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基于单片机技术实现固态继电器代替交流接触器的设计
作者：赵聪 管菲菲 张春霞
来源：《数字技术与应用》2012年第11期
摘要：文章主要阐述采用单片机技术实现DX-400全固态水冷式中波发射机冷却电源控制逻辑功能，用单片机技术实现固态继电器代替交流接触器的一种设想。
关键词：单片机 固态继电器 交流接触器
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0019-02
河南许昌供电公司机房发射机是美国Harris公司生产的DX-400全固态水冷式数字调幅中波发射机，整个外冷却热交换系统是国产的，冷却电源控制采用交流接触器来控制水泵、风机运行。自DX-400发射机运行多年以来，冷却电源控制系统中的交流接触器常出现触点烧损粘连、机械结构动作不灵活等事故，需要定期检修和更换交流接触器，检修强度和维护成本较高。为此采用单片机技术实现冷却控制电路的逻辑关系来触发固态继电器，控制水泵、风机的运行，就可以完全代替交流接触器，大大降低了故障发生的机率。下面主要阐述用MCS-51型单片机技术实现发射机冷却系统的逻辑功能，采用三相固态继电器代替交流接触器控制水泵、风机运行。
1、单片机系统组成
单片机是指集成在一块芯片上的微型计算机，也就是把组成微型计算机的各种功能部件，包括CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、基本输入/输出接口电路、定时器/计数器等部件都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机，从而实现微型计算机的基本功能，单片机内部结构示意图如图1所示。
单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示、控制等外围电路和软件，能实现一种或多种功能的实用系统。单片机应用系统是由硬件和软件组成的，硬件是应用系统的基础，软件则在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可。
101工 艺 与 装 备
某别墅建造多年，公共区域使用的是空调水系统，主
机是“风冷热泵热回收主机”，末端是“风机盘管”，同时该系统提供供热侧，用于房间地暖。此外，房间区域还
使用大金空调VRV系统；生活热水使用的是2台“热泵热
水器主机”。
由于暖通管路设计问题以及原有PLC设备老化，且该PLC为淘汰产品，品牌知名度很低，无人维护，使得整个
系统已接近瘫痪边缘，无法控制，设备基本处于常开状态，
严重影响了业主对于空调、地暖和生活热水的使用。且每月设备电费费用很大，为同类别墅的2倍。
因此，对整个系统进行了研究，分析了整个暖通和生
活热水系统原理，对整个系统进行了改造，考虑到整个系
统小，使用PLC并不经济，所以使用了继电器控制方法，
解决了业主困难，不仅满足了控制要求，且达到了节能目的。
1 系统控制原理
1.1 模块式风冷热泵机组系统
模块式风冷热泵机组有2侧管路，空调（水机系统）
和地暖系统组成，其管路如图1所示。空调、地暖、生活热水系统继电器
控制系统设计改造与应用
黄 强
（大金空调技术（中国）有限公司，上海 200040）
摘 要：对某别墅空调、地暖以及生活热水系统进行改造，介绍了一种针对老旧空调设备的低成本继电器控
制方案。通过介绍系统硬件构成及其特点，详细论述了如何实现控制。实践证明，此控制系统满足了该系统运行
要求，降低了运行成本，使得业主设备更节能，使用更便利。
关键词：空调 继电器 自动控制
图1 风冷热泵水系统原理图
1.2 自控系统设计要求
地暖热水模式下，当地暖回水温度低于某个设定温度
时，开启风冷热泵主机，且地暖水泵开始运行；高于水温
设定值时，应设定回差，停止该主机的压缩机。
在冬季，温度过低时，低于－4℃，且回水温度低于27℃时，开启锅炉，进水处电磁阀打开。
在夏季，在冷水模式下，空调回水温度高于某个设定
温度时，开启风冷热泵主机。高于该水温并设定回差，就
