继电组件、继电组件的控制方法
【专利摘要】本发明涉及继电组件及其控制方法，旨在提高继电组件中的常闭触点的监测的可靠性。在非通电状态时，向所述第1常闭触点发送第1诊断信号，且进行已发送的第1诊断信号的返回状况的检测，并向所述第2常闭触点发送与第1诊断信号不同的第2诊断信号，且进行已发送的第2诊断信号的返回状况的检测；在第1诊断信号的返回状况的检测的结果不满足第1给定条件、第2诊断信号的返回状况的检测的结果不满足与第1给定条件不同的第2给定条件两者之中的至少一者发生的情况下，判定为异常。
【专利说明】
继电组件、继电组件的控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及继电组件。
【背景技术】
[0002]在切换对负载是通电还是非通电的继电组件(也称为继电器组件)，设置具有常开触点(a触点)以及常闭触点(b触点)的机械式的开闭元件。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:欧州专利EP1202313A1 (2000年10月23日公开)
[0006]专利文献2:日本国实用新型公报实开平5 - 55435(1993年7月23日公开)
[0007]在这样的继电组件中，根据在非通电时发送至常闭触点的信号的状态，能监测(诊断)常闭触点，但存在在监测时因混入至常闭触点的噪声而无法正确检测异常(例如，常闭触点的ON故障(始终闭合故障))的情况，这成为问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的之一在于，提高继电组件中的常闭触点的监测的可靠性。
[0009]本发明所涉及的继电组件具备切换电路和控制部，所述切换电路包含第I常开触点及第2常开触点和第I常闭触点及第2常闭触点，在第I常开触点及第2常开触点处于断开状态且第I常闭触点及第2常闭触点处于闭合状态时，成为对负载的非通电状态，在第I常开触点及第2常开触点处于闭合状态且第I常闭触点及第2常闭触点处于断开状态时，成为对负载的通电状态，在所述非通电状态时，所述控制部向所述第I常闭触点发送第I诊断信号，且进行已发送的第I诊断信号的返回状况的检测，并向所述第2常闭触点发送与第I诊断信号不同的第2诊断信号，且进行已发送的第2诊断信号的返回状况的检测，在第I诊断信号的返回状况的检测的结果不满足第I给定条件、第2诊断信号的返回状况的检测的结果不满足与第I给定条件不同的第2给定条件两者之中的至少一者发生的情况下，判定为异常。
[0010]根据所述构成，第I诊断信号与第2诊断信号不同，且第I给定条件与第2给定条件不同，因此在第I常闭触点及第2常闭触点均发生ON故障，且在监测时与第I诊断信号类似的噪声从第I常闭触点及第2常闭触点分别侵入控制部这样的情况下，也能基于第2诊断信号的返回状况的检测的结果不满足第2给定条件这一状况来判断为异常。由此，能提高继电组件中的常闭触点的监测的可靠性。
【附图说明】
[0011]图1A?图1C是表示本实施方式的继电组件的构成(对负载非通电)的框图。
[0012]图2A?图2C是表示本实施方式的继电组件的构成(对负载通电)的框图。
[0013]图3A?图3D是表示本实施方式的继电组件的构成(监测期间)的框图。
[0014]图4A?图4D是表示在本实施方式的继电组件处于ON故障的情况下的监测期间的框图。
[0015]图5A?图f5D是表不在本实施方式的继电组件处于ON故障、且有噪声侵入的情况下的监测期间的框图。
[0016]附图标记的说明
[0017]2控制部
[0018]3切换电路
[0019]5第I有触点继电器电路
[0020]6第2有触点继电器电路
[0021]7、8继电器线圈
[0022]10继电组件
[0023]21、22 负载
[0024]23负载电源
