延迟关机控制系统及延迟关机控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种延迟关机控制系统及延迟关机控制装置。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，轨道交通成为人们主要的出游方式，提高乘务员的技术水平，保证列车运行安全是一个有待解决的问题。鉴于此，许多公司都研制出各种各样的实训台，来提高乘务员的作业水平，防止事故发生，但是这些实训台都存在一些问题：(1)当用户直接关断设备电源开关时，设备内工控主机的计算机操作系统，经常由于异常断电而造成计算机系统的损坏，另一方面也使工控机的硬盘出现“坏道”的问题；(2)由于实训设备运行中需要几个主机协调运行，如果关机步骤不对，在突然对主机加电或断电时会产生较大的电冲击，容易造成主机不能正常启动或不能正常关机。

授权公告号为CN 202548751 U的中国实用新型专利文件公开了一种计算机断电保护系统，该系统通过USB发出指令，只能控制一个计算机设备。而且USB发送指令，需要对USB接口进行编程；另外，USB驱动在断电或者插拔时会重新安装，若在外部供电异常时，某设备的USB接口出现松动，则无法通过USB接口将指令发送到相应的设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种延迟关机控制系统及延迟关机控制装置，用以解决现有技术的控制方式适用性较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种延迟关机控制系统，包括UPS、延迟关机控制装置和至少两个计算机设备，延迟关机控制装置包括MCU和电源控制检测模块，UPS供电连接各计算机设备和MCU，电源控制检测模块用于检测外部供电是否出现异常，延迟关机控制装置还包括至少两个继电器，MCU通过对应的驱动电路连接各继电器的控制线圈，各计算机设备分别采样连接对应的继电器的触点。

本系统中，计算机设备采样连接继电器的触点，当供电异常时，MCU控制继电器的触点动作，计算机经过采样得到继电器触点动作的信号后，保存计算机信息进而自动关机，保证计算机硬盘等部件的安全，而且通过继电器的方式进行控制，控制方式可靠，适用性强。

进一步的，MCU通过对应的采样电路连接各继电器的触点。

为了检测继电器触点的状态，在继电器的触点与MCU之间设置有采样电路，采样电路将采样结果发送至MCU，以确保MCU对继电器触点的控制。

进一步的，采样电路包括光耦元件，MCU连接光耦元件的副边电路；光耦元件的原边电路中串设有指示灯和对应继电器的触点。

光耦元件具有良好的隔离性以及抗干扰性，通过光耦元件进行采样进一步的提高采样的准确性。

进一步的，驱动电路包括三极管，三极管的基极连接MCU，三极管的输出极与对应继电器的控制线圈连接。

通过三极管驱动继电器的控制线圈，进一步的提高控制速度以及控制的安全性。

进一步的，MCU通过串行通信接口与UPS连接。

MCU与UPS进行通信是为了控制UPS延时关机，避免资源浪费，而且串行通信接口技术成熟，可靠性高，并且成本低。

进一步的，MCU连接有开关机控制模块，开关机控制模块包括按键。

通过所按按键时间的长短判断实现一键关机还是有次序的开关机，方法简单实用，可靠性高，适用性强。

另外，还提出一种延迟关机控制装置，包括MCU和电源控制检测模块，电源控制检测模块用于检测外部供电是否出现异常，还包括至少两个继电器，MCU通过对应的驱动电路连接各继电器的控制线圈，各计算机设备分别采样连接对应的继电器的触点。

本装置中，计算机设备采样连接继电器的触点，当供电异常时，MCU控制继电器的触点动作，计算机经过采样得到继电器触点动作的信号后，保存计算机信息进而自动关机，保证计算机硬盘等部件的安全，而且通过继电器的方式进行控制，控制方式可靠，适用性强。

进一步的，MCU通过对应的采样电路连接各继电器的触点。

为了检测继电器触点的状态，在继电器的触点与MCU之间设置有采样电路，采样电路将采样结果发送至MCU，以确保MCU对继电器触点的控制。

进一步的，采样电路包括光耦元件，MCU连接光耦元件的副边电路；光耦元件的原边电路中串设有指示灯和对应继电器的触点。

光耦元件具有良好的隔离性以及抗干扰性，通过光耦元件进行采样进一步的提高采样的准确性。

进一步的，驱动电路包括三极管，三极管的基极连接MCU，三极管的输出极与对应继电器的控制线圈连接。

通过三极管驱动继电器的控制线圈，进一步的提高控制速度以及控制的安全性。

附图说明

图1是本实用新型延迟关机控制系统的结构框图；

图2是本实用新型MCU的控制电路图；

图3是本实用新型电源控制检测模块的电路图；

图4是本实用新型电源转换模块的电路图；

图5是本实用新型设备1对应的采样电路的电路图；

图6是本实用新型设备2对应的采样电路的电路图；

图7是本实用新型按键对应的检测电路的电路图；

图8是本实用新型设备1对应的驱动电路的电路图；

图9是本实用新型设备2对应的驱动电路的电路图。

具体实施方式

延迟关机控制系统实施例：

本实施例提出一种延迟关机控制系统，该系统如图1所示包括UPS、延迟关机控制装置和至少两个计算机设备。延迟关机控制装置包括MCU和电源控制检测模块，UPS通过电源转换模块供电连接各计算机设备和MCU，还包括至少两个继电器，MCU通过对应的驱动电路连接各继电器的控制线圈，各计算机设备分别采样连接对应继电器的触点。通过计算机设备采样继电器的动作而实现计算机设备的自动关机。本实施例中，计算机设备的数量为两个，分别为设备1与设备2，对应的继电器数量也为两个，分别为继电器1与继电器2，当然，对应的驱动电路也为两个。

