智能安全继电器及其应用电路的制作方法

本专利申请涉及继电器技术领域，特别是涉及智能安全继电器及其应用电路。

背景技术：

安全继电器是一种安全控制元件，应用于安全回路中，接受安全元件的信号，如紧急停止开关，安全光幕，双手开关，安全地毯，当这些元件传递危险信号给到安全继电器时，安全继电器可靠的切断动力源，起到安全的作用。

传统的安全继电器的技术方案一般有两种：

1)基于强制导向继电器的技术方案，强制导向继电器的常闭触点和常开触点之间有导向杆，这使得常开触点和常闭触点永远不能发生均闭合的状态，安全继电器可以利用这一特点来有效的检测输出触点的闭合情况，达到保证安全的目地；但由于强制导向继电器的成本很高，体积也很大，使得采用该技术方案的安全继电器的成本普遍很高，且难以小型化。

2)基于半导体开关的技术方案，可以串联半导体的输出，再利用电压的反馈，来检测半导体的状态，半导体开关可以将体积做小，成本也可以降低，但是由于半导体开关的特点，使得采用该技术方案的安全继电器只能切断直流负载，且负载必须同安全继电器有共地点。这就使得采用该技术方案的安全继电器的应用受到限制，如：交流负载、以及隔离需求。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供智能安全继电器及其应用电路，解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本专利申请提供一种智能安全继电器，包括：第一处理芯片MCU A，包括：第一管脚至第十管脚；第二处理芯片MCU B，包括：第十一管脚至第二十管脚；第一输入驱动电路，其输入端连接第一处理芯片MCU A的第一管脚，其输出端引出第一控制端S11；第二输入驱动电路，其输入端连接第二单片机芯片第二处理芯片MCU B的第十一管脚，其输出端引出第二控制端S21；第一控制端S11及第二控制端S21分别输出第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号和第二驱动信号为不同波形的周期性脉冲信号；第一输入采样电路，其输入端连接第一采样端S12，其输出端分别连接第一处理芯片MCU A的第二管脚及第二处理芯片MCU B的第十二管脚；第二输入采样电路，其输入端连接第二采样端S22，其输出端分别连接第一处理芯片MCU A的第三管脚及第二处理芯片MCU B的第十三管脚；第三输入采样电路，其输入端连接第二采样端S34，其输出端分别连接第一处理芯片MCU A的第四管脚及第二处理芯片MCU B的第十四管脚；所述第一采样端S12、第二采样端S22、及第三采样端S34中的部分供耦合至S11且另一部分供耦合至S21，以进行信号采样，并在能采样到信息时，生成能被第一处理芯片MCU A识别采样信号输入至第一处理芯片MCU A、及能被第二处理芯片MCU B识别的采样信号输入至第二处理芯片MCU B，以令第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B在收到该采样信号时候控制智能安全继电器处于输出准备状态；第一处理芯片MCU A的第五管脚连接第二处理芯片MCU B的第十五管脚形成第一数据通道，其中，第五管脚为数据发送端，第十五管脚为数据接收端；第一处理芯片MCU A的第六管脚连接第二处理芯片MCU B的第十六管脚形成第二数据通道，其中，第六管脚为数据接收端，第十六管脚为数据发送端；第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B之间通过第一数据通道和第二数据通道传输数据或时钟同步；第一处理芯片MCU A的第七管脚连接第一诊断信号发生电路的输入端；第二处理芯片MCU B的第十七管脚连接第二诊断信号发生电路的输入端；诊断信号检测电路，其具有连接第一处理芯片MCU A的第八管脚的第一输出端、连接第二处理芯片MCU B的第十八管脚的第二输出端、及输入端；第一逻辑电路，其具有连接第一处理芯片MCU A的第九管脚的第一输入端、连接第一处理芯片MCU A的第十管脚的第二输入端、及连接第一继电器驱动电路的输入端的输出端；所述第一继电器驱动电路的输出端连接于一第一继电器电路的第一继电器线圈，所述第一继电器电路还包括：与第一诊断信号发生电路输出端连接的第一常闭触点NC、与第一继电器输出端连接的第一常开触点NO、以及与所述诊断信号检测电路输入端连接的第一公共触点G；其中，所述第一逻辑电路，用于根据第一处理芯片MCU A的第九管脚和第十管脚输入信号进行逻辑运算得到第一开关控制信号，来令第一继电器驱动电路驱动第一继电器线圈得电或失电，以作用至令所述第一公共触点G与第一常闭触点NC或第一常开触点NO电性连接；第二逻辑电路，其具有连接第二处理芯片MCU B的第十九管脚的第一输入端、连接第二处理芯片MCU B的第二十管脚的第二输入端、及连接第二继电器驱动电路14的输入端的输出端；所述第二继电器驱动电路的输出端连接于一第二继电器电路的第二继电器线圈，所述第二继电器电路还包括：与第二诊断信号发生电路输出端连接的第二常闭触点NC、与第二继电器输出端连接的第二常开触点NO、以及与所述诊断信号检测电路输入端及第一公共触点G连接的第二公共触点G；其中，所述第二逻辑电路，用于根据第二处理芯片MCU B的第十九管脚和第二十管脚输入信号进行逻辑运算得到第二开关控制信号，来令第二继电器驱动电路驱动第二继电器线圈得电或失电，以作用至令所述第二公共触点G与第二常闭触点NC或第二常开触点NO电性连接；其中，第一公共触点G和第一常开触点NO间的电性连接、以及第二公共触点G和第二常开触点NO间的电性连接令第一继电器输出端和第二继电器输出端间导通。

