專利名稱：電磁灶限時(shí)自動(dòng)通斷電保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于單片機(jī)和可編成邏輯控制器PLC的電磁灶限時(shí)自 動(dòng)通斷電保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
鐵路餐車上使用的電磁灶具有體積小、節(jié)約能源、無(wú)明火、無(wú)煙等特點(diǎn)， 因此被廣泛應(yīng)用于電力機(jī)車領(lǐng)域。但由于工作需要，電磁灶普遍持續(xù)工作時(shí) 間較長(zhǎng)，并且不具備自動(dòng)斷電功能，降低了使用壽命。工作過(guò)程中， 一般只 能由廚師每炒一個(gè)菜就手動(dòng)將電磁灶斷電一次，而且每次斷電時(shí)間只能由廚 師憑感覺(jué)判斷。大多數(shù)廚師都不會(huì)詳細(xì)考慮電磁灶的持續(xù)工作時(shí)間，容易造 成電磁灶斷電時(shí)間不足，電磁灶沒(méi)有經(jīng)過(guò)充分的停機(jī)休息，導(dǎo)致其使用壽命 大大降低，目前市場(chǎng)上還沒(méi)有一種具有自動(dòng)斷電功能并同時(shí)控制多臺(tái)電磁灶 的控制裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決目前在鐵路餐車上使用的電磁灶存在的不能夠自動(dòng)斷電的
問(wèn)題，提供一種電磁灶限時(shí)自動(dòng)通斷電保護(hù)裝置。本發(fā)明包括以下單元
功率傳感器，當(dāng)監(jiān)測(cè)到電磁灶的工作信號(hào)時(shí)，將電磁灶的啟動(dòng)工作信號(hào)
通過(guò)整流電路發(fā)送給PLC可編程邏輯控制器，并同時(shí)通過(guò)A/D采樣電路將
功率傳感器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為A/D采樣信號(hào)發(fā)送給主控芯片；
PLC可編程邏輯控制器，當(dāng)接收到來(lái)自功率傳感器的電磁灶啟動(dòng)功率信 號(hào)時(shí)，啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)電磁灶的工作時(shí)間，工作時(shí)間結(jié)束后，發(fā)送控制 信號(hào)使接觸器斷開(kāi)，并同時(shí)啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)斷電時(shí)間，斷電時(shí)間結(jié)束后， 發(fā)送控制信號(hào)使接觸器吸合；當(dāng)接收到來(lái)自紅外線人體感應(yīng)電路的無(wú)人信號(hào)
時(shí)，發(fā)送控制信號(hào)使接觸器斷開(kāi)，并發(fā)送無(wú)人信號(hào)給主控芯片；
接觸器，根據(jù)來(lái)自PLC可編程邏輯控制器的控制信號(hào)，控制電磁灶供電 電路的通斷；
紅外線人體感應(yīng)電路，當(dāng)感應(yīng)到餐車內(nèi)無(wú)人時(shí)，將無(wú)人信號(hào)通過(guò)整流電 路發(fā)送給PLC可編程邏輯控制器；主控芯片，接收到來(lái)自功率傳感器的電磁灶啟動(dòng)功率信號(hào)時(shí)，開(kāi)始采樣
電磁灶的瞬時(shí)功率值，并通過(guò)運(yùn)算累計(jì)電磁灶的電能消耗；當(dāng)工作時(shí)間達(dá)到 預(yù)定報(bào)警時(shí)間時(shí)，發(fā)送數(shù)字量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)給語(yǔ)音報(bào)警電路；當(dāng)接收到來(lái)自 PLC可編程邏輯控制器的無(wú)人信號(hào)時(shí)，發(fā)送數(shù)字量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)給語(yǔ)音報(bào)警 電路；將來(lái)自鍵盤接口電路的按鍵信息寫入PLC可編程邏輯控制器中；根據(jù) 鍵盤接口電路的鍵盤輸入信號(hào)，可以選擇時(shí)鐘日歷、電磁灶的工作時(shí)間、消 耗功率和其它功能參數(shù)中的一個(gè)在液晶顯示電路上顯示；
鍵盤接口電路，將用戶輸入的鍵盤輸入信號(hào)發(fā)送給主控芯片；
液晶顯示電路，顯示主控芯片發(fā)送的液晶顯示信息；
語(yǔ)音報(bào)警電路，將來(lái)自主控芯片的數(shù)字量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬量語(yǔ) 音報(bào)警信號(hào)發(fā)送給報(bào)警器。
