CN201820667U - 可故障自检的开关装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型设及带故障自测功能的汽车马达开关装置。一种可故障自检的开关装置，包括开关体，控制器，所述开关体有至少两组电阻组，所述电阻组内的电阻串联，所述电阻组的第一端连接所述联动开关的一脚，所述联动开关的另一脚接所述电阻组内相串联电阻的一个连接点，所述电阻组的第二端分别通过分压电阻与电源接通，所述电阻组的第二端还顺次与AD转换器，PLC,报警装置连接，PLC与马达控制器连接。本实用新型带故障自测和输出功能，解决了现有开关故障不能自测和输出、以及开关有故障后马达不能正常启动与停止的问题。
Description
技术领域
本实用新型设及开关，尤其设及一种带故障自测功能的汽车马达开关装置。
背景技术
目前有的汽车上的马达的启动与停止是通过开关体的开合来控制马达控制器完成的，且开关体与控制器是安装在不同的位置的，二者之间通过连接电缆连接，但当连接电缆出现断开，对地短路，对电源短路，或内部其他故障时，车辆会无法正常启动或停止，不利于安全，给用户使用也带来不便，且去修理时也不能快速找出原因，到底是开关坏了还是控制器坏了还是马达故障需要维修人员去一一排查，造成维修时间长，维修费用高，产生不必要的支出。
因此，要是能有一种有故障能告知原因与部位且不影响马达正常启动与停止的开关，则不但能省去用户想要用车而车不能用的烦恼，还能使维修人员一目了然的知道故障原因与部位，在最短的时间内排除故障，这样不但缩短了维修时间而且节约了费用，是当今生活节奏日益加快的环境下大众的需求，也是本领域研发人员需要努力解决的课题。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种带故障自测的开关装置，解决了现有开关故障不能自测和输出、以及开关有故障后马达不能正常启动与停止的问题。
上述技术问题是通过以下技术方案解决的：一种可故障自检的开关装置，包括开关体，控制器，开关体有至少两组电阻组，电阻组内的电阻串联，电阻组的第一端连接联动开关的一脚，联动开关的另一脚接电阻组内相串联电阻的一个连接点，电阻组的第二端分别通过分压电阻与电源接通，电阻组的第二端还顺次与AD转换器，PLC,报警装置连接，PLC与马达控制器连接。
开关体内多组电阻并联连接且通过联动开关一起控制，这样只要不是各组一起故障，则还能正常控制相应的部件，从概率上讲，同时出故障的概率是很小的，开关体内部电阻与分压电阻一起组成的电路能按照阻值预先算出开关体的电阻组与分压电阻接点的正常电压值，也能预算出各种不同故障情况下的此节点的电压值情况，通过各路之间的比较，能判断出是那一组电阻组出了故障，AD转换器将节点的即时电压值输给PLC，PLC将AD转换器送来的即时节点电压值与预存的数据进行比较，得出故障类型，如电压值正常则进而比较各组之间是否数字一致，如不一致则比较各组之间的变化次数并记下相应的数值，从而分析出是那一组内部出现了何种故障，将不同的结果通过相应的输出点输出至显示器显示对应的信号，PLC还根据比较结果将正确的那一组的控制信号输出给马达控制器。
作为优选，报警装置为报警器与LED。报警器发出声音信号提醒使用者，LED发出光信号提醒使用者，这样有双保险的功能，一种终端坏了还有另一种终端能使用，
作为优选，LED可发两色光。用不同的光表示不同的组，能减少器件的数量。
作为优选，两色光为红光与绿光。红光与绿光白天的能见度好。
作为优选，开关体内的电阻组为两组，每组内有两个串联电阻，各组电阻组与AD转换器之间还接有限流电阻。两组为实现技术效果的最低数量，限流电阻对AD转换器起保护作用。
作为优选，限流电阻，AD转换器，PLC都设在所述控制器内。设置在一起布线紧凑，也能减少分开连接导致的其他故障的概率。
作为优选，电阻组的第一端接地。
本实用新型具有以下有益效果：通过预设正常值及AD转换器读取实际值，PLC对二者作比较，从而判断出故障部位与原因，并通过显示器显示出来，让使用者能直接得知故障原因与部位；设计了多路并联控制，因此当部分输入损坏时，还能正常控制目标。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
图2为本实用新型联动开关一路在开启状态时发生短路故障后的节点电压变化图。
图3为本实用新型联动开关一路在闭合状态时发生开路故障后的节点电压变化图。
图4为本实用新型联动开关一路在开启状态时发生开路故障后的节点电压变化图。
图5为本实用新型联动开关一路在闭合状态时发生短路故障后的节点电压变化图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明：参见图1，电阻R1和电阻R2的一脚和联动开关K的公共脚1连接在一起，电阻R1的另一脚与联动开关的第二脚2及电阻R3的一脚连接在一起，电阻R3的另一脚经过电阻R5接电源Vcc,电阻R3的另一脚还通过电阻R7接A/D转换器；电阻R2的另一脚与联动开关的第3脚3及电阻R4的一脚连接在一起，电阻R4的另一脚经过电阻R6接电源Vcc,电阻R4的另一脚还通过电阻R8接A/D转换器；A/D转换器与PLC的输入电接点连接，PLC的一号输出端接报警器，PLC的2-6号输出端分别接可发红光与绿光的二极管LED1,LED2,LED3,LED4,LED5，PLC的7号输出端接马达控制器。
联动开关合上时，R3与R5的接点处电压及R4与R6的接点电压为V1，联动开关打开时R3与R5的接点电压及R4与R6的接点电压为V2，假设联动开关的第一路出现了开路或短路，第二路正常，则当联动开关动作时，它们的电压变化如图2，图3，图4，图5所示。
PLC判断哪一路出现开路还是短路故障的方法为：