于本专利申请的一实施例中，所述第一逻辑电路包括：第一与门，其包括第一输入端、第二输入端及输出端；第一看门狗电路；其中，所述第一与门的第一输入端连接第一处理芯片MCU A的第九管脚，所述第一处理芯片MCU A的第十管脚连接第一看门狗电路的输入端，所述第一看门狗电路的输出端连接第一与门的第二输入端；所述第一与门的输出端连接所述第一继电器驱动电路的输入端；所述第二逻辑电路包括：第二与门，其包括第一输入端、第二输入端及输出端；第二看门狗电路；其中，所述第二与门的第一输入端连接第二处理芯片MCU B的第十九管脚，所述第二处理芯片MCU B的第二十管脚连接第二看门狗电路的输入端，所述第二看门狗电路的输出端连接第二与门的第二输入端；所述第一与门的输出端连接所述第一继电器驱动电路的输入端。

于本专利申请的一实施例中，第一处理芯片MCU A，用于通过其第十管脚周期性输出脉冲信号给第一看门狗电路；所述第一看门狗电路，用于在预定时间内未收到所述脉冲信号的情况下，输出低电平信号，以令第一与门的输出端输出低电平信号，令第一继电器驱动电路输出低电平，使得第一继电器线圈失电以令第一开关的第一公共触点G和第一常开触点NO断开；第二处理芯片MCU B，用于通过其第二十管脚周期性输出脉冲信号给第二看门狗电路；所述第二看门狗电路，用于在预定时间内未收到所述脉冲信号的情况下，输出低电平信号，以令第二与门的输出端输出低电平信号，令第二继电器驱动电路输出低电平的，使得第二继电器线圈失电以令第二开关的第二公共触点G和第二常开触点NO相连。

于本专利申请的一实施例中，所述输入驱动电路采用三极管或高边开关实现。

于本专利申请的一实施例中，所述输入驱动电路采用三极管实现；所述第一输入驱动电路和第二输入驱动电路的电路结构相同，该电路结构包括：第一PNP型三极管、第一NPN型三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；第一PNP型三极管的发射极连接供电电源，其基极经第一电阻连接第一NPN型三极管的集电极，第一PNP型三极管的集电极经第二电阻接地；第一NPN型三极管的集电极接地，其基极连接第三电阻及第四电阻的一端，第三电阻的另一端接地；在所述电路结构应用于第一输入驱动电路时，第一PNP型三极管的集电极引出至第一控制端S11；第四电阻的另一端连接至第一处理芯片MCU A的第一管脚；在所述电路结构应用于第二输入驱动电路时，第一PNP型三极管的集电极引出至第二控制端S21；第四电阻的另一端连接至第二处理芯片MCU B的第十一管脚。

