專利名稱：用于通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的方法和繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致涉及用于通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的方法和繼電器。
背景技術(shù)：
在電子工業(yè)中，通常使用包括繼電器的設(shè)備來操作機械和電路。這樣的設(shè)備通常依賴于通電(energisation)或接通/關(guān)斷進行操作。在一些這樣的設(shè)備中，用戶可以能夠設(shè)置通過繼電器監(jiān)控的參數(shù)。例如，當設(shè)備連接到三相電源時，監(jiān)控的參數(shù)可以包括額定操作電壓范圍、過電壓界限、欠電壓界限、時延、相不對稱閾值等。根據(jù)用戶也人工地編程到繼電器內(nèi)的期待工作/操作條件來計算參數(shù)。例如，如果用戶設(shè)置電源的工作條件為240V，也設(shè)置5%的過壓公差(overvoltagetolerance)，則使得繼電器計算252V的過壓界限，從而當監(jiān)控的電壓電平達到所計算的就界限時，繼電器接通/關(guān)斷。作為進一步的示例，如果用戶設(shè)置電壓范圍到400V、欠壓界限到300V、過壓界限到440V、非對稱界限到30V以及時間設(shè)置為5秒，則這將指示該繼電器監(jiān)控源的物理輸入?yún)?shù)，監(jiān)控參數(shù)是否小于300V或是大于440V，或者3相超前之間的壓差是否大于30V。如果滿足任一條件,則繼電器在5秒時延之后斷電(de-energize)。但是，在以上示例中，通常出現(xiàn)的一個問題是當繼電器斷電時，用戶僅僅意識到滿足了至少一個條件而通常無法精確分辨滿足哪個(哪幾個)條件。例如，用戶無法區(qū)別缺相故障(phase loss fault)、相序故障、相欠壓故障、相過壓故障或相非對稱故障。缺乏有關(guān)所述設(shè)備關(guān)斷的精確原因的知識會使診斷困難和昂貴。因為通?？梢允褂梅磸驮囼炌緩絹碓\斷問題，所以整個診斷階段可以極度費時。還因為沒有源(例如，電源)的實時信息，所以跳閘不能準確地預占(pre-empted)或預防。因此，正如可以不提供任何預先警告跡象地在任何時刻發(fā)生跳閘，這可以導致繼電器控制的裝備不必要停機時間，而這轉(zhuǎn)而導致不期待的生產(chǎn)率的下降。目前，發(fā)明人已經(jīng)意識到不存在合適的設(shè)備或方法可以提供關(guān)于跳閘的精確原因的信息或關(guān)于例如電源的輸入源的不同特性的實時信息來預占輸入源中的任何潛在失常。這可能是由于缺乏用于檢測輸入源的特性并通信這樣的信息的有效方法或機制。因此，有鑒于此，存在用于通信關(guān)于輸入源的信息的方法和設(shè)備的需要以解決或改善至少一個以上問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個方面，提供一種用于通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的繼電器，該繼電器包括輸入采樣模塊，其耦接到受監(jiān)控源，該采樣模塊被配置以檢測受監(jiān)控源的參數(shù)的值；和輸出模塊，用于通信所述值給用戶。所述繼電器可以進一步包括被配置以監(jiān)控工作范圍的處理模塊，其中，如果參數(shù)的值處于工作范圍之外，則處理模塊能夠指示觸發(fā)模塊發(fā)送來自繼電器的觸發(fā)信號。所述繼電器可以進一步包括耦接到處理模塊用于存儲所檢測的值的存儲模塊。所述繼電器可以進一步包括耦接到處理模塊的觸發(fā)模塊，用于基于觸發(fā)信號控制開關(guān)元件。在一個實施例中，輸入采樣模塊檢測多個值。開關(guān)元件可以是機電繼電器開關(guān)或固態(tài)繼電器開關(guān)中的至少一個。參數(shù)可以從由三相電壓、單相電壓、單相電流、相位角、相位頻率、功率、溫度、電阻和數(shù)字信號組成的組中選擇。輸出模塊能夠通信多個值給用戶。繼電器可以進一步包括耦接到輸出模塊的用于促進所述值的通信的輸出端口。輸出端口被配置以接收兼容插入。輸出端口可以從由通用串聯(lián)總線(USB)端口、注冊插孔45(RJ45)端口、IEEE1384端口、串行端口、并行端口、個人計算機存儲卡國際協(xié)會(PCMCIA)端口、內(nèi)置集成電路(I2e)端口、小型計算機系統(tǒng)接口(SCSI)端口、光學端口、同軸端口、注冊插孔11 (RJlI)端口、RS232端口、RS485端口和RS442端口組成的組中選擇。輸出模塊可以包括無線收發(fā)器。無線收發(fā)器可以從由藍牙收發(fā)器、WIFI收發(fā)器、Zigbee收發(fā)器、射頻(RF)收發(fā)器、藍牙收發(fā)器、紅外收發(fā)器組成的組中選擇。