如图2，联动开关第一路开关在开启状态时出现了短路故障，而联动开关第二路的情况正常，在变化时刻t1两路电压第一次出现不一致，此时PLC记下第一路的电压值V1-1,第二路的电压值V2-1；在t2时刻联动开关由开启状态变为闭合状态，此时二者数值一致，PLC不作记录；在t3时刻联动开关由闭合状态被变为开启状态，因第一路已故障，故第一路的值还是原值不变，此时两路的电压出现了第二次不同，PLC再次记下第一路实时电压值V1-2,第二路的实时电压值V2-2；PLC分别比较V1-1与V1-2，V2-1与V2-2，前后值相同的那一路则是有故障的，再将有故障的那一路的值与标准电压V1,V2比较，等于V1则为短路故障，等于V2则为开路故障。
如图3，联动开关第一路开关在闭合状态时出现了开路故障，而联动开关第二路的情况正常，在变化时刻t1两路电压第一次出现不一致，此时PLC记下第一路的电压值V1-1,第二路的电压值V2-1；在t2时刻联动开关由闭合状态变为开启状态，此时二者数值一致，PLC不作记录；在t3时刻联动开关由开启状态变为闭合状态，因第一路已故障，故第一路的值还是原值不变，此时两路的电压不同，PLC再次记下第一路的电压实时值V1-2,第二路的电压实时值V2-2；PLC分别比较V1-1与V1-2，V2-1与V2-2，前后值相同的那一路则是有故障的，再将有故障的那一路的值与标准电压V1,V2比较，等于V1则为短路故障，等于V2则为开路故障。
如图4，联动开关第一路开关在开启状态时出现了开路故障，而联动开关第二路的情况正常，那么联动开关在t2时刻由开启状态被变为闭合状态时，因第一路已故障，故第一路的值还是原值不变，此时两路的电压出现了第一次不同，PLC记下第一路的即时电压值V1-1,第二路的即时电压值V2-1；在t3时刻联动开关由闭合状态变为开启状态，此时二者数值一致，PLC不作记录；在t4时刻联动开关由开启状态变为闭合状态，因第一路已故障，故第一路的值还是原值不变，此时两路的电压出现了第二次不同，PLC再次记下第一路的即时电压值V1-2,第二路的即时电压值V2-2；PLC分别比较V1-1与V1-2，V2-1与V2-2，前后值相同的那一路则是有故障的，再将有故障的那一路的值与标准电压V1,V2比较，等于V1则为短路故障，等于V2则为开路故障。
如图5，联动开关第一路开关在闭合状态时出现了短路故障，而联动开关第二路的情况正常，那么联动开关在t2时刻由闭合状态变为开启状态时，因第一路已故障，故第一路的值还是原值不变，此时两路的电压出现了第一次不同，PLC记下第一路的即时电压值V1-1,第二路的即时电压值V2-1；在t3时刻联动开关由开启状态变为闭合状态，此时二者数值又一致，PLC不作记录；在t4时刻联动开关由闭合状态变为开启状态，因第一路已故障，故第一路的值还是原值不变，此时两路的电压出现了第二次不同，PLC再次记下第一路的即时电压值V1-2,第二路的即时电压值V2-2；PLC分别比较V1-1与V1-2，V2-1与V2-2，前后值相同的那一路则是有故障的，再将有故障的那一路的值与标准电压V1,V2比较，等于V1则为短路故障，等于V2则为开路故障。
PLC判断接点出现何种故障的方法为：
预先将接点对电源短路的电压V3,对地短路的电压V4,接点断开的电压V5预置,PLC将各接点的即时电压与V3,V4,V5比较，等于V3则为对电源短路故障，等于V4则为对地故障，等于V5则为接点断开故障。
Claims (5)
1.一种可故障自检的开关装置，包括开关体，控制器，其特征在于，所述开关体有至少两组电阻组，所述电阻组内的电阻串联，所述电阻组的第一端连接所述联动开关的一脚，所述联动开关的另一脚接所述电阻组内相串联电阻的一个连接点，所述电阻组的第二端分别通过分压电阻与电源接通，所述电阻组的第二端还顺次与AD转换器，PLC,报警装置连接，PLC与马达控制器连接。
2.根据权利要求1所述的可故障自检的开关装置，其特征在于，所述报警装置为报警器与LED。
3.根据权利要求2所述的可故障自检的开关装置，其特征在于，所述LED可发两色光。
4.根据权利要求3内所述的可故障自检的开关装置，其特征在于，所述两色光为红光与绿光。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的可故障自检的开关装置，其特征在于，所述开关体包含两组所述电阻组，每个所述组内包含两个电阻，所述各个电阻组与AD转换器之间还接有限流电阻。
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| CN104345679A (zh) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | 苏州能健电气有限公司 | 一种plc控制系统的模拟信号采样电路 |
| CN106526469A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-22 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 汽车安全试验中数据采集系统的触发异常报警装置及系统 |
| CN107404309A (zh) * | 2016-05-20 | 2017-11-28 | 英飞凌科技股份有限公司 | 具有功率开关的装置 |
| CN111208354A (zh) * | 2018-11-20 | 2020-05-29 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 车辆电子器件高电阻故障检测与隔离 |
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