[0025]24外部电源
[0026]al?a4触点(第I?第4常开触点
[0027]bl?b4触点(第I?第4常闭触点)
[0028]Cl?C4绝缘电容器
【具体实施方式】
[0029]如图1以及图2所示，本实施方式的继电组件10具备:控制部2、切换电路3、电源电路9、第I输入电路14及第2输入电路15、负载联动和复位电路17、辅助输出电路18以及指示灯电路19。第I输入电路14受理来自外部的第I输入开关12的输入，第2输入电路15从外部的第2输入开关13受理输入，负载联动和复位电路17受理来自外部的复位开关16的输入。外部电源24 (直流电源)对包含与控制部2连接的电源电路9的继电组件10的各部进行供电。
[0030]控制部2如图1B和图1C所示，由作为执行存储器中所存放的程序的处理器发挥功能的I个或2个微型计算机(微机)构成。
[0031]切换电路3具备第I有触点继电器电路5、第2有触点继电器电路6以及4个绝缘电容器Cl?C4。
[0032]第I有触点继电器电路5是具备机械式的开关SW1、机械式的开关SW2以及继电器线圈7的双极继电器型，其中，开关SWl包含al触点以及bl触点(第I常开触点以及第I常闭触点)，开关SW2包含a2触点以及b2触点(第2常开触点以及第2常闭触点)，第I有触点继电器电路5通过继电器线圈7的励磁来产生电磁力，并通过该电磁力来切换开关Sffl与SW2。S卩，在al触点处于断开状态时，bl触点成为闭合状态，在al触点处于闭合状态时，bl触点成为断开状态，在a2触点处于断开状态时，b2触点成为闭合状态，在a2触点处于闭合状态时，b2触点成为断开状态。
[0033]第2有触点继电器电路6是具备机械式的开关SW3、机械式的开关SW4以及继电器线圈8的双极继电器型，其中，开关SW3包含a3触点以及b3触点(第3常开触点以及第3常闭触点)，开关SW4包含a4触点以及b4触点(第4常开触点以及第4常闭触点)，第2有触点继电器电路6通过继电器线圈8的励磁来产生电磁力，并通过该电磁力来切换机械式开关SW3与SW4。S卩，在a3触点处于断开状态时，b3触点成为闭合状态，在a3触点处于闭合状态时，b3触点成为断开状态，在a4触点处于断开状态时，b4触点成为闭合状态，在a4触点处于闭合状态时，b4触点成为断开状态。
[0034]此外，bl触点经由绝缘电容器Cl与控制部2连接，b3触点经由绝缘电容器C3与控制部2连接，b2触点经由绝缘电容器C2与控制部2连接，b4触点经由绝缘电容器C4与控制部2连接。另外，在al触点与a3触点之间，串联连接负载21与负载用的负载电源23 (交流电源)。另外，在a2触点与a4触点之间，串联连接负载22与负载用的负载电源23。
[0035]控制部2通过对切换电路3的继电器线圈7以及继电器线圈8各自的电流进行控制，在al触点、a3触点、a2触点以及a4触点(以下，简称为al?a4触点)处于断开状态下bl触点、b3触点、b2触点以及b4触点(以下简称为bl?b4触点)成为闭合状态的负载21以及负载22的非通电状态(图1)、与在al?a4触点处于闭合状态下bl?b4触点成为断开状态的负载21以及负载22的通电状态(图2)之间进行切换。
[0036]如图1所示，在对负载21以及负载22的非通电状态下，将bl触点以及b3触点进行连接，形成从控制部2的端子Xl起经由绝缘电容器Cl、bl触点、b3触点以及绝缘电容器C3而至端子Yl的通道I，进而，将b2触点以及b4触点进行连接，形成从控制部2的端子X2起经由绝缘电容器C2、b2触点、b4触点以及绝缘电容器C4而至端子Y2的通道2。
[0037]如图2所示，在对负载21以及负载22的通电状态下，将al触点及a3触点、负载21以及负载电源23串联连接，进而，将a2触点及a4触点、负载22以及负载电源23串联连接。此外，将第I以及第2有触点继电器电路5和6串联配置，是为了在一者的有触点继电器电路中发生ON故障(a触点始终呈闭合状态的故障)的情况下也能使负载21以及负载22成为非通电(冗余目的)。