無線收發(fā)器可以使用從藍牙、Zigbee和WLAN協(xié)議組成的組中選擇的無線協(xié)議。輸出模塊可以包括能夠直接通信所述值給用戶的顯示器。根據(jù)另一方面，提供一種從繼電器通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的方法，該方法包括通過繼電器的采樣模塊檢測受監(jiān)控源的參數(shù)的值；和從繼電器的輸出模塊通信所述值給用戶。所述方法可以進一步包括監(jiān)控工作范圍；和如果參數(shù)的值處于工作范圍之外，則發(fā)送來自繼電器的觸發(fā)信號。所述方法可以進一步包括存儲所述值在繼電器的存儲模塊中。所述方法可以進一步包括基于觸發(fā)信號控制繼電器的開關(guān)元件。檢測的步驟可以包括檢測多個值。開關(guān)元件可以是機電繼電器開關(guān)或固態(tài)繼電器開關(guān)中的至少一個。參數(shù)可以從由三相電壓、單相電壓、單相電流、相位角、相位頻率、功率、溫度、電阻和數(shù)字信號組成的組中選擇。通信步驟可以通信多個值給用戶。通信所述值的步驟可以包括使用以下中的至少一個將接收部件連接到輸出模塊通用串聯(lián)總線(USB)線纜、注冊插孔45 (RJ45)線纜、IEEE1384線纜、串行線纜、并行線纜、個人計算機存儲卡國際協(xié)會(PCMCIA)線纜、內(nèi)置集成電路(I2c)線纜、小型計算機系統(tǒng)接口(SCSI)線纜、光學線纜、同軸線纜、注冊插孔11 (RJll)線纜、RS232線纜、RS485線纜和RS442線纜。通信所述值的步驟可以包括使用無線協(xié)議連接接收部件到輸出模塊。無線協(xié)議可以從由藍牙、Zigbee和WLAN協(xié)議組成的組中選擇。接收部件可以包括計算機或移動電話中的至少一個。根據(jù)另一方面，提供一種用于繼電器的通知系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括繼電器，該繼電器包括輸入采樣模塊，其耦接到受監(jiān)控源，該采樣模塊被配置以檢測受監(jiān)控源的參數(shù)的值；和出模塊，用于通信所述值給用戶；和通知設(shè)備，其耦接到繼電器的輸出模塊以接收所述值，其中，該通知設(shè)備被配置以警告用戶。通知設(shè)備可以包括可編程邏輯控制器。根據(jù)另一方面，提供一種計算機可讀數(shù)據(jù)存儲媒體，在其上存儲用于指示繼電器的處理模塊執(zhí)行用于從繼電器通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的方法的計算機代碼裝置，所述方法包括通過繼電器的采樣模塊檢測受監(jiān)控源的參數(shù)的值；和從繼電器的輸出模塊通信所述值到用戶。所述方法可以進一步包括監(jiān)控工作范圍；以及如果參數(shù)的值處于工作范圍之外，則發(fā)送來自繼電器的觸發(fā)信號。


從僅以示例的方式并結(jié)合附圖的以下書面描述中，發(fā)明的示例實施例對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是更易于理解和顯而易見，其中圖1a是圖示示例實施例中的繼電器的示意圖。
圖1b是圖示示例實施例中的繼電器的示意電路圖。圖2是大致示出示例實施例中的圖1a和圖1b的處理模塊的示例性固件的算法的示意流程圖。圖3是圖示在示例性實施例中從繼電器通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的方法300的示意流程圖。圖4示出示例實施例中的通知系統(tǒng)，其包括兩個繼電器、三個無線按鈕、可編程邏輯控制器和移動電話。圖5a示出示例實施例中的具有藍牙通信能力的電子控制繼電器。圖5b是圖5a的電子控制繼電器的示例實現(xiàn)，其中，該繼電器與其他藍牙使能的設(shè)備通信。圖6是用于此處公開的繼電器的一個實施例的制造處理線的示例。
具體實施例方式以下描述的示例實施例可以提供用于通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的繼電器、方法和系統(tǒng)。在示例實施例中，可以提供繼電器以檢測受監(jiān)控源的參數(shù)的值并通信所檢測的值給用戶。該繼電器可以訪問預設(shè)的或用戶設(shè)置的一個或多個閾值電平并應用該閾值電平到人工或自動設(shè)置的工作條件以獲得工作范圍。該繼電器監(jiān)控相對于工作范圍的受監(jiān)控源的參數(shù)值并且如果該值處于工作范圍之外，則傳輸觸發(fā)信號。在一個示例實施例中，觸發(fā)信號包括通電或斷電(例如，接通或關(guān)斷)繼電器的開關(guān)元件。在一個示例實施例中，用戶可以基于電壓范圍、預設(shè)過壓界限、欠壓界限、非對稱界限和時間設(shè)置的設(shè)置來設(shè)置工作條件或工作范圍。