有益效果本發(fā)明不僅定時(shí)每臺(tái)電磁灶的持續(xù)工作時(shí)間，定時(shí)結(jié)束后自 動(dòng)將其斷電，而且定時(shí)其斷電時(shí)間，定時(shí)結(jié)束后自動(dòng)恢復(fù)供電，這樣既能保 證足夠的斷電時(shí)間，也可避免廚師手動(dòng)斷電的麻煩；同時(shí)，本發(fā)明還具有累 計(jì)電能值、顯示時(shí)間、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和人體感應(yīng)功能，當(dāng)感應(yīng)到餐車無(wú)人時(shí)，PLC 可編程邏輯控制器定時(shí)餐車無(wú)人時(shí)間，定時(shí)結(jié)束后自動(dòng)將每臺(tái)電磁灶分時(shí)斷 電，并通過(guò)報(bào)警器報(bào)警，從而有效地降低了發(fā)生火災(zāi)的可能性。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一參見(jiàn)圖l，本實(shí)施方式由以下單元組成 功率傳感器U7，當(dāng)監(jiān)測(cè)到電磁灶的工作信號(hào)時(shí)，將電磁灶的啟動(dòng)工作信
號(hào)通過(guò)整流電路U18發(fā)送給PLC可編程邏輯控制器U17，并同時(shí)通過(guò)A/D 采樣電路U6將功率傳感器U7輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為A/D采樣信號(hào)發(fā)送給主控芯 片U13;
PLC可編程邏輯控制器U17,當(dāng)接收到來(lái)自功率傳感器U7的電磁灶啟 動(dòng)功率信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)電磁灶的工作時(shí)間，工作時(shí)間結(jié)束后， 發(fā)送控制信號(hào)使接觸器U14斷開(kāi)，并同時(shí)啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)斷電時(shí)間，斷 電時(shí)間結(jié)束后，發(fā)送控制信號(hào)使接觸器U14吸合；當(dāng)接收到來(lái)自紅外線人體感應(yīng)電路U19的無(wú)人信號(hào)時(shí)，發(fā)送控制信號(hào)使接觸器U14斷開(kāi)，并發(fā)送無(wú)人 信號(hào)給主控芯片U13;
接觸器U14，根據(jù)來(lái)自PLC可編程邏輯控制器U17的控制信號(hào)，控制 電磁灶供電電路的通斷；
紅外線人體感應(yīng)電路U19，當(dāng)感應(yīng)到餐車內(nèi)無(wú)人時(shí)，將無(wú)人信號(hào)通過(guò)整 流電路U18發(fā)送給PLC可編程邏輯控制器U17;
主控芯片U13，接收到來(lái)自功率傳感器U7的電磁灶啟動(dòng)功率信號(hào)時(shí)， 開(kāi)始采樣電磁灶的瞬時(shí)功率值，并通過(guò)運(yùn)算累計(jì)電磁灶的電能消耗；當(dāng)工作 時(shí)間達(dá)到預(yù)定報(bào)警時(shí)間時(shí)，發(fā)送數(shù)字量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)給語(yǔ)音報(bào)警電路U2;當(dāng) 接收到來(lái)自PLC可編程邏輯控制器U17的無(wú)人信號(hào)時(shí)，發(fā)送數(shù)字量語(yǔ)音報(bào) 警信號(hào)給語(yǔ)音報(bào)警電路U2;將來(lái)自鍵盤接口電路U4的按鍵信息寫入PLC 可編程邏輯控制器U17.中；根據(jù)鍵盤接口電路U4的鍵盤輸入信號(hào)，可以選 擇時(shí)鐘日歷、電磁灶的工作時(shí)間、消耗功率和其它功能參數(shù)中的一個(gè)在液晶 上顯示；每隔1秒鐘讀取PLC可編程邏輯控制器U17中相應(yīng)的信息發(fā)送給 液晶顯示電路U3;
鍵盤接口電路U4，將用戶輸入的鍵盤輸入信號(hào)發(fā)送給主控芯片U13;
液晶顯示電路U3，顯示主控芯片U13發(fā)送的液晶顯示信息；
語(yǔ)音報(bào)警電路U2，將來(lái)自主控芯片U13的數(shù)字量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)換成 模擬量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)發(fā)送給報(bào)警器Ul 。
當(dāng)電磁灶開(kāi)始工作時(shí)，功率傳感器U7將檢測(cè)到的電磁灶功率信號(hào)通過(guò) 整流電路U18發(fā)送給PLC可編程邏輯控制器U17，功率傳感器U7可采用 CE-P41-33B型功率傳感器，檢測(cè)到電磁灶的功率信號(hào)即表示電磁灶啟動(dòng)工 作，PLC可編程邏輯控制器U17開(kāi)始定時(shí)電磁灶的持續(xù)工作時(shí)間；定時(shí)結(jié)束 后，PLC可編程邏輯控制器U17發(fā)出斷開(kāi)信號(hào)使接觸器U14斷開(kāi)，從而實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)斷電功能；同時(shí)PLC可編程邏輯控制器U17啟動(dòng)斷電時(shí)間定時(shí)器， 當(dāng)斷電定時(shí)結(jié)束后，發(fā)出閉合信號(hào)使接觸器U14吸合，自動(dòng)恢復(fù)供電。