定时每台电磁灶的持续工作时间，定时结束后自 动将其断电，而且定时其断电时间，定时结束后自动恢复供电，这样既能保 证足够的断电时间，也可避免厨师手动断电的麻烦；同时，本发明还具有累 计电能值、显示时间、数据存储和人体感应功能，当感应到餐车无人时，PLC 可编程逻辑控制器定时餐车无人时间，定时结束后自动将每台电磁灶分时断 电，并通过报警器报警，从而有效地降低了发生火灾的可能性。
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一参见图l，本实施方式由以下单元组成 功率传感器U7，当监测到电磁灶的工作信号时，将电磁灶的启动工作信
号通过整流电路U18发送给PLC可编程逻辑控制器U17，并同时通过A/D 采样电路U6将功率传感器U7输出信号转换为A/D采样信号发送给主控芯 片U13;
PLC可编程逻辑控制器U17,当接收到来自功率传感器U7的电磁灶启 动功率信号时，启动内部定时器定时电磁灶的工作时间，工作时间结束后， 发送控制信号使接触器U14断开，并同时启动内部定时器定时断电时间，断 电时间结束后，发送控制信号使接触器U14吸合；当接收到来自红外线人体感应电路U19的无人信号时，发送控制信号使接触器U14断开，并发送无人 信号给主控芯片U13;
接触器U14，根据来自PLC可编程逻辑控制器U17的控制信号，控制 电磁灶供电电路的通断；
红外线人体感应电路U19，当感应到餐车内无人时，将无人信号通过整 流电路U18发送给PLC可编程逻辑控制器U17;
主控芯片U13，接收到来自功率传感器U7的电磁灶启动功率信号时， 开始采样电磁灶的瞬时功率值，并通过运算累计电磁灶的电能消耗；当工作 时间达到预定报警时间时，发送数字量语音报警信号给语音报警电路U2;当 接收到来自PLC可编程逻辑控制器U17的无人信号时，发送数字量语音报 警信号给语音报警电路U2;将来自键盘接口电路U4的按键信息写入PLC 可编程逻辑控制器U17.中；根据键盘接口电路U4的键盘输入信号，可以选 择时钟日历、电磁灶的工作时间、消耗功率和其它功能参数中的一个在液晶 上显示；每隔1秒钟读取PLC可编程逻辑控制器U17中相应的信息发送给 液晶显示电路U3;
键盘接口电路U4，将用户输入的键盘输入信号发送给主控芯片U13;
液晶显示电路U3，显示主控芯片U13发送的液晶显示信息；
语音报警电路U2，将来自主控芯片U13的数字量语音报警信号转换成 模拟量语音报警信号发送给报警器Ul 。
当电磁灶开始工作时，功率传感器U7将检测到的电磁灶功率信号通过 整流电路U18发送给PLC可编程逻辑控制器U17，功率传感器U7可采用 CE-P41-33B型功率传感器，检测到电磁灶的功率信号即表示电磁灶启动工 作，PLC可编程逻辑控制器U17开始定时电磁灶的持续工作时间；定时结束 后，PLC可编程逻辑控制器U17发出断开信号使接触器U14断开，从而实 现自动断电功能；同时PLC可编程逻辑控制器U17启动断电时间定时器， 当断电定时结束后，发出闭合信号使接触器U14吸合，自动恢复供电。A/D 采样电路U6将功率传感器U7的输出信号转换后发送给主控芯片U13，然后 主控芯片U13开始采样瞬时功率值，并通过运算实现累计电磁灶的电能消耗 功能；主控芯片U13将来自键盘接口电路U4的按键操作信息显示在液晶显示电路U3上，同时可以选择显示时钟日历、电磁灶工作时间、消耗电能值 和设置功能参数。此外，主控芯片U13还可以将工作、断电时间参数写入 PLC可编程逻辑控制器U17,并且从PLC可编程逻辑控制器U17中读入每 台电磁灶的工作时间，当工作时间定时结束前8分钟，主控芯片U13发送数 字量语音报警信号给语音报警电路U2，由语音报警电路U2转换为模拟量语 音报警信号发送给报警器Ul，由报警器Ul发出语音报警信号(电磁灶断电 时间倒计时，可设定为每隔1分钟报警1次)。当红外线人体感应电路U19 感应到餐车无人时，将无人信号通过整流电路U18发送给PLC可编程逻辑 控制器U17启动无人断电定时器(定时时间可设置为1 15分钟可调)，定时 结束前1分钟，PLC可编程逻辑控制器U17发送信号通知主控芯片U13发 出一次无人断电报警信号。本发明还能够通过增加功率传感器的数量同时控 制多台电磁灶。
具体实施方式
二参见图1，本实施方式在具体实施方式
