[实用新型]一种时间逻辑开关

说明书

技术领域

本实用新型属于控制技术领域的时间控制技术，具体来说涉及一种时间逻辑开关，主要用于电力机车的电路控制系统中，实现延时动作功能。 

背景技术

目前国产干线主力电力机车车型——韶山系列电力机车（特别是SS6之前）采用了大量的有触点电器，其中在电路中实现延时动作功能的是一种通过电磁机械、弹簧、触点组装等机构组装成的机械式延时继电器。通过对全路各电力机车运用大段的机车常见故障的统计来看，延时继电器故障的出现十分频繁，而且大部分延时继电器故障会直接导致机车无压无流，使机车丧失牵引力，无法继续牵引列车运行，严重的影响了铁路的正常运输秩序。随着列车运行速度大幅提高，运输交路的不断延长，传统继电器工作性能受到了挑战，机车设备的陈旧使维修工作无法与时俱进，随着机车入库次数减少，检修工作无法适应现行运输要求，为安全生产埋下了隐患。 

针对上述原因各段对延时继电器制定了非常严格的工艺要求，为有效的根治这一问题，为生产运输提供质量可靠的机车，必须对延时继电器进行升级换代，为此设计一种能精确延时、安全可靠、无触点、使用维护简便的替代产品直接解决上述问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供的一种时间逻辑开关，该种时间逻辑开关具有延时时间精确、稳定，调节简易、调试方便；输出端无触点，开关容量大，可以彻底解决机械式直流继电器延时不准、触点拉弧、烧损、裸露易污染氧化等诸多问题。 

本实用新型采用的技术方案是：一种时间逻辑开关，包括电源、PIC单片机、指示面板、延时调节部分、逻辑芯片、拨码开关和固态继电器，其中单片机的输入引脚与指示面板和延时调节部分连接，延时调节部分给单片机提供时间调节的程序信息和调节旋钮的信息，指示面板反馈整个时间逻辑开关的工作状态，单片机输出引脚与逻辑芯片连接，控制逻辑芯片的工作；拨码开关和逻辑芯片组合使用，控制固态继电器的通断和调节固态继电器的初始状态，以固态继电器为整个逻辑开关的输出端，整个时间逻辑开关由电源部分供电。 

所述固态继电器采用无触点的直流固态继电器，并与整流桥连接。 

所述电源部分为低压直流DC/DC电源模块。 

本实用新型相比于传统的触点延时继电器，其积极效果在于： 

1、延时方式采用可调节的可编程精确电子延时，相比机械延时继电器，延时时间精确、稳定，调节简易、调试方便；

2、输出端采用无触点的直流固态继电器，开关峰值容量最大值为400V /15A，彻底解决机械式直流继电器触点拉弧、烧损、裸露易污染氧化等诸多问题；

3、通过拨码开关与逻辑芯片组合实现输出级开关初始状态可调节，常开、常闭通过调节拨码开关的位置轻松实现，解决了机械式时间继电器触头常开常闭调节难、拆装难的问题；

4、输出端添加整流桥，实现在直流环境下的无极性连接，提高了安全性；

5、采用DC/DC电源模块供电，具有稳定的电压输出值，安全、稳定、抗电磁干扰能力强；

6、指示面板有电源、动作及通道状态指示灯指示，直观、易于观察状态和判断故障。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。 

图2为本实用新型的电路图。 

具体实施方式

实施例一 

如图1所示，一种时间逻辑开关，包括电源、PIC单片机、指示面板、延时调节部分、逻辑芯片、拨码开关和直流固态继电器；其中延时调节部分由单片机及外围调节电路实现，输出组态调节由逻辑电路和拨码开关组合实现；单片机的输入引脚与指示面板和延时调节部分连接，延时调节部分给单片机提供逻辑开关工作所需要的延时信息（包括时间调节的程序信息和调节旋钮的信息），指示面板反馈整个时间逻辑开关的工作状态，单片机输出引脚与逻辑芯片连接，控制逻辑芯片的工作；拨码开关和逻辑芯片组合使用，控制固态继电器的通断和调节固态继电器的初始状态；所述固态继电器采用无触点的直流固态继电器，并与整流桥连接，以固态继电器为整个逻辑开关的输出端；拨码开关与逻辑芯片组合实现了输出端开关初始状态可调节，常开、常闭通过调节拨码开关的位置即可轻松实现；所述的PIC单片机为PIC12F675单片机，以PIC12F675单片机为整个逻辑开关的核心，整个时间逻辑开关由DC/DC模块电源供电。

如图2所示，PIC12F675单片机的输入引脚与指示面板和延时调节部分连接，输出引脚与逻辑芯片连接，整个逻辑开关由DC/DC电源供电，每部分电路均接有LED信号指示灯，以反馈个部分电路的工作情况，在输出端添加整流桥电路，实现在直流环境下的无极性连接。 

本实用新型的工作原理为：电力机车用延时继电器，属于失电延时，当继电器控制端失电后，输出端经过一定时间的延时执行相应的闭合或断开动作，实现机车的控制逻辑中的时间控制。本实用新型所述时间逻辑开关，延时调节部分由PIC12F675单片机电路组成，技术成熟、延时时间通过编程和调节旋钮精确可调，通过拨码开关和异或门逻辑芯片组合实现输出级逻辑状态转换。时间逻辑开关的关键部分采用进口大功率直流固态继电器，集成度高，输入输出隔离，导通压降小，具有无触点、大容量、抗干扰等优点。电路中的低压直流电源由机车110V直流经DC/DC模块转换而来。