A/D 采樣電路U6將功率傳感器U7的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換后發(fā)送給主控芯片U13，然后 主控芯片U13開(kāi)始采樣瞬時(shí)功率值，并通過(guò)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)累計(jì)電磁灶的電能消耗 功能；主控芯片U13將來(lái)自鍵盤接口電路U4的按鍵操作信息顯示在液晶顯示電路U3上，同時(shí)可以選擇顯示時(shí)鐘日歷、電磁灶工作時(shí)間、消耗電能值 和設(shè)置功能參數(shù)。此外，主控芯片U13還可以將工作、斷電時(shí)間參數(shù)寫入 PLC可編程邏輯控制器U17,并且從PLC可編程邏輯控制器U17中讀入每 臺(tái)電磁灶的工作時(shí)間，當(dāng)工作時(shí)間定時(shí)結(jié)束前8分鐘，主控芯片U13發(fā)送數(shù) 字量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)給語(yǔ)音報(bào)警電路U2，由語(yǔ)音報(bào)警電路U2轉(zhuǎn)換為模擬量語(yǔ) 音報(bào)警信號(hào)發(fā)送給報(bào)警器Ul，由報(bào)警器Ul發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)(電磁灶斷電 時(shí)間倒計(jì)時(shí)，可設(shè)定為每隔1分鐘報(bào)警1次)。當(dāng)紅外線人體感應(yīng)電路U19 感應(yīng)到餐車無(wú)人時(shí)，將無(wú)人信號(hào)通過(guò)整流電路U18發(fā)送給PLC可編程邏輯 控制器U17啟動(dòng)無(wú)人斷電定時(shí)器(定時(shí)時(shí)間可設(shè)置為1 15分鐘可調(diào))，定時(shí) 結(jié)束前1分鐘，PLC可編程邏輯控制器U17發(fā)送信號(hào)通知主控芯片U13發(fā) 出一次無(wú)人斷電報(bào)警信號(hào)。本發(fā)明還能夠通過(guò)增加功率傳感器的數(shù)量同時(shí)控 制多臺(tái)電磁灶。
具體實(shí)施方式
二參見(jiàn)圖1，本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上增 加了以下單元
SD卡接口電路Ull，將每臺(tái)電磁灶自動(dòng)斷電時(shí)間、餐車無(wú)人時(shí)間和消耗 的電能值存儲(chǔ)到SD卡U10中，并根據(jù)主控芯片U13的要求調(diào)用SD卡U10 中的信息。
SD卡U10和SD卡接口電路Ull構(gòu)成SD卡存儲(chǔ)系統(tǒng)，保存的數(shù)據(jù)包括 電能累計(jì)值、餐車無(wú)人時(shí)間和自動(dòng)斷電時(shí)間三部分，可供操作人員以及維護(hù) 人員了解整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，增加系統(tǒng)的安全性和運(yùn)行效率。
具體實(shí)施方式
三參見(jiàn)圖1，本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上增 加了以下單元
LED燈光報(bào)警電路U12，接受來(lái)自主控芯片U13的報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)LED 燈光報(bào)警。
與報(bào)警器U1配和使用，單獨(dú)或在報(bào)警器U1失效時(shí)使用都能達(dá)到警示工 作人員的效果。
權(quán)利要求
1、電磁灶限時(shí)自動(dòng)通斷電保護(hù)裝置，其特征在于它包括以下單元功率傳感器(U7)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到電磁灶的功率信號(hào)時(shí)，將電磁灶的啟動(dòng)工作信號(hào)通過(guò)整流電路(U18)發(fā)送給PLC可編程邏輯控制器(U17)，并同時(shí)通過(guò)A/D采樣電路(U6)將功率傳感器(U7)輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為A/D采樣信號(hào)發(fā)送給主控芯片(U13)；PLC可編程邏輯控制器(U17)，當(dāng)接收到來(lái)自功率傳感器(U7)的電磁灶啟動(dòng)功率信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)電磁灶的工作時(shí)間，工作時(shí)間結(jié)束后，發(fā)送控制信號(hào)使接觸器(U14)斷開(kāi)，并同時(shí)啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)斷電時(shí)間，斷電時(shí)間結(jié)束后，發(fā)送控制信號(hào)使接觸器(U14)吸合；當(dāng)接收到來(lái)自紅外線人體感應(yīng)電路(U19)的無(wú)人信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)無(wú)人時(shí)間，定時(shí)結(jié)束后發(fā)送控制信號(hào)使接觸器(U14)斷開(kāi)，并發(fā)送無(wú)人信號(hào)給主控芯片(U13)；接觸器(U14)，根據(jù)來(lái)自PLC可編程邏輯控制器(U17)的控制信號(hào)，控制電磁灶供電電路的通斷；紅外線人體感應(yīng)電路(U19)，當(dāng)感應(yīng)到餐車內(nèi)無(wú)人時(shí)，將無(wú)人信號(hào)通過(guò)整流電路(U18)發(fā)送給PLC可編程邏輯控制器(U17)；主控芯片(U13)，接收到來(lái)自功率傳感器(U7)的電磁灶啟動(dòng)功率信號(hào)時(shí)，開(kāi)始采樣電磁灶的瞬時(shí)功率值，并通過(guò)運(yùn)算累計(jì)電磁灶的電能消耗；當(dāng)工作時(shí)間達(dá)到預(yù)定報(bào)警時(shí)間時(shí)，發(fā)送數(shù)字量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)給語(yǔ)音報(bào)警電路(U2)；當(dāng)接收到來(lái)自PLC可編程邏輯控制器(U17)的無(wú)人信號(hào)時(shí)，發(fā)送數(shù)字量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)給語(yǔ)音報(bào)警電路(U2)；將來(lái)自鍵盤接口電路(U4)的按鍵信息寫入PLC可編程邏輯控制器(U17)中；根據(jù)鍵盤接口電路(U4)的鍵盤輸入信號(hào)，可以選擇時(shí)鐘日歷、電磁灶的工作時(shí)間、消耗功率和其它功能參數(shù)中的一個(gè)在液晶顯示電路(U3)上顯示；鍵盤接口電路(U4)，將用戶輸入的鍵盤輸入信號(hào)發(fā)送給主控芯片(U13)；液晶顯示電路(U3)，顯示主控芯片(U13)發(fā)送的液晶顯示信息；語(yǔ)音報(bào)警電路(U2)，將來(lái)自主控芯片(U13)的數(shù)字量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)發(fā)送給報(bào)警器(U1)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁灶限時(shí)自動(dòng)通斷電保護(hù)裝置，其特征在于 它還包括以下單元SD卡接口電路(Ull)，將每臺(tái)電磁灶自動(dòng)斷電時(shí)間、餐車無(wú)人時(shí)間和消耗 的電能值存儲(chǔ)到SD卡(U10)中，并根據(jù)主控芯片(U13)的要求調(diào)用SD卡(UIO) 中的信息。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁灶限時(shí)自動(dòng)通斷電保護(hù)裝置，其特征在于 它還包括以下單元LED燈光報(bào)警電路(U12)，接受來(lái)自主控芯片(U13)的報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)LED 燈光報(bào)警。
全文摘要
電磁灶限時(shí)自動(dòng)通斷電保護(hù)裝置，它是一種基于單片機(jī)和可編成邏輯控制器PLC的電磁灶限時(shí)自動(dòng)通斷電保護(hù)裝置，以解決在鐵路餐車上使用的電磁灶存在的不能夠自動(dòng)斷電的問(wèn)題?；ジ衅鲗?dòng)工作信號(hào)發(fā)送給PLC可編程邏輯控制器，并將互感器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為采樣信號(hào)發(fā)送給主控芯片；PLC可編程邏輯控制器啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)電磁灶的工作時(shí)間和斷電時(shí)間；接觸器控制電磁灶供電電路的通斷；紅外線人體感應(yīng)電路將無(wú)人信號(hào)通過(guò)整流電路發(fā)送給PLC可編程邏輯控制器；主控芯片采樣電磁灶的瞬時(shí)功率值，并累計(jì)電磁灶的電能消耗；發(fā)送數(shù)字量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)給語(yǔ)音報(bào)警電路；將按鍵信息寫入邏輯控制器中；選擇功能參數(shù)中的在液晶上顯示；將模擬量語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)發(fā)送給報(bào)警器。
文檔編號(hào)F24C7/08GK101286062SQ20081006453
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日
發(fā)明者烏英嘎, 于君偉, 劉立志, 卞先彬, 唐曉慶, 勇 孫, 龍 張, 臣 王, 翟國(guó)富, 笑 韓 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)