一的基础上增 加了以下单元
SD卡接口电路Ull，将每台电磁灶自动断电时间、餐车无人时间和消耗 的电能值存储到SD卡U10中，并根据主控芯片U13的要求调用SD卡U10 中的信息。
SD卡U10和SD卡接口电路Ull构成SD卡存储系统，保存的数据包括 电能累计值、餐车无人时间和自动断电时间三部分，可供操作人员以及维护 人员了解整个系统的运行情况，增加系统的安全性和运行效率。
具体实施方式
三参见图1，本实施方式在具体实施方式
一的基础上增 加了以下单元
LED灯光报警电路U12，接受来自主控芯片U13的报警信号，启动LED 灯光报警。
与报警器U1配和使用，单独或在报警器U1失效时使用都能达到警示工 作人员的效果。
权利要求
1、电磁灶限时自动通断电保护装置，其特征在于它包括以下单元功率传感器(U7)，当监测到电磁灶的功率信号时，将电磁灶的启动工作信号通过整流电路(U18)发送给PLC可编程逻辑控制器(U17)，并同时通过A/D采样电路(U6)将功率传感器(U7)输出的信号转换为A/D采样信号发送给主控芯片(U13)；PLC可编程逻辑控制器(U17)，当接收到来自功率传感器(U7)的电磁灶启动功率信号时，启动内部定时器定时电磁灶的工作时间，工作时间结束后，发送控制信号使接触器(U14)断开，并同时启动内部定时器定时断电时间，断电时间结束后，发送控制信号使接触器(U14)吸合；当接收到来自红外线人体感应电路(U19)的无人信号时，启动内部定时器定时无人时间，定时结束后发送控制信号使接触器(U14)断开，并发送无人信号给主控芯片(U13)；接触器(U14)，根据来自PLC可编程逻辑控制器(U17)的控制信号，控制电磁灶供电电路的通断；红外线人体感应电路(U19)，当感应到餐车内无人时，将无人信号通过整流电路(U18)发送给PLC可编程逻辑控制器(U17)；主控芯片(U13)，接收到来自功率传感器(U7)的电磁灶启动功率信号时，开始采样电磁灶的瞬时功率值，并通过运算累计电磁灶的电能消耗；当工作时间达到预定报警时间时，发送数字量语音报警信号给语音报警电路(U2)；当接收到来自PLC可编程逻辑控制器(U17)的无人信号时，发送数字量语音报警信号给语音报警电路(U2)；将来自键盘接口电路(U4)的按键信息写入PLC可编程逻辑控制器(U17)中；根据键盘接口电路(U4)的键盘输入信号，可以选择时钟日历、电磁灶的工作时间、消耗功率和其它功能参数中的一个在液晶显示电路(U3)上显示；键盘接口电路(U4)，将用户输入的键盘输入信号发送给主控芯片(U13)；液晶显示电路(U3)，显示主控芯片(U13)发送的液晶显示信息；语音报警电路(U2)，将来自主控芯片(U13)的数字量语音报警信号转换成模拟量语音报警信号发送给报警器(U1)。
2、 根据权利要求1所述的电磁灶限时自动通断电保护装置，其特征在于 它还包括以下单元SD卡接口电路(Ull)，将每台电磁灶自动断电时间、餐车无人时间和消耗 的电能值存储到SD卡(U10)中，并根据主控芯片(U13)的要求调用SD卡(UIO) 中的信息。
3、根据权利要求1所述的电磁灶限时自动通断电保护装置，其特征在于 它还包括以下单元LED灯光报警电路(U12)，接受来自主控芯片(U13)的报警信号，启动LED 灯光报警。
全文摘要
电磁灶限时自动通断电保护装置，它是一种基于单片机和可编成逻辑控制器PLC的电磁灶限时自动通断电保护装置，以解决在铁路餐车上使用的电磁灶存在的不能够自动断电的问题。互感器将启动工作信号发送给PLC可编程逻辑控制器，并将互感器输出信号转换为采样信号发送给主控芯片；PLC可编程逻辑控制器启动内部定时器定时电磁灶的工作时间和断电时间；接触器控制电磁灶供电电路的通断；红外线人体感应电路将无人信号通过整流电路发送给PLC可编程逻辑控制器；主控芯片采样电磁灶的瞬时功率值，并累计电磁灶的电能消耗；发送数字量语音报警信号给语音报警电路；将按键信息写入逻辑控制器中；选择功能参数中的在液晶上显示；将模拟量语音报警信号发送给报警器。
文档编号F24C7/08GK101286062SQ20081006453
公开日2008年10月15日 申请日期2008年5月19日 优先权日2008年5月19日
发明者乌英嘎, 于君伟, 刘立志, 卞先彬, 唐晓庆, 勇 孙, 龙 张, 臣 王, 翟国富, 笑 韩 申请人:哈尔滨工业大学