[0038]以下，说明继电组件10的动作的流程。在初始状态下，外部电源24为OFF (断开)，第I输入开关12以及第2输入开关13均为0FF，复位开关16为0FF，负载21以及负载22处于非通电状态(图1)，负载联动和复位电路17成为ON(两负载处于非通电)。
[0039]在此，若外部电源24 (外部电源)成为ON(接通)，则控制部2启动。接下来，若确保安全状态而使第I输入开关12以及第2输入开关13均0N，则第I输入电路14以及第2输入电路15将0N。接下来，若按下手动的复位开关16并离开，则负载联动和复位电路17按OFF — ON — OFF进行变化。由此，控制部2识别出第I输入开关12以及第2输入开关13均处于0N、且负载联动和复位电路17处于0FF，即，处于能对负载21以及负载22进行通电的状态。
[0040]接下来，控制部2如图3所示，从端子Xl向包含bl触点以及b3触点在内的通道I发送诊断信号MSl (参照图3(d))，通过端子Yl检测诊断信号MSl的返回状况从而进行bl触点以及b3触点的监测(诊断)，并从端子X2向包含b2触点以及b4触点在内的通道2发送诊断信号MS2 (参照图3 (d))，通过端子Y2检测诊断信号MS2的返回状况从而进行b2触点以及b4触点的监测(诊断)。
[0041]如图3所示，诊断信号MS1、MS2均是脉冲信号，彼此周期不同，且一定期间内的脉冲数不同，且占空(Duty)比不同。
[0042]在此，在诊断信号MSl的返回状况的检测的结果满足第I给定条件、且诊断信号MS2的返回状况的检测的结果满足第2给定条件的情况下，判定为正常。
[0043]第I给定条件是指，例如，就周期而言，为周期的第I下限阈值以上且周期的第I上限阈值以下，而且就一定时间内的脉冲数而言，为一定时间内的脉冲数的第I下限阈值以上且一定时间内的脉冲数的第I上限阈值以下，第2给定条件是指，例如，就周期而言，为周期的第2下限阈值以上且周期的第2上限阈值以下，且就一定时间内的脉冲数而言，为一定时间内的脉冲数的第2下限阈值以上且一定时间内的脉冲数的第2上限阈值以下。
[0044]此外，周期的第I下限阈值及周期的第I上限阈值、以及一定时间内的脉冲数的第I下限阈值及一定时间内的脉冲数的第I上限阈值是基于诊断信号MSl的特性而决定的，周期的第2下限阈值及周期的第2上限阈值、以及一定时间内的脉冲数的第2下限阈值及一定时间内的脉冲数的第2上限阈值是基于诊断信号MS2的特性而决定的。
[0045]在此，诊断信号MS1、MS2如上所示是特性不同的脉冲信号，第I给定条件与第2给定条件彼此不同。即，通过周期的第I下限阈值以上且周期的第I上限阈值以下所规定的范围与通过周期的第2下限阈值以上且周期的第2上限阈值以下所规定的范围相互不重叠，通过一定时间内的脉冲数的第I下限阈值以上且一定时间内的脉冲数的第I上限阈值以下所规定的范围与通过一定时间内的脉冲数的第2下限阈值以上且一定时间内的脉冲数的第2上限阈值以下所规定的范围相互不重叠。
[0046]如图3所示，在第I以及第2有触点继电器电路5和6正常的情况下，通道I的诊断信号MSl以及通道2的诊断信号MS2均返回，第I给定条件以及第2给定条件均满足，因此判定为正常。
[0047]另一方面，在诊断信号MSl的返回状况的检测的结果不满足第I给定条件、诊断信号MS2的返回状况的检测的结果不满足第2给定条件之中的至少一者发生的情况下，判定为异常。
[0048]如图4所示，在第I有触点继电器电路5发生了 ON故障的情况下，诊断信号MSl以及诊断信号MS2均未返回，且第I给定条件以及第2给定条件均不满足，因此判定为异常。