在設(shè)置工作條件或工作范圍之后，繼電器可以監(jiān)控參數(shù)值。在一個示例實施例中，用通信特征，例如，使用Zigbee通信協(xié)議，裝備繼電器，并且該繼電器能夠經(jīng)由可編程邏輯控制器和移動電話，通信瞬時物理輸入?yún)?shù)到用戶。可以通信給用戶的信息可以包括瞬時3相電壓值(可以圖形地或數(shù)字地呈現(xiàn)給用戶)和已經(jīng)發(fā)生的故障的類型(即，其導致繼電器的跳閘)。這樣的故障可以包括失相、相序失常、相非對稱、欠壓或過壓等。繼電器之間的通信性能可以通過輸出模塊的存在來實現(xiàn)。在這里的描述中，繼電器可以是可激勵(energi sab I e )元件，其可以包括但不限于可以接通/關(guān)斷或打開/關(guān)閉的任何設(shè)備，諸如電氣繼電器的線圈。該元件也可以包括其他機電開關(guān)設(shè)備、組件或部分。該繼電器也可以是固態(tài)繼電器。在此描述中使用的術(shù)語“耦接”或“連接”意圖覆蓋直接連接或通過一個或多個中間部件連接，除非另作說明。在特定部分，這里的描述可以被明顯地或隱含地描述為對計算機存儲器或電子電路中的數(shù)據(jù)運算的算法和/或功能性操作。在信息/數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的技術(shù)人員經(jīng)常使用這些算法描述和/或功能性操作用于有效描述。算法通常涉及引向期待結(jié)果的自洽序列(self-consistent sequence)步驟。算法步驟可以包括能夠被存儲、發(fā)送、傳輸、組合、比較和除這些以外的操縱的物理量(諸如電、磁或光信號)的物理操縱。進一步，除非具體地其他聲明，并從以下將通常顯然的，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到貫穿本說明書，利用諸如“掃描”、“計算”、“確定”、“取代”、“生成”、“輸出”等術(shù)語的討論指
指令處理器/計算機系統(tǒng)的行動和進程，或類似的電子電路/器件/組件，其操作/處理并將在所描述的系統(tǒng)內(nèi)代表為物理數(shù)量的數(shù)據(jù)變換為在系統(tǒng)或其他信息存儲、傳輸或顯示設(shè)備等中類似地代表為物理數(shù)量的其他數(shù)據(jù)。描述也公開用于進行所述方法的步驟的相關(guān)設(shè)備/裝置。這樣的裝置可以為了方法的目的而具體構(gòu)建，或可以包括通用目的計算機/處理器或由在存儲部件中存儲的計算機程序選擇性激活或重配置其他設(shè)備。明白的是，通用目的設(shè)備/機器可以依據(jù)這里的教導使用。替代地，進行方法步驟的具體設(shè)備/裝置的構(gòu)建可以是期待的。另外，提出描述也隱含地覆蓋計算機程序，原因在于，顯然的是，這里描述的方法的步驟可以通過計算機代碼而變得高效。將意識到的是，大量的變成語言和編碼可以用以實現(xiàn)這里的描述的教導。此外，如果可行的話，計算機程序不限于任何特定控制流并且可以使用不同的控制流而不偏離發(fā)明的范圍。此外，如果可行的話，計算機程序的一個或多個步驟可以平行地和/或順序地進行。如果可行的話，這樣的計算機程序可以存儲在任何計算機可讀媒體上。該計算機可讀媒體可以包括存儲設(shè)備，諸如磁或光盤、存儲器芯片或適于與合適的讀取器/通用計算機接口的其他存儲設(shè)備。該計算機可讀媒體可以甚至包括諸如因特網(wǎng)系統(tǒng)為例的有線媒體或諸如儀藍牙技術(shù)為例的無線媒體。在合適的讀取器上載入和執(zhí)行時，該計算機程序高效地導致可以實現(xiàn)所述方法的步驟的裝置。示例實施例也可以作為硬件模塊實現(xiàn)。模塊是設(shè)計為和其他組件或模塊使用的功能性硬件單元。例如，模塊可以使用數(shù)字或離散電子組件實現(xiàn)，或可以形成諸如專用集成電路(AISC)的整個電子電路的部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，示例實施例也可以作為硬件和軟件模塊的組合實現(xiàn)。圖1 (a)是圖示示例實施例中的繼電器的示意圖。在示例實施例中，繼電器是控制繼電器100。該繼電器100被配置以耦接到諸如三相電源線電壓源110的受監(jiān)控源。該繼電器100可以檢測受監(jiān)控源的一個或多個參數(shù)的值。該繼電器100也可以經(jīng)由輸出模塊106通信所檢測的受監(jiān)控源的一個或多個參數(shù)的值給用戶。圖1 (b)是圖示示例實施例中的繼電器100示意電路圖。在示例實施例中，繼電器100包括耦接到處理模塊101的輸入采樣模塊104。處理模塊101耦接到設(shè)定模塊103，該設(shè)定模塊103依次耦接到用戶接口 108。處理模塊101進一步耦接到可以控制繼電器100的開關(guān)元件208的觸發(fā)模塊105。