于本专利申请的一实施例中，所述第一输入采样电路、第二输入采样电路及第三输入采样电路通过电阻分压或逻辑控制元件实现，所述逻辑控制元件包括：运算放大器或反向器。

于本专利申请的一实施例中，所述第一输入采样电路、第二输入采样电路及第三输入采样电路的电路结构相同，该电路结构包括：反向器、第一稳压管、第五电阻、第六电阻、及第七电阻；第五电阻一端连接第六电阻和第七电阻的一端，第六电阻另一端接地，第七电阻另一端连接第一稳压管的负极及反向器的输入端；第一稳压管的正极接地；在所述电路结构应用于第一输入采样电路时，第五电阻另一端连接第一采样端，反向器的输出端连接第一处理芯片MCU A的第二管脚和第二处理芯片MCU B的第十二管脚；在所述电路结构应用于第二输入采样电路时，第五电阻另一端连接第二采样端，反向器的输出端连接第一处理芯片MCU A的第三管脚和第二处理芯片MCU B的第十三管脚；在所述电路结构应用于第三输入采样电路时，第五电阻另一端连接第三采样端，反向器的输出端连接第一处理芯片MCU A的第四管脚和第二处理芯片MCU B的第十四管脚。

于本专利申请的一实施例中，所述第一诊断信号发生电路和第二诊断信号发生电路的电路结构相同，该电路结构包括：第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第二NPN型三极管、第三NPN型三极管、第二PNP型三极管、第二稳压管、第一电容、及第二电容；第八电阻一端连接第九电阻的一端及第二NPN型三极管的基极，第九电阻的另一端连接第二NPN型三极管的发射极，第二NPN型三极管的集电极连接第十电阻和第十一电阻的一端，第十电阻的另一端连接一供电电源，第十一电阻的另一端连接第三NPN型三极管和第二PNP型三极管的基极，第三NPN型三极管的发射极连接第二PNP型三极管的发射极并连接第一电容的一端，第三NPN型三极管的集电极连接所述供电电源，第二PNP型三极管的集电极连接第二稳压管的正极并接地，第一电容的另一端连接第二电容的一端；在所述电路结构应用于第一诊断信号发生电路时，第八电阻的另一端连接MCU A的第七管脚，第二电容的另一端连接所述第一常闭触点；在所述电路结构应用于第一诊断信号发生电路时，第八电阻的另一端连接MCU B的第十七管脚，第二电容的另一端连接所述第二常闭触点。

于本专利申请的一实施例中，所述诊断信号检测电路包括：电阻第十二电阻、电阻第十三电阻、电阻第十四电阻、电阻第十五电阻、第三电容、第四电容、第五电容、第三稳压管及第四NPN型三极管；第十二电阻一端连接第一处理芯片MCU A的第八管脚和第二处理芯片MCU B的第十八管脚，其另一端连接第十三电阻的一端及第四NPN型三极管的集电极，第十三电阻的另一端接供电电源，第四NPN型三极管的基极接第十四电阻、第三电容及第十五电阻的一端，第十五电阻的另一端连接第三稳压管的负极及第四电容的一端，第四电容的另一端连接第五电容的一端，第五电容的另一端连接所述第一公共触点及第二公共触点；第四NPN型三极管的发射极、第十四电阻的另一端、第三电容的另一端、及第三稳压管的正极接地。

于本专利申请的一实施例中，所述第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B，用于在需要智能继电器的第一继电器输出端和第二继电器输出端对外输出启动时，令所述第一继电器驱动电路第一继电器电路线圈得电以令第一公共触点连接第一常开触点，令所述第二继电器驱动电路驱动第二继电器电路的线圈得电以令第二公共触点连接第二常开触点；其中，若第一处理芯片MCU A或第二处理芯片MCU B的管脚接收到诊断信号检测电路的输出为高电平，则表示第一继电器电路或第二继电器电路没有发生触点粘连故障；若第一处理芯片MCU A或第二处理芯片MCU B的管脚接收到诊断信号检测电路的输出为低电平，则表示第一继电器电路或第二继电器电路发生公共触点、常开触点及常闭触点粘连故障；以及/或者，第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B，用于在需要智能继电器的第一继电器输出端和第二继电器输出端对外输出断开时，令所述第一继电器驱动电路第一继电器电路线圈失电以令第一公共触点连接第一常闭触点，令所述第二继电器驱动电路第二继电器电路线圈失电以令第二公共触点连接第二常闭触点；其中，若第一处理芯片MCU A或第二处理芯片MCU B的管脚接收到诊断信号检测电路的输出为低电平，则表示第一继电器电路或第二继电器电路没有发生触点粘连故障；若第一处理芯片MCU A或第二处理芯片MCU B的管脚接收到诊断信号检测电路的输出为高电平，则表示表示第一继电器电路或第二继电器电路发生公共触点与常开触点粘连故障。