[0049]在bl?b4触点无异常的情况下，对继电器线圈7以及继电器线圈8的电流进行控制，使al?a4触点成为闭合状态，使bl?b4触点成为断开状态(图2)。由此，进行负载电源23所执行的对负载21以及负载22的通电(电源供应)。
[0050]而且，若第I输入开关12及第2输入开关13的至少一者处于OFF (将不能确保安全)，则控制部2对继电器线圈7以及继电器线圈8的电流进行控制，使al?a4触点成为断开状态，使bl?b4触点成为闭合状态，从而停止对负载21以及负载22的通电(图1)。此外，辅助输出电路18接受来自控制部2的输入，将对负载21以及负载22的通电或非通电的信息通知给外部的定序器等。
[0051]如图3所示，根据继电组件10，诊断信号MSl与诊断信号MS2不同，第I给定条件(第I阈值)以及第2给定条件(第2阈值)不同。因此，如图5所示，即使在第I有触点继电器电路5发生ON故障(bl触点以及b2触点始终呈闭合的状态)、且在监测时与诊断信号MSl类似的噪声NS从通道I和2分别侵入控制部2的端子Yl和Y2这样的情况下，在端子Y2的检测结果(诊断信号MS2的返回状况的检测的结果)也不满足第2给定条件，因此能判断为异常(第I有触点继电器电路5的ON故障)。由此，能提高继电组件中的常闭触点的监测的可靠性。
[0052]关于该点，假如在诊断信号MS2与诊断信号MSl相同(第I给定条件以及第2给定条件相同)的情况下，如图5所示当与诊断信号MSl类似的噪声NS侵入了端子Yl和Y2时存在误判断为正常的风险。
[0053]此外，如图3 (C)所示，在控制部2由2个微机构成的情况下，例如，一者的微机控制继电器线圈7，且另一者的微机控制继电器线圈8，2个微机分别地，通过端子Yl检测诊断信号MSl的返回状况从而进行bl触点以及b3触点的监测(诊断)，通过端子Y2检测诊断信号MS2的返回状况从而进行b2触点以及b4触点的监测(诊断)。如此，通过将控制部2设为这样的冗余构成，即使单方的微机发生故障，也能维持安全性。
[0054]在上述的说明中，使用了周期以及一定时间内的脉冲数来作为给定条件，但并不限于此。例如，可以针对表示ON(High)期间在I周期内的比例的占空比，将为占空比的第I下限阈值以上且占空比的第I上限阈值以下作为第I给定条件，将为占空比的第2下限阈值以上且占空比的第2上限阈值以下作为第2给定条件。
[0055]在上述说明中在对切换电路3进行控制的控制部2中使用了执行程序的I个或2个微机，但不限于此。在控制部2中可以使用3个以上的微机。另外，还能将具有各种功能的电路进行组合以硬件方式构成控制部2。
[0056]如上所述，本继电组件具备切换电路和控制部，该切换电路包含第I常开触点及第2常开触点和第I常闭触点及第2常闭触点，在第I常开触点及第2常开触点处于断开状态且第I常闭触点及第2常闭触点处于闭合状态时，成为对负载的非通电状态，在第I常开触点及第2常开触点处于闭合状态且第I常闭触点及第2常闭触点处于断开状态时，成为对负载的通电状态，所述控制部在所述非通电状态时向所述第I常闭触点发送第I诊断信号，且进行与已发送的第I诊断信号的返回状况的检测，并向所述第2常闭触点发送与第I诊断信号不同的第2诊断信号，且进行已发送的第2诊断信号的返回状况的检测，在第I诊断信号的返回状况的检测的结果不满足第I给定条件、第2诊断信号的返回状况的检测的结果不满足第2给定条件之中的至少一者发生的情况下，判定为异常。
[0057]根据所述构成，第I诊断信号与第2诊断信号不同，因此即使在第I常闭触点及第2常闭触点均发生ON故障、且在监测时与第I诊断信号类似的噪声从第I常闭触点及第2常闭触点分别侵入控制部这样的情况下，由于第2诊断信号的返回状况的检测的结果不满足第2给定条件，因此也能判断为异常。