輸入采樣模塊104可以使用例如引線L1、L2、L3耦接到源110。提供電源模塊102以供應電力給繼電器100的各種組件。繼電器100可以可選地包括耦接到處理模塊101的存儲模塊107用于存儲所檢測的受監(jiān)控源的一個或多個參數(shù)的值。繼電器100也包括耦接到處理模塊的輸出模塊106用于通信所檢測的受監(jiān)控源的一個或多個參數(shù)的值給用戶。也可以可選地存在耦接到輸出模塊106以促進與用戶的通信的輸出端口 111。繼電器100也可以耦接到可編程邏輯控制器(未示出)用以反饋。在示例實施例中，標記110指示的源不限于三相電壓，并對于受監(jiān)控源可以包括各種參數(shù)，諸如單相電壓、單相電流、溫度(來自例如諸如PTioo、PTC、熱電偶器等的溫度傳感器)、關(guān)聯(lián)于頻率特性的電信號、電阻(來自例如液位傳感的電阻器探針)和數(shù)字信號(來自例如諸如超聲傳感器、光傳感器、電感傳感器、壓力傳感器等的數(shù)字輸出傳感器)。也可以監(jiān)控其他參數(shù)，諸如相位角或三相電源的功率。因此，繼電器100不限于監(jiān)控電源參數(shù)，而可以適配成監(jiān)控溫度、液位、速度、壓力、光和適于監(jiān)控的其他參數(shù)。輸入采樣模塊104包括多個電阻器(例如R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10)和調(diào)節(jié)電壓在大約1. 8V的線性電壓調(diào)節(jié)器REG3。REG3可被實現(xiàn)為來自STMciroelectronics的1. 8V電壓調(diào)節(jié)器LD2981ABM36TR。圍了噪聲過濾的目的，包括例如C6、C7、C10的電容器。輸入采樣模塊104降低并平移來自標記110的3相電壓的電壓電平到適于由處理模塊101處理的電壓電平。將意識到，采樣模塊104可以具有不同的電路布置以便于適配于來自不同源的各種類型的物理輸入?yún)?shù)用于標記110的監(jiān)控。處理模塊101接受來自輸入采樣模塊104的輸入并進行處理。處理模塊101可以包括微控制器Ul。Ul可以使用例如來自STMicroelectronics的STM32F100C或來自NXP的LPC1114來實現(xiàn)?？梢蕴峁┢渌M件連接到微處理器作為支持電路以使能該微處理器運作。將意識到，支持電路可以取決于為實現(xiàn)而選擇的微處理器的類型而變化。在示例實施例中，處理模塊101用作與繼電器100內(nèi)的組件互動的智能處理元件。處理模塊101中的處理取決于書面的固件。用戶接口 108可以包括將由繼電器100的用戶訪問的外部操縱的元件。在用戶接口 108上由用戶設(shè)置的操縱或設(shè)置由設(shè)定模塊103傳感并在設(shè)定模塊103轉(zhuǎn)化為電信號。將信號發(fā)送到處理模塊101用于在處理模塊101處的處理。取決于繼電器100的類型存在各種類型的操縱或設(shè)置。在此示例中，可能的操縱或設(shè)置可以包括電壓范圍選擇設(shè)置、欠壓設(shè)置、過壓設(shè)置等。還可以包括非對稱設(shè)置。在替代示例實施例中，對于旨在監(jiān)控作為物理輸入類型的頻率的繼電器100，用戶完成的可能操縱或設(shè)置可以包括欠溫度設(shè)置、過溫度設(shè)置等。經(jīng)由用戶接口 108設(shè)置的設(shè)置提供繼電器100使用的一個或多個閾值電平或“條件的集合”，以便于基于這些“條件的集合”確定在標記110在源處采樣的參數(shù)值是否落入工作范圍內(nèi)。在示例實施例中，設(shè)定模塊103包括多個電位計P1、P2、P3，其旨在將用戶在用戶接口 108設(shè)置的設(shè)置轉(zhuǎn)換為可以發(fā)送并由處理模塊101識別的電信號。例如，Pl可以轉(zhuǎn)化由用戶選擇的額定電壓范圍(例如，200V、220V、380V、400V、440V、480V)的選擇；P2可以轉(zhuǎn)化過壓用戶設(shè)置；并且P3可以轉(zhuǎn)化欠壓用戶設(shè)置。將意識到的是，設(shè)定模塊103不限于這些并可以擴展到諸如非對稱、時間設(shè)置等的更多設(shè)置。在示例實施例中，處理模塊101可以基于施加一個或多個閾值電平到預設(shè)工作條件來設(shè)置工作范圍，該閾值電平經(jīng)由設(shè)定模塊103提供。如果受監(jiān)控源的參數(shù)的所監(jiān)控的值落在工作范圍之外，則發(fā)送觸發(fā)信號。該觸發(fā)信號可以通過指示觸發(fā)模塊105的處理模塊101發(fā)送以控制開關(guān)元件108。將意識到的是，可以人工或自動地設(shè)置工作條件。觸發(fā)模塊105包括用于驅(qū)動或控制開關(guān)元件208的晶體管Tl。