MCU接收各采样信息并发出控制指令给驱动电路驱动继电器的控制线圈，进而控制继电器的触电状态以控制计算机设备的关机。MCU及其部分外围电路如图2所示。

电源控制检测模块用于检测外部供电是否出现异常，本实施例中为检测电源插排是否正常工作，其内部电路原理如图3所示，通过光耦元件进行信号检测，光耦元件的原边电路OA1用于连接电源插排，副边电路的接点连接MCU的引脚8，当电源插排正常工作时，流过OA1的平均电流为正，当电源插排工作异常时，无电流流过OA1。

继电器1和继电器2分别为图8中的RL1和图9中的RL2。以继电器RL1为例，当继电器RL1的控制线圈(设置在引脚1与引脚8之间)带电，继电器RL1的触点(引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6与引脚7连接各触点)动作。

UPS可以利用自身所带的蓄电池和逆变电路将直流转换为220v交流电持续给设备1与设备2进行供电；220V交流电通过电源转换模块转换为3.3V电压为MCU供电，同时，MCU中的RXD与TXD通过串口线RS232连接UPS，以控制UPS延时关机。电源转换模块的控制电路如图4所示，其控制原理为现有技术，这里不做过多介绍。

继电器的触点进行动作后，要将自身动作的信息反馈给MCU，以确保继电器触点进行动作。因此，本实施例中，MCU通过对应的采样电路连接各继电器的触点，并且该采样电路通过光耦隔离的方式实现了继电器触点动作的反馈。如图5、图6所示，采样电路包括光耦元件与可以发光的指示灯(即图5中的LED3与图6中的LED4)，MCU连接光耦元件的副边电路，通过图5中的LD1_DEC与图6中的LD1_DEC接点连接；光耦元件的原边电路中串设有对应继电器的触点。光耦元件的原边电路采集继电器触点动作信息，并通过副边电路发送至MCU。作为其他实施方式，也可以采用非光耦隔离的采样电路，例如直接采样触点，不进行隔离的方式。当然，指示灯是为了方便工作人员的观察，在无需人工操作的情况下，也可以不设置指示灯。

为了进一步提高控制的效率，本实施例中，驱动电路如图8、图9所示，图8的驱动电路包括三极管Q2，图9的驱动电路包括三极管Q1。以三极管Q2为例，三极管Q2的基极通过SW1连接MCU，三极管Q2的输出极(即集电极)与继电器RL1的控制线圈连接。MCU控制三极管Q2的开关状态进而控制继电器线圈。作为其他实施方式，驱动电路也可以是MOS管等半导体器件。

具体控制过程为：对于设备1，如图8、图5所示，当MCU的控制继电器RL1动作时，MCU的SW1引脚产生高电平，控制三极管Q2导通，使继电器RL1的控制线圈得电，继电器RL1的触点动作；继电器RL1的触点动作，使图5中PWLED1+与PWLED1-2导通，即连接的光耦元件的原边电路OP1导通，LED3发光，同时副边电路导通，LD1_DEC被拉低，从而被MCU检测到，实现MCU对继电器控制的反馈。

本实施例中，MCU通过串行通信接口与UPS连接，MCU通过串口线RS232向UPS发送延时关机的指令，当然UPS为带有RS232接口的UPS。UPS的具体型号为SURT1000XLICH。

为了对计算机设备的关机进行很好的控制，本实施例中，MCU连接有关机控制模块，关机控制模块包括按键，按键通过如图7所示的检测电路连接MCU，通过所按按键时间的长短判断时一键关机还是有次序的关机，进而很好的保护计算机设备。

本系统的工作原理为：

在系统正常工作时，电源插排通过UPS为整个系统供电并对UPS进行充电。当系统突然断电后，电源控制检测模块通过实时检测电源插排的状态检测到断电，将断电信息通过串口线RS232向MCU发送断电指令，同时UPS向MCU以及设备1与设备2进行供电，所以各设备不会因突然断电而非正常关机。当MCU接收到断电指令后通过三极管驱动继电器的控制线圈带电，进而继电器的触点发生动作(同时指示灯亮)，各设备采集到对应继电器触点发生动作后，保存计算机信息且在设定的时间内自行关机，例如60s之后关机。同时光耦元件采集继电器的触点动作信息，发送至MCU，MCU收到继电器触点动作信息确保继电器触点发生动作，若MCU没有收到继电器触点动作信息，则再次控制继电器线圈带电。在确保继电器触点动作的情况下，MCU通过串口线RS232向UPS发送延时关机的指令，例如70s后关机(UPS的延时关机时间应大于计算机设备的延时关机时间)。该系统避免了设备因突然断电而造成设备硬盘等部件损坏。

在系统正常工作完成，需要正常关机时，通过工作人员的按键操作进行控制，MCU连接如图7所示的按键检测电路，当工作人员按按键的持续时间小于5s时，MCU同时控制各继电器动作，各设备采集到对应的继电器动作后保存信息自动关机实现设备1与设备2的同时关机；当工作人员按按键的持续时间大于5s时，MCU延时控制各继电器动作，各设备进行有序的关机，具体为，设定设备1与设备2之间的延时时间，MCU先控制继电器RL1动作，设备1采集到继电器RL1动作后进行关机，待延时时间到之后MCU控制继电器RL2动作，设备2采集到继电器RL2动作后进行关机，实现设备1与设备2有次序的关机。

延迟关机控制装置实施例：

延迟关机控制装置的结构组成、连接关系在上述延迟关机控制系统实施例中已经详细介绍，这里不做赘述。