停止该主机的压缩机。在冷水模式下，与冷冻水泵连锁；
当末端负荷小时压差旁通打开。
浅谈继电器接触器电气控制系统设计
科技的发展，网络技术的进步，促进了电气控制系统自动化的不断发展。完善电气控制系统的自动化设计，让电气自动化控制系统可以在电力企业中发挥其最大的作用，促进电力业的现代化和科技化发展，是电气自动化控制系统设计的重要任务。
标签：电气控制系统；自动化设计；设计思路；设计
当今时代是一个信息化的时代，信息技术也不断的发展，实现电气控制系统的自动化和智能化也是时代的需要，对电气控制系统的自动化设计必须根据电气控制系统的设计原则和专业要求，逐步开展，才能更好的实现电气控制系统的自动化，并得到广泛的应用。对于电力企业不断的提高工作效率，实现电力企业的现代化和科学化发展具有非常重大的意义，因此，加强对电气控制系统自动化设计重要性的认识，在电力生产中发挥更重大的作用。
1 电气控制系统的自动化设计思想
一个完整的电气控制系统是需要考虑众多因素的，要做到对各个控制部分的保护工作和在紧急状况下的可以通过手动的方式来进行操作的系统，具备跳闸和合闸的手段，对电气系统的监视--控制--报警--测量，这整个的过程可以利用先进的计算机技术通过监控系统去一一完成。因此，可以这样说，对分布的设计、集中式的设计以及可靠性、可扩展性、兼容性等方面都是在对电气控制系统自动化设计过程中所必须去充分的考虑与兼顾到的。
首先，从分布式的这个角度上来分析，模块化的思想是电气控制系统必须遵循的，根据分布式开放结构这个常用的电气控制系统自动化设计策略，必须保障开关柜上的众多控制保护功能可以很均匀的分布在各个地方，并发挥开关所本身就应该具有的控制和保护的作用，并且可以在控制和保护单元上发挥出最大的作用。模块化的思想还有很重要的一点就是能够保证每一个单元模块上都可以均匀的分布着电器控制自动系统中所需要的所有信号，包括保护、控制以及测量等等这种信号可以指导工作，并根据光纤总线进行自动化控制的主要控制，使监控性能得到进一步的提高。此外没在电气控制系统中，报警系统是一个不可忽视的部分。但是，要充分的保证各个模块之间不能相互影响。
1 第二节 继电器接触器控制系统的设计
电器控制线路的设计方法：经念设计法
逻辑设计法
经验设计法（一般设计法）：根据生产工艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。
一、控制系统的工艺要求
试设计龙门刨床的横梁升降控制系统。
横粱机构对电器控制系统的要求：
1、保证横梁能上下移动，夹紧机构能实现横梁夹紧或放松；
2、横梁夹紧与横梁移动之间必须按一定的顺序操作：当横梁上下移动时，应能自动按照放松横梁 → 横梁上下移动 → 夹紧横梁 → 夹紧电机自动停止运动的顺序动作；
3、横梁在上升与下降时应有限位保护； 2 4、横梁夹紧与横梁移动之间及正反向之间应有必要的联锁。
二、控制线路设计步骤
1、设计主电路
横梁升降：横梁升降电动机Ml —— 正反转（KMl、KM2）
夹紧放松电动机M2 —— 正反转（KM3、KM4）
2、设计基本控制电路
横梁移动为点动控制，通过两个中间继电器KA1和KA2实现。
3、选择控制参量，确定控制方案
横梁放松：行程开关SQ1
横梁夹紧：电流继电器KI
横梁夹紧可以用时间、行程和反映夹紧力的电流作为变化参量采用行程参量，当夹紧机构磨损后，测量就不精确，如用时间参量，更不易调整准确， 3 所以选用电流参量进行控制为好，其动作电流整定在额定电流的两倍左右。
当横粱移动停止，如上升停止，点动按钮SB1松开（行程开关SQ1压合）KM3得电，夹紧电机立即自动起动。当夹紧力电流达到KI的整定值时， KM3失电，自动停止夹紧电动机的工作。
4．设计联锁保护环节
KAl、KA2常闭触点实现横梁移动电机和夹紧电机正反向工作的联锁保护。
5、横梁上下的限位保护
行程开关SQ2和SQ3分别实现向上或向下限位保护。
SQ1除了反映放松信号外，还起到了横梁移动和横梁夹紧间的联锁控制。
6、线路的完善和校核
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