在示例實施例中，當Tl打開時時，開關(guān)元件208通電或打開。當Tl關(guān)閉時，開關(guān)元件208斷電或關(guān)閉。將意識到的是，存在各種可能性以修改設(shè)計和/或取決于設(shè)計者偏好推翻以上邏輯。在示例實施例中，開關(guān)元件208可以構(gòu)造為機電繼電器開關(guān)。開關(guān)元件208包括線圈部分204和接觸部分206。該線圈部分204可以由觸發(fā)模塊105通電或斷電以便于切換接觸部分206的位置或邏輯。將意識到的是，開關(guān)元件可以是機電繼電器或固態(tài)開關(guān)中的任何一個。在示例實施例中，電源模塊102用作繼電器100的電源電路。電源模塊102降低并調(diào)節(jié)提供給繼電器100的外部電源(參見109)到適于繼電器100中的組件的電壓供應電平。在示例實施例中，電源模塊102包括開關(guān)調(diào)節(jié)器集成電路REG1。REGl可以使用例如來自O(shè)N Semi的開關(guān)調(diào)節(jié)器NCP1052ST44T3G來實現(xiàn)。電源模塊102也包括線性電壓調(diào)節(jié)器REG2，其調(diào)節(jié)電壓在大約3. 6V。REG2可以使用例如來自STMicroelectronics的3. 6V電壓調(diào)節(jié)器LD2981ABM36TR來實現(xiàn)。二極管D3、D6、電感器L1、齊納二極管Zl和電容器C5、C1、C2提供降壓轉(zhuǎn)換器(BUCK-CONVERTER)的構(gòu)建。二極管D4、D5、電阻器R6和電容器C4用作REGl的反饋電路，并用來采樣在大約+5. 6V的所調(diào)節(jié)的輸出電壓，以便于能夠?qū)崿F(xiàn)電壓調(diào)節(jié)目的。當電源最初提供給繼電器100時，提供電容器C3作為用于REGl的啟動元件。電阻器Rl和二極管D1、D2用作用于瞬時電壓保護的電路。參考圖1 (a),在引線L2、L3的標記109表不用于繼電器100的供應電壓的外部源。在此示例中，供應電壓的源是繼電器100的相同的物理輸入(B卩，在引線L2、L3處)。但是，將意識到的是，供應電壓的源與對繼電器100的輸入相同是不必要的。輸出模塊106可以包括收發(fā)器集成電路U2。U2可以使用例如來自德州儀器的Zigbee收發(fā)器CC2530來實現(xiàn)。收發(fā)器集成電路可以從繼電器100無線地或通過有線媒體發(fā)送并接收信息，與諸如移動電話、計算機和/或可編程邏輯控制器的外部設(shè)備通信。收發(fā)器集成電路可以是但不限于藍牙收發(fā)器、WIFI收發(fā)器、Zigbee收發(fā)器、通用串行總線(USB)收發(fā)器、串口收發(fā)器、射頻(RF)收發(fā)器、藍牙收發(fā)器、紅外收發(fā)器。在不要求用戶和繼電器100之間的雙向通信的情況下，有關(guān)收發(fā)器可以用發(fā)送器取代。無線收發(fā)器/發(fā)送器可以利用的示例性無線協(xié)議可以包括但不限于藍牙、Zigbee和無線局域網(wǎng)(WLAN)等。如上所述，輸出端口 111可以選擇性地存在以促進繼電器100到用戶之間的信息通信。該輸出端口 111可以是物理端口以從其他設(shè)備接收信息并且溝通此信息到輸出模塊106，并且反之亦然。如果輸出模塊106包括像Zigbee收發(fā)器、藍牙收發(fā)器等的無線收發(fā)器，則該輸出端口 111可以是天線 U4。U4可以使用例如來自TDK電子的天線MMZ1005S102ET實現(xiàn)。當輸出模塊106是USB收發(fā)器時，輸出端口 111可以是通用串行總線(USB)端口。當輸出模塊106包括對應的收發(fā)器時，輸出端口 111可以是注冊插孔45 (RJ45)端口或其他非傳統(tǒng)連接器端口。其他可能的連接器或通信端口包括但不限于IEEE 1384端口、串行端口、并行端口、個人計算機存儲器卡國際組織(PCMCIA)端口、內(nèi)集成電路(I2e)端口、小型計算機系統(tǒng)接口(SCSI)端口、光端口、共軸端口、注冊插孔11 (RJ 11)、RS 232端口、RS 485端口和RS 442端口。如所述，在繼電器100中可以可選地包括存儲模塊107。該存儲模塊107可以存儲3相電壓的全部瞬時信息，其包括瞬時電壓電平、歷史電壓電平、頻率、已經(jīng)發(fā)生的歷史故障等。在其他實施例中，該存儲模塊107可以包括短期或永久存儲存儲器。該存儲器存儲可以是從由磁存儲器、電存儲器和光存儲器構(gòu)成的組中選擇的。因此，存儲模塊可以是磁、光或半導體類型的設(shè)備。當存儲模塊是半導體類型器件時，存儲器存儲可以是從由閃存、只讀存儲器(ROM)、磁阻隨機存取存儲器(MRAM)、靜態(tài)隨機訪問存儲器(SRAM)、同步動態(tài)隨機訪問存儲器(SDRAM)、動態(tài)隨機訪問存儲器(DRAM)和存儲器總線(rambus) DRAM (RDRAM)0優(yōu)選地，存儲模塊107采用外部EEPR0M、FLASH或PROM集成電路的形式。