[0058]在本继电组件的进一步构成中，在所述第I诊断信号的返回状况的检测的结果满足第I给定条件、且所述第2诊断信号的返回状况的检测的结果满足第2给定条件的情况下，判定为正常。
[0059]在本继电组件的进一步构成中，所述第I诊断信号及第2诊断信号均是脉冲信号，周期、占空比以及一定时间内的脉冲数之中的至少一者彼此不同。
[0060]在本继电组件的进一步构成中，所述第I诊断信号及第2诊断信号均是脉冲信号，所述第I给定条件是指，周期为周期的第I下限阈值以上且周期的第I上限阈值以下，所述第2给定条件是指，周期为周期的第2下限阈值以上且周期的第2上限阈值以下。
[0061]在本继电组件的进一步构成中，所述第I诊断信号及第2诊断信号均是脉冲信号，所述第I给定条件是指，一定时间内的脉冲数为一定时间内的脉冲数的第I下限阈值以上且一定时间内的脉冲数的第I上限阈值以下，所述第2给定条件是指，一定时间内的脉冲数为一定时间内的脉冲数的第2下限阈值以上且一定时间内的脉冲数的第2上限阈值以下。
[0062]在本继电组件的进一步构成中，所述第I诊断信号及第2诊断信号均是脉冲信号，所述第I给定条件是指，占空比为占空比的第I下限阈值以上且占空比的第I上限阈值以下，所述第2给定条件是指，占空比为占空比的第2下限阈值以上且占空比的第2上限阈值以下。
[0063]在本继电组件的进一步构成中，所述切换电路包含第3常开触点及第4常开触点和第3常闭触点及第4常闭触点，在第3常开触点及第4常开触点处于断开状态且第3常闭触点及第4常闭触点处于闭合状态时，成为对负载的非通电状态，在第3常开触点及第4常开触点处于闭合状态且第3常闭触点及第4常闭触点处于断开状态时，成为对负载的通电状态，在所述非通电状态下，将第I常闭触点及第3常闭触点进行连接，并将第2常闭触点及第4常闭触点进行连接，所述第I诊断信号经由第I常闭触点及第3常闭触点而返回至控制部，所述第2诊断信号经由第2常闭触点及第4常闭触点而返回至控制部。
[0064]在本继电组件的进一步构成中，在第I常开触点与第3常开触点之间串联配置有负载以及负载用电源，在第2常开触点与第4常开触点之间串联配置有别的负载以及所述负载用电源。
[0065]本继电组件的控制方法中，所述继电组件具备切换电路和控制部，所述切换电路包含第I常开触点及第2常开触点和第I常闭触点及第2常闭触点，在第I常开触点及第2常开触点处于断开状态且第I常闭触点及第2常闭触点处于闭合状态时，成为对负载的非通电状态，在第I常开触点及第2常开触点处于闭合状态且第I常闭触点及第2常闭触点处于断开状态时，成为对负载的通电状态，在所述非通电状态时，向所述第I常闭触点发送第I诊断信号，且进行已发送的第I诊断信号的返回状况的检测，并向所述第2常闭触点发送与第I诊断信号不同的第2诊断信号，且进行已发送的第2诊断信号的返回状况的检测，在第I诊断信号的返回状况的检测的结果不满足第I给定条件、第2诊断信号的返回状况的检测的结果不满足与第I给定条件不同的第2给定条件之中的至少一者发生的情况下，判定为异常。
[0066]本发明不限于上述实施方式，基于技术常识对上述实施方式进行适当变更或者将它们进行组合而得到的技术方案也包含在本发明的实施方式中。
[0067]本发明所涉及的继电组件适用于需要对负载进行通电控制的设备。
【主权项】