于本专利申请的一实施例中，所述的智能安全继电器，包括：电源输入端，供输入外部直流电源；调压电路，其输入端连接所述电源输入端，其输出端引出第一直流供电端以提供第一直流电源VCC1；稳压滤波电路，其输入端连接所述调压电路的输出端，其输出端引出第二直流供电端以提供第一直流电源经稳压滤波电路形成的第二直流电源VCC2；其中，第一直流电源VCC1供连接至第一输入驱动电路、第二输入驱动电路、第一继电器驱动电路、及第二继电器驱动电路以供电，第二直流电源VCC2供连接至第一处理芯片MCU A、第二处理芯片MCU B、第一逻辑电路、第二逻辑电路、第一输入采样电路、第二输入采样电路、及第三输入采样电路以供电。

为实现上述目的及其他相关目的，本专利申请提供一种继电器应用电路，包括：所述的智能安全继电器；急停开关S1，包括：两组常闭触点，分别接入S11与S12之间的线路中、以及S21与S22之间的线路中；复位开关S2，包括：一组常开触点，接入S12与S34之间的线路中；电源，连接在第一继电器输出端和第二继电器输出端之间的回路中；接触器K3和K4，并联连接在第一继电器输出端和第二继电器输出端之间的回路中，以在第一继电器输出端和第二继电器输出端间导通或断开时得电或失电；并且，K3和K4分别连接在电机M的不同相的供电线路中，K3和K4的得电或失电令其所在的供电线路导通或断开，而令电机M得电或失电。

于本专利申请的一实施例中，所述急停开关S1，在未闭合时令其两个常闭触点闭合，以导通S12与S11间的线路且导通S21与S22间的线路，以令所述智能安全继电器处于输出准备状态；所述急停开关S1，还用于在闭合时令其两个常闭触点断开，以断开S12与S11间的线路且断开S21与S22间的线路，触发第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B的信号输出令第一继电器输出端和第二继电器输出端间断开，以使接触器K3和K4失电，而令电机M失电；所述复位开关S2，用于在闭合时令其常开触点闭合，以导通S34与S11间的线路，触发第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B的信号输出令第一继电器输出端和第二继电器输出端间导通，以使接触器K3和K4得电，而令电机M得电。

如上所述，本专利申请的智能安全继电器及其所应用的电路，智能安全继电器，包括：第一处理芯片MCU A、第二处理芯片MCU B、第一及第二输入驱动电路、第一至第三输入采样电路、第一及第二诊断信号发生电路、第一及第二逻辑电路、诊断信号检测电路、第一及第二继电器驱动电路、以及第一及第二继电器电路；第一处理芯片MCU A、第二处理芯片MCU B能根据输入采样电路对输入驱动电路的采样，来自动控制第一及第二继电器电路中的触点通断以令输出通断，并能根据诊断信号生成电路和诊断信号检测电路来检测各种故障来对应令输出通断，实现智能化的可靠切断，而且采用智能方案，可以通过组态，实现多种安全功能或者逻辑需求。

附图说明

图1显示为本专利申请一实施例中的智能继电器的电路模块结构示意图。

图2显示为本专利申请一实施例中的智能继电器具体应用的电路结构示意图。

图3A显示为本专利申请一实施例中的输入驱动电路和输入采样电路连接电路结构示意图。

图3B是图3A实施例中的信号时序示意图。

图4A显示为本专利申请一实施例中第一诊断信号发生电路、第二诊断信号发生电路和诊断信号采样电路连接的电路结构示意图。

图4B是图4A实施例中的信号时序示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本专利申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利申请的其他优点与功效。本专利申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利申请的基本构想，遂图式中仅显示与本专利申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，展示本专利申请一实施例中的智能安全继电器的电路结构示意图，所述智能安全继电器包括：第一处理芯片MCU A、第二处理芯片MCU B、第一输入驱动电路、第二输入驱动电路、第一输入采样电路、第二输入采样电路、第三输入采样电路、第一诊断信号发生电路、第二诊断信号发生电路、诊断信号检测电路、第一逻辑电路、第二逻辑电路、第一继电器驱动电路、第二继电器驱动电路、第一驱动器电路、及第二驱动器电路。

所述第一处理芯片MCU A，包括：第一管脚至第十管脚(在图中由MCU A中的管脚1～10表示)；

所述第二处理芯片MCU B，包括：第十一管脚O1至第二十管脚O2(在图中由MCU A中的管脚11～20表示)；

所述第一输入驱动电路，其输入端连接第一处理芯片MCU A的第一管脚O1，其输出端引出第一控制端S11；

所述第二输入驱动电路，其输入端连接第二单片机芯片第二处理芯片MCU B的第十一管脚O1，其输出端引出第二控制端S21；第一控制端S11及第二控制端S21分别输出第一驱动信号和第二驱动信号，所述第一驱动信号和第二驱动信号为不同波形的周期性脉冲信号；