在其他實施例中，存儲模塊107也可以嵌入在處理模塊101中。在此示例實施例中，存儲模塊107是EEPROM U3的形式。U3可以使用例如來自Microchip的24LC01B實現(xiàn)。所以，在示例實施例中，繼電器100可以用作用于監(jiān)控物理輸入?yún)?shù)的控制和監(jiān)控設(shè)備并自動地確定物理輸入?yún)?shù)的條件，即，該參數(shù)是否滿足用戶設(shè)置的一個或多個閾值電平。繼電器100可以反映數(shù)字形式/反饋方面的狀態(tài)。如果開關(guān)元件208是機電繼電器，則這可以是“關(guān)閉接觸”或“打開接觸”方面的觸發(fā)信號，如果該開關(guān)元件208是固態(tài)開關(guān)，則這可以是“開”或“關(guān)”方面的觸發(fā)信號?？梢酝ㄟ^獨立的電壓源或者共享與受監(jiān)控源的物理輸入?yún)?shù)相同的電壓源來對繼電器100供電。在示例實施例中，電源優(yōu)選地是三廂電源，盡管也可以使用其他類型的電源。將意識到的是，電源可以擇一地是交流電(AC)或直流電(DC)電力。圖2是用于大致地圖示針對示例實施例中的圖1 (a)和I (b)的處理模塊的示例性固件的算法的示意流程圖。在步驟502中，在電源109面前，處理模塊101經(jīng)由設(shè)置模塊103的電信號讀取通過用戶接口 108設(shè)置的設(shè)置。在步驟504中，將通過用戶接口 108設(shè)置的全部設(shè)置轉(zhuǎn)化為均方根值并存儲在存儲模塊107中。接著，在步驟506中，處理模塊101以200 μ s間隔經(jīng)由引線LI和L2采樣源110的物理輸入?yún)?shù)的ADC (模數(shù)轉(zhuǎn)換)值。將會意識到，根據(jù)設(shè)計者的選擇或通過用戶的設(shè)置可以改變這些間隔。然后，在步驟508中，在處理模塊101的真實均方根計算中，全部ADC采樣的值等待處理。在步驟510中進行實際處理，其中，經(jīng)由引線LI和L2獲得的源110的物理輸入?yún)?shù)也被轉(zhuǎn)化等效均方根值用于稍后和通過用戶接口 108設(shè)置的設(shè)定比較。在獲得源110的物理輸入?yún)?shù)的均方根值之后，在步驟512中，處理模塊101指示在存儲模塊107中存儲ADC值。在步驟512中，值得注意的是，物理輸入?yún)?shù)的全部瞬時均方根值也被存儲在存儲模塊107中。在步驟514中，處理模塊101比較通過用戶接口 108設(shè)置的全部設(shè)定的均方根值和物理輸入?yún)?shù)的均方根值，以便確定該物理輸入?yún)?shù)是否滿足用戶設(shè)置的條件。如果條件滿足，則觸發(fā)模塊105發(fā)送觸發(fā)信號以停用開關(guān)元件208，并且還發(fā)出將存儲在存儲模塊107中的故障信號。在步驟516中，處理模塊101經(jīng)由輸出端口 111通過輸出模塊106發(fā)送存儲在存儲模塊107中的全部信息到外部設(shè)備。圖3是圖示在示例性實施例中從繼電器通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的方法300的示意流程圖。在步驟302，通過繼電器的采樣模塊檢測受監(jiān)控源的參數(shù)的至少一個值。可以檢測該源的至少一個參數(shù)的兩個或多個值。每個值可以對應于一個特定參數(shù)。在這樣的情況下，值的數(shù)量可以對應于檢測的參數(shù)的數(shù)量。替代地，多個值可以對應于一個參數(shù)值，反之亦然。在步驟304，從繼電器的輸 出模塊通信該值到用戶。繼電器也可以監(jiān)控工作范圍，從而，如果參數(shù)的值處于工作范圍之外，則繼電器發(fā)送來自繼電器的觸發(fā)信號，如步驟306所示。在這樣的情形下，基于觸發(fā)信號，繼電器的開關(guān)元件控制在開或關(guān)狀態(tài)，如步驟308所/Jn ο圖4示出了在示例實施例中包括兩個繼電器402、三個無線按鈕404、可編程邏輯控制器406和移動電話410的通知系統(tǒng)400。在使用中，繼電器402檢測并產(chǎn)生關(guān)于與電源有關(guān)的故障狀況的信息。如前述，將意識到，通知系統(tǒng)不限于監(jiān)控電源參數(shù)，而可以適配成監(jiān)控溫度、液位、速度、壓力、光和適于監(jiān)控的其他參數(shù)。這些信息被無線地發(fā)送到可編程邏輯控制器406。無線發(fā)送可以是直接地從繼電器402到可編程邏輯控制器406或間接地經(jīng)由無線按鈕404。一旦可編程邏輯控制器406接收故障信息，它就發(fā)送信號以點亮恰當?shù)乃?08。