1.一种继电组件，其特征在于，具备切换电路和控制部， 所述切换电路包含第I常开触点及第2常开触点和第I常闭触点及第2常闭触点，在第I常开触点及第2常开触点处于断开状态且第I常闭触点及第2常闭触点处于闭合状态时，成为对负载的非通电状态，在第I常开触点及第2常开触点处于闭合状态且第I常闭触点及第2常闭触点处于断开状态时，成为对负载的通电状态， 在所述非通电状态时，所述控制部向所述第I常闭触点发送第I诊断信号，且进行已发送的第I诊断信号的返回状况的检测，并向所述第2常闭触点发送与第I诊断信号不同的第2诊断信号，且进行已发送的第2诊断信号的返回状况的检测， 在第I诊断信号的返回状况的检测的结果不满足第I给定条件、第2诊断信号的返回状况的检测的结果不满足与第I给定条件不同的第2给定条件两者之中的至少一者发生的情况下，判定为异常。2.根据权利要求1所述的继电组件，其特征在于， 在所述第I诊断信号的返回状况的检测的结果满足第I给定条件、且所述第2诊断信号的返回状况的检测的结果满足第2给定条件的情况下，判定为正常。3.根据权利要求1或2所述的继电组件，其特征在于， 所述第I诊断信号及第2诊断信号均是脉冲信号，周期、占空比以及一定时间内的脉冲数之中的至少一者彼此不同。4.根据权利要求1至3中任一项所述的继电组件，其特征在于， 所述第I诊断信号及第2诊断信号均是脉冲信号， 所述第I给定条件是指，周期为周期的第I下限阈值以上且周期的第I上限阈值以下， 所述第2给定条件是指，周期为周期的第2下限阈值以上且周期的第2上限阈值以下。5.根据权利要求1至4中任一项所述的继电组件，其特征在于， 所述第I诊断信号及第2诊断信号均是脉冲信号， 所述第I给定条件是指，一定时间内的脉冲数为一定时间内的脉冲数的第I下限阈值以上且一定时间内的脉冲数的第I上限阈值以下， 所述第2给定条件是指，一定时间内的脉冲数为一定时间内的脉冲数的第2下限阈值以上且一定时间内的脉冲数的第2上限阈值以下。6.根据权利要求1至5中任一项所述的继电组件，其特征在于， 所述第I诊断信号及第2诊断信号均是脉冲信号， 所述第I给定条件是指，占空比为占空比的第I下限阈值以上且占空比的第I上限阈值以下， 所述第2给定条件是指，占空比为占空比的第2下限阈值以上且占空比的第2上限阈值以下。7.根据权利要求1至6中任一项所述的继电组件，其特征在于， 所述切换电路包含第3常开触点及第4常开触点和第3常闭触点及第4常闭触点，在第3常开触点及第4常开触点处于断开状态且第3常闭触点及第4常闭触点处于闭合状态时，成为对负载的非通电状态，在第3常开触点及第4常开触点处于闭合状态且第3常闭触点及第4常闭触点处于断开状态时，成为对负载的通电状态， 在所述非通电状态下，将第I常闭触点与第3常闭触点进行连接，并将第2常闭触点与第4常闭触点进行连接， 所述第I诊断信号经由第I常闭触点及第3常闭触点而返回至控制部，所述第2诊断信号经由第2常闭触点及第4常闭触点而返回至控制部。8.根据权利要求7所述的继电组件，其特征在于， 在第I常开触点与第3常开触点之间串联配置有负载以及负载用电源，在第2常开触点与第4常开触点之间串联配置有别的负载以及所述负载用电源。9.一种继电组件的控制方法，其特征在于， 所述继电组件具备切换电路和控制部，所述切换电路包含第I常开触点及第2常开触点和第I常闭触点及第2常闭触点，在第I常开触点及第2常开触点处于断开状态且第I常闭触点及第2常闭触点处于闭合状态时，成为对负载的非通电状态，在第I常开触点及第2常开触点处于闭合状态且第I常闭触点及第2常闭触点处于断开状态时，成为对负载的通电状态， 在所述非通电状态时，向所述第I常闭触点发送第I诊断信号，且进行已发送的第I诊断信号的返回状况的检测，并向所述第2常闭触点发送与第I诊断信号不同的第2诊断信号，且进行已发送的第2诊断信号的返回状况的检测， 在第I诊断信号的返回状况的检测的结果不满足第I给定条件、第2诊断信号的返回状况的检测的结果不满足与第I给定条件不同的第2给定条件两者之中的至少一者发生的情况下，判定为异常。
【文档编号】H03K17/94GK105846806SQ201510707119
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年10月27日
【发明人】福本哲也, 樋口敏之, 村上康平, 藤井聪
【申请人】欧姆龙株式会社