所述第一输入采样电路，其输入端连接第一采样端S12，其输出端分别连接第一处理芯片MCU A的第二管脚及第二处理芯片MCU B的第十二管脚，以分别输出采样信号I1；第二输入采样电路，其输入端连接第二采样端S22，其输出端分别连接第一处理芯片MCU A的第三管脚及第二处理芯片MCU B的第十三管脚，以分别输出采样信号I2；第三输入采样电路，其输入端连接第二采样端S34，其输出端分别连接第一处理芯片MCU A的第四管脚及第二处理芯片MCU B的第十四管脚，以分别输出采样信号I3。

具体的，所述第一采样端S12、第二采样端S22、及第三采样端S34中的部分供耦合至S11且另一部分供耦合至S21，以进行信号采样，并在能采样到信息时，生成能被第一处理芯片MCU A识别采样信号输入至第一处理芯片MCU A、及能被第二处理芯片MCU B识别的采样信号输入至第二处理芯片MCU B，以令第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B在收到该采样信号时候控制智能安全继电器处于输出准备状态。

S11，S21产生两个不同的波形，产生不同的波形的目地是为了区分S11，S21，当出现接线错误，或者短路故障时，可以区分。需要注意的是，在设计波形时，在同一时间点上，S11，S21不能同时出现低电平。

所述第一处理芯片MCU A的第五管脚TX连接第二处理芯片MCU B的第十五管脚RX形成第一数据通道，其中，第五管脚TX为数据发送端，第十五管脚RX为数据接收端；所述第一处理芯片MCU A的第六管脚RX连接第二处理芯片MCU B的第十六管脚TX形成第二数据通道，其中，第六管脚为数据接收端RX，第十六管脚为数据发送端TX；第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B之间通过第一数据通道和第二数据通道传输数据或时钟同步。

所述第一处理芯片MCU A的第七管脚O4连接第一诊断信号发生电路的输入端；第二处理芯片MCU B的第十七管脚O4连接第二诊断信号发生电路的输入端。

所述诊断信号检测电路，其具有连接第一处理芯片MCU A的第八管脚I4的第一输出端、连接第二处理芯片MCU B的第十八管脚I4的第二输出端、及输入端；第一逻辑电路，其具有连接第一处理芯片MCU A的第九管脚O3的第一输入端、连接第一处理芯片MCU A的第十管脚O2的第二输入端、及连接第一继电器驱动电路的输入端的输出端。

所述第一继电器驱动电路的输出端连接于一第一继电器电路的第一继电器线圈，所述第一继电器电路还包括：与第一诊断信号发生电路输出端连接的第一常闭触点NC、与第一继电器输出端13连接的第一常开触点NO、以及与所述诊断信号检测电路输入端连接的第一公共触点G；其中，所述第一逻辑电路，用于根据第一处理芯片MCU A的第九管脚O3和第十管脚O2输入信号进行逻辑运算得到第一开关控制信号，来令第一继电器驱动电路驱动第一继电器线圈得电或失电，以作用至令所述第一公共触点G与第一常闭触点NC或第一常开触点NO电性连接；第二逻辑电路，其具有连接第二处理芯片MCU B的第十九管脚O3的第一输入端、连接第二处理芯片MCU B的第二十管脚O2的第二输入端、及连接第二继电器驱动电路14的输入端的输出端；所述第二继电器驱动电路的输出端连接于一第二继电器电路的第二继电器线圈，所述第二继电器电路还包括：与第二诊断信号发生电路输出端连接的第二常闭触点NC、与第二继电器输出端连接的第二常开触点NO、以及与所述诊断信号检测电路输入端及第一公共触点G连接的第二公共触点G；其中，所述第二逻辑电路，用于根据第二处理芯片MCU B的第十九管脚O3和第二十管脚O2输入信号进行逻辑运算得到第二开关控制信号，来令第二继电器驱动电路驱动第二继电器线圈得电或失电，以作用至令所述第二公共触点G与第二常闭触点NC或第二常开触点NO电性连接；其中，第一公共触点G和第一常开触点NO间的电性连接、以及第二公共触点G和第二常开触点NO间的电性连接令第一继电器输出端13和第二继电器输出端间导通。