每個塔燈對應于特定故障狀況，并且每個塔燈的點亮代表電源中的特定故障狀況的存在。同時，可編程邏輯控制器406也可以例如經(jīng)由短消息(SMS)發(fā)送故障信息到用戶的移動電話410以警告用戶(多個)故障狀況。在某些實施例中，當故障狀況出現(xiàn)時，通知系統(tǒng)不限于僅僅通知用戶，可編程邏輯控制器406也能夠發(fā)送關(guān)于電源狀況的周期性的或?qū)崟r連續(xù)更新到用戶的移動電話。在某些實施例中，繼電器402中的設(shè)置可以用發(fā)送自可編程邏輯控制器406和移動電話410的信號覆寫。在這點上，用戶可以經(jīng)由無線通信應用設(shè)置到繼電器402。圖5 (a)示出了在示例實施例中具有藍牙通信能力的電子控制繼電器602。使用MODBUS協(xié)議將RS485接口添加到該電子控制繼電器602。該電子控制繼電器602可以使用例如部件號EN60255-6的電子控制繼電器來實現(xiàn)。該電子控制繼電器602經(jīng)由耦接部件604連接到藍牙收發(fā)器606。藍牙收發(fā)器602可以使用部件號TCSWAAC13FB的藍牙收發(fā)器來實現(xiàn)，并且耦接部件604可以使用部件號TWDXCAF0J10的耦接部件來實現(xiàn)。在這樣的設(shè)置中，電子控制繼電器能夠通過藍牙技術(shù)和任何其他設(shè)備交換信息。圖5 (b)是圖5 (a)的電子控制繼電器的示例實現(xiàn)，其中，該繼電器與其他藍牙使能設(shè)備608通信。當藍牙使能設(shè)備608裝配兼容應用時，能夠在電子控制繼電器606和藍牙使能設(shè)備608之間交換的信息包括(a)產(chǎn)品的歷史/實時輸入數(shù)據(jù)、(b)產(chǎn)品的歷史/實時輸入數(shù)據(jù)、(c)與用戶設(shè)置相比的歷史/實時實際產(chǎn)品設(shè)置(由于公差)、Cd)歷史/實時狀態(tài)(故障的類型)、Ce)制造信息的存儲(每個過程的質(zhì)量信息)。圖6是用于此處公開的繼電器的一個實施例的制造過程線的示例。來自例如過程(A)到(D)的全部質(zhì)量信息存儲在從工廠運出的每個產(chǎn)品中。這些質(zhì)量信息可以通過制造者在繼電器上進行的具體設(shè)置和過程取回。特別可以為了客戶返回分析而取回這些信息以幫助問題診斷。這些信息也可以用于靜態(tài)分析以防止質(zhì)量的偏差。應用上述示例實施例可以有利地提供關(guān)于電源的狀況的信息。這可以向用戶提供關(guān)于將發(fā)生的故障的早期警告。如此，這也可以避免或降低由可通電設(shè)備連接并控制的裝備的不必要的停機時間。該信息也可有助于確保利用可通電元件的機器或裝備工作在最佳狀況。因此也可以使得維護和診斷工作更簡單和便宜。此外，在無線地完成信息的通信的實施例中，用戶可以遠程地得知電源的狀態(tài)，而不必物理地出現(xiàn)在現(xiàn)場。從用戶的角度來看，可以在一些實施例中實現(xiàn)下列優(yōu)點。用戶能夠通過以下從繼電器讀取關(guān)鍵信息(i)繼電器的實時輸入數(shù)據(jù)；(ii)繼電器的實時輸出數(shù)據(jù)；(iii)與用戶設(shè)置相比的實時實際繼電器設(shè)置(由于公差)；(iv)實時狀態(tài)(故障的類型)。在維護檢查期間，用戶可以基于從以上讀取的關(guān)鍵信息在必要時落實預防措施。例如，當數(shù)據(jù)表明繼電器的輸出趨向于觸發(fā)點(即，繼電器跳閘)時，用戶可以提前檢查系統(tǒng)以防止不必要的系統(tǒng)停機。在制造方面從制造者的角度來看，可以在一些實施例中實現(xiàn)下列優(yōu)點。繼電器可以能夠存儲/記錄用于制造期間的每個過程步驟中的每個單獨繼電器的全部制造信息，產(chǎn)生該全部制造信息以便于(i)確保所生產(chǎn)的每個繼電器完全遵從所定義的質(zhì)量程序；
(ii)幫助制造過程中的統(tǒng)計分析并設(shè)計繼電器的參數(shù)。換句話說，來自例如過程(A)到(D)(參見圖6)的全部質(zhì)量信息被存儲在從工廠運出的每個產(chǎn)品中。由制造者通過在繼電器上進行的具體設(shè)置和步驟可以取回這些質(zhì)量信息。可以取回這些信息特別地用于客戶返回分析以幫助問題診斷。這些信息也可以用于統(tǒng)計分析以防止質(zhì)量偏差。在對用戶的支持方面從制造者的角度來看，可以在一些實施例中實現(xiàn)下列優(yōu)點。制造者能夠明白在設(shè)置參數(shù)、環(huán)境參數(shù)、輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)方面的用戶的應用，以便于(i)診斷在用戶的具體應用中的繼電器的不兼容性的根本原因；(ii)如果需要的話，診斷用戶的應用中的繼電器的損壞的根本原因；(iii)從以上診斷向用戶提出解決方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到的是，其他變式和/或改進可以對具體實施例做出而不偏離如上大致描述的本發(fā)明的精神或范圍。所以，在各個方面上認為本實施例是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種用于通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的繼電器，該繼電器包括 輸入采樣模塊，其耦接到受監(jiān)控源，該采樣模塊被配置以檢測受監(jiān)控源的參數(shù)的值；和 輸出模塊，用于通信所述值給用戶。