所述第一继电器电路和第二继电器电路可以是采用具有一组转换触点的普通继电器，该种样式的继电器体积可以做的很小，采用普通继电器必须考虑普通继电器触点故障，能否被有效的识别，即上述诊断信号发生电路和诊断信号检测电路的作用；另外现场应用有很多隔离的应用，因此还需考虑图1中控制回路和输出回路之间的隔离，可以通过诊断信号发生电路和诊断信号检测电路中与输出回路相接的高压低容值电容来实现隔离。

于本专利申请的一实施例中，所述第一逻辑电路包括：第一与门，其包括第一输入端、第二输入端及输出端；第一看门狗电路；其中，所述第一与门的第一输入端连接第一处理芯片MCU A的第九管脚O3，所述第一处理芯片MCU A的第十管脚O2连接第一看门狗电路的输入端，所述第一看门狗电路的输出端连接第一与门的第二输入端；所述第一与门的输出端连接所述第一继电器驱动电路的输入端；所述第二逻辑电路包括：第二与门，其包括第一输入端、第二输入端及输出端；第二看门狗电路；其中，所述第二与门的第一输入端连接第二处理芯片MCU B的第十九管脚O3，所述第二处理芯片MCU B的第二十管脚O2连接第二看门狗电路的输入端，所述第二看门狗电路的输出端连接第二与门的第二输入端；所述第一与门的输出端连接所述第一继电器驱动电路的输入端。

于本专利申请的一实施例中，第一处理芯片MCU A，用于通过其第十管脚O2周期性输出脉冲信号给第一看门狗电路；所述第一看门狗电路，用于在预定时间内未收到所述脉冲信号的情况下，输出低电平信号，以令第一与门的输出端输出低电平信号，令第一继电器驱动电路输出低电平，使得第一继电器线圈失电以令第一开关的第一公共触点G和第一常开触点NO断开，而与第一常闭触点NC连接；第二处理芯片MCU B，用于通过其第二十管脚O2周期性输出脉冲信号给第二看门狗电路；所述第二看门狗电路，用于在预定时间内未收到所述脉冲信号的情况下，输出低电平信号，以令第二与门的输出端输出低电平信号，令第二继电器驱动电路输出低电平的，使得第二继电器线圈失电以令第二开关的第二公共触点G和第二常开触点NO断开，而与第一常闭触点NC连接；采用看门狗电路的目的是防止由于MCU故障或者软件跑飞而导致智能安全继电器处于一种不安全状态。

于本专利申请的一实施例中，所述的智能安全继电器，包括：电源输入端，供输入外部直流电源(例如24V直流电源)；调压电路，其输入端连接所述电源输入端，其输出端引出第一直流供电端以提供第一直流电源VCC1；稳压滤波电路，其输入端连接所述调压电路的输出端，其输出端引出第二直流供电端以提供第一直流电源经稳压滤波电路形成的第二直流电源VCC2；其中，第一直流电源VCC1供连接至第一输入驱动电路、第二输入驱动电路、第一继电器驱动电路、及第二继电器驱动电路以供电，第二直流电源VCC2供连接至第一处理芯片MCU A、第二处理芯片MCU B、第一逻辑电路、第二逻辑电路、第一输入采样电路、第二输入采样电路、及第三输入采样电路以供电，稳压滤波电路和调压电路可采用多种方式实现，技术比较成熟，不具体说明。

如图2所示，展示一实施例中应用图1的智能安全继电器的电路的结构示意图。

所述电路包括：所述智能安全继电器、急停开关S1、复位开关S2、等；急停开关S1，包括：两组常闭触点，分别接入S11与S12之间的线路中、以及S21与S22之间的线路中；复位开关S2，包括：一组常开触点，接入S12与S34之间的线路中；电源，连接在第一继电器输出端13和第二继电器输出端14之间的回路中；接触器K3和K4，并联连接在第一继电器输出端13和第二继电器输出端14之间的回路中，以在第一继电器输出端13和第二继电器输出端14间导通或断开时得电或失电；并且，K3和K4分别连接在电机M的不同相的供电线路中，K3和K4的得电或失电令其所在的供电线路导通或断开，而令电机M得电或失电。

于本专利申请的一实施例中，所述急停开关S1，在未闭合时令其两个常闭触点闭合，以导通S12与S11间的线路且导通S21与S22间的线路，以令所述智能安全继电器处于输出准备状态；所述急停开关S1，还用于在闭合时令其两个常闭触点断开，以断开S12与S11间的线路且断开S21与S22间的线路，触发第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B的信号输出令第一继电器输出端和第二继电器输出端间断开，以使接触器K3和K4失电，而令电机M失电，保证现场安全；所述复位开关S2，用于在闭合时令其常开触点闭合，以导通S34与S11间的线路，触发第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B的信号输出令第一继电器输出端和第二继电器输出端间导通，以使接触器K3和K4得电，而令电机M得电运转。

需说明的是，虽然图2实施例中，S12对应S11和S34的信号采样，S22对应S21的信号采样，但是在其它实施例中，该采样任务的分配关系也可以加以变化，并非以此为限。

于本专利申请的一实施例中，所述输入驱动电路可采用三极管或高边开关等实现。

具体的，通过三极管实现所述输入驱动电路的结构：所述第一输入驱动电路和第二输入驱动电路的电路结构可相同，该电路结构包括：第一PNP型三极管、第一NPN型三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；第一PNP型三极管的发射极连接供电电源，其基极经第一电阻连接第一NPN型三极管的集电极，第一PNP型三极管的集电极经第二电阻接地；第一NPN型三极管的集电极接地，其基极连接第三电阻及第四电阻的一端，第三电阻的另一端接地；在所述电路结构应用于第一输入驱动电路时，第一PNP型三极管的集电极引出至第一控制端S11；第四电阻的另一端连接至第一处理芯片MCU A的第一管脚O1；在所述电路结构应用于第二输入驱动电路时，第一PNP型三极管的集电极引出至第二控制端S21；第四电阻的另一端连接至第二处理芯片MCU B的第十一管脚O1。

于本专利申请的一实施例中，所述第一输入采样电路、第二输入采样电路及第三输入采样电路通过电阻分压或逻辑控制元件实现，所述逻辑控制元件包括：运算放大器或反向器。

具体的，所述第一输入采样电路、第二输入采样电路及第三输入采样电路的电路结构相同，该电路结构包括：反向器、第一稳压管、第五电阻、第六电阻、及第七电阻；第五电阻一端连接第六电阻和第七电阻的一端，第六电阻另一端接地，第七电阻另一端连接第一稳压管的负极及反向器的输入端；第一稳压管的正极接地；在所述电路结构应用于第一输入采样电路时，第五电阻另一端连接第一采样端，反向器的输出端连接第一处理芯片MCU A的第二管脚I1和第二处理芯片MCU B的第十二管脚I1；在所述电路结构应用于第二输入采样电路时，第五电阻另一端连接第二采样端，反向器的输出端连接第一处理芯片MCU A的第三管脚I2和第二处理芯片MCU B的第十三管脚I2；在所述电路结构应用于第三输入采样电路时，第五电阻另一端连接第三采样端，反向器的输出端连接第一处理芯片MCU A的第四管脚I3和第二处理芯片MCU B的第十四管脚I3。

如图3A所示，展示本专利申请一实施例中的第一输入驱动电路和第一输入采样电路连接电路结构示意图，图3B是该实施例中相关端口和管脚的波形时序图。

于本专利申请的一实施例中，所述第一诊断信号发生电路和第二诊断信号发生电路的电路结构相同，该电路结构包括：第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十电阻、第二NPN型三极管、第三NPN型三极管、第二PNP型三极管、第二稳压管、第一电容、及第二电容；第八电阻一端连接第九电阻的一端及第二NPN型三极管的基极，第九电阻的另一端连接第二NPN型三极管的发射极，第二NPN型三极管的集电极连接第十电阻和第十一电阻的一端，第十电阻的另一端连接一供电电源(直流电源)，第十一电阻的另一端连接第三NPN型三极管和第二PNP型三极管的基极，第三NPN型三极管的发射极连接第二PNP型三极管的发射极并连接第一电容的一端，第三NPN型三极管的集电极连接所述供电电源，第二PNP型三极管的集电极连接第二稳压管的正极并接地，第一电容的另一端连接第二电容的一端；在所述电路结构应用于第一诊断信号发生电路时，第八电阻的另一端连接MCU A的第七管脚，第二电容的另一端连接所述第一常闭触点；在所述电路结构应用于第一诊断信号发生电路时，第八电阻的另一端连接MCU B的第十七管脚，第二电容的另一端连接所述第二常闭触点。

于本专利申请的一实施例中，所述诊断信号检测电路包括：第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第三电容、第四电容、第五电容、第三稳压管及第四NPN型三极管；第十二电阻一端连接第一处理芯片MCU A的第八管脚I4和第二处理芯片MCU B的第十八管脚I4，其另一端连接第十三电阻的一端及第四NPN型三极管的集电极，第十三电阻的另一端接供电电源，第四NPN型三极管的基极接第十四电阻、第三电容及第十五电阻的一端，第十五电阻的另一端连接第三稳压管的负极及第四电容的一端，第四电容的另一端连接第五电容的一端，第五电容的另一端连接所述第一公共触点及第二公共触点；第四NPN型三极管的发射极、第十四电阻的另一端、第三电容的另一端、及第三稳压管的正极接地。

如图4A所示，展示本发明一实施例中第一诊断信号发生电路、第二诊断信号发生电路和诊断信号采样电路连接的电路结构示意图；图4B为图4A实施例中相应端口的信号时序示意图。

在继电器没有发生危险故障的情况，MCU的管脚O4产生高频交替高低电平，三极管Q2，Q3输出高频交替高低信号，稳压管Z1用于保护控制回路。高频交替高低信号可以通过C1，C2以及继电器触点公共端，传递给诊断检测电路的C3，C4，波形仍为高频交替高低电平，再通过R9，C5滤波电路，变成稳定的控制电压，该电压可以控制Q6导通，诊断检测电路输出为低电平的I4并传递给MCU A第八管脚和MCUB的第18管脚。

并且，还可利用高压低容值的电容C1，C2，C3，C4，C6，C7的高压低容值特点可以有效的隔离控制回路和输出回路，利用电容的隔离作用，可以有效的隔离控制回路和安全回路，保证现场的隔离。

具体说明触点故障检测，继电器的危险故障有两种：继电器公共触点G与常开触点NO发生触点粘连；继电器公共触点G、常闭触点NC及常开触点NO三端发生粘连；于本专利申请的一实施例中，所述第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B，用于在需要智能继电器的第一继电器输出端13和第二继电器输出端14对外输出启动时，令所述第一继电器驱动电路第一继电器电路线圈得电以令第一公共触点连接第一常开触点，令所述第二继电器驱动电路驱动第二继电器电路的线圈得电以令第二公共触点连接第二常开触点；其中，若第一处理芯片MCU A或第二处理芯片MCU B的I4管脚接收到诊断信号检测电路的输出为高电平，则表示第一继电器电路或第二继电器电路没有发生触点粘连故障；若第一处理芯片MCU A或第二处理芯片MCU B的I4管脚接收到诊断信号检测电路的输出为低电平，则表示第一继电器电路或第二继电器电路发生公共触点、常开触点及常闭触点粘连故障；以及/或者，第一处理芯片MCU A和第二处理芯片MCU B，用于在需要智能继电器的第一继电器输出端13和第二继电器输出端14对外输出断开时，令所述第一继电器驱动电路第一继电器电路线圈失电以令第一公共触点连接第一常闭触点，令所述第二继电器驱动电路第二继电器电路线圈失电以令第二公共触点连接第二常闭触点；其中，若第一处理芯片MCU A或第二处理芯片MCU B的I4管脚接收到诊断信号检测电路的输出为低电平，则表示第一继电器电路或第二继电器电路没有发生触点粘连故障；若第一处理芯片MCU A或第二处理芯片MCU B的I4管脚接收到诊断信号检测电路的输出为高电平，则表示表示第一继电器电路或第二继电器电路发生公共触点与常开触点粘连故障。

综上所述，本专利申请的智能安全继电器及其所应用的电路，智能安全继电器，包括：第一处理芯片MCU A、第二处理芯片MCU B、第一及第二输入驱动电路、第一至第三输入采样电路、第一及第二诊断信号发生电路、第一及第二逻辑电路、诊断信号检测电路、第一及第二继电器驱动电路、以及第一及第二继电器电路；第一处理芯片MCU A、第二处理芯片MCU B能根据输入采样电路对输入驱动电路的采样，来自动控制第一及第二继电器电路中的触点通断以令输出通断，并能根据诊断信号生成电路和诊断信号检测电路来检测各种故障来对应令输出通断，实现智能化的可靠切断，而且采用智能方案，可以通过组态，实现多种安全功能或者逻辑需求。

本专利申请有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利申请的权利要求所涵盖。