2.如權(quán)利要求1所述的繼電器，進一步包括 處理模塊，被配置以監(jiān)控工作范圍，其中，如果參數(shù)的值處于工作范圍之外，則處理模塊能夠指示觸發(fā)模塊發(fā)送來自繼電器的觸發(fā)信號。
3.如權(quán)利要求1或2的任一項所述的繼電器，進一步包括耦接到處理模塊的用于存儲所檢測的值的存儲模塊。
4.如權(quán)利要求2所述的繼電器，進一步包括 耦接到處理模塊的觸發(fā)模塊，用于基于觸發(fā)信號控制開關(guān)元件。
5.如前述權(quán)利要求的任一項所述的繼電器，其中，輸入米樣模塊檢測多個值。
6.如權(quán)利要求4所述的繼電器，其中，開關(guān)元件是機電繼電器開關(guān)或固態(tài)繼電器開關(guān)中的至少一個。
7.如前述權(quán)利要求的任一項所述的繼電器，其中，參數(shù)從由三相電壓、單相電壓、單相電流、相位角、相位頻率、功率、溫度、電阻和數(shù)字信號組成的組中選擇。
8.如權(quán)利要求5所述的繼電器，其中，輸出模塊能夠通信多個值給用戶。
9.如前述權(quán)利要求的任一項所述的繼電器，其中，繼電器進一步包括耦接到輸出模塊的用于促進所述值的通信的輸出端口。
10.如權(quán)利要求9所述的繼電器，其中，輸出端口被配置以接收兼容插入。
11.如權(quán)利要求10所述的繼電器，其中，輸出端口從由通用串聯(lián)總線(USB)端口、注冊插孔45 (RJ45)端口、IEEE 1384端口、串行端口、并行端口、個人計算機存儲卡國際協(xié)會(PCMCIA)端口、內(nèi)置集成電路(I2c)端口、小型計算機系統(tǒng)接口(SCSI)端口、光學端口、同軸端口、注冊插孔11 (RJl I)端口、RS232端口、RS485端口和RS442端口組成的組中選擇。
12.如前述權(quán)利要求的任一項所述的繼電器，其中，輸出模塊包括無線收發(fā)器。
13.如權(quán)利要求12所述的繼電器，其中，無線收發(fā)器從由藍牙收發(fā)器、WIFI收發(fā)器、Zigbee收發(fā)器、射頻(RF)收發(fā)器、藍牙收發(fā)器、紅外收發(fā)器組成的組中選擇。
14.如權(quán)利要求13所述的繼電器，其中，無線收發(fā)器使用從藍牙、Zigbee和WLAN協(xié)議組成的組中選擇的無線協(xié)議。
15.如前述權(quán)利要求的任一項所述的繼電器，其中，輸出模塊包括能夠直接通信所述值給用戶的顯示器。
16.一種從繼電器通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的方法，該方法包括 通過繼電器的采樣模塊檢測受監(jiān)控源的參數(shù)的值；和 從繼電器的輸出模塊通信所述值給用戶。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，進一步包括 監(jiān)控工作范圍；和 如果參數(shù)的值處于工作范圍之外，則發(fā)送來自繼電器的觸發(fā)信號。
18.如權(quán)利要求16或17所述的方法，進一步包括 存儲所述值在繼電器的存儲模塊中。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括基于觸發(fā)信號控制繼電器的開關(guān)元件。
20.如權(quán)利要求16到19的任一項所述的方法，其中，檢測的步驟包括檢測多個值。
21.如權(quán)利要求19或20所述的方法，其中，開關(guān)元件是機電繼電器開關(guān)或固態(tài)繼電器開關(guān)中的至少一個。
22.如權(quán)利要求16到21的任一項所述的方法，其中，參數(shù)從由三相電壓、單相電壓、單相電流、相位角、相位頻率、功率、溫度、電阻和數(shù)字信號組成的組中選擇。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，通信步驟通信多個值給用戶。
24.如權(quán)利要求16到23的任一項所述的方法，其中，通信所述值的步驟包括使用以下中的至少一個將接收部件連接到輸出模塊通用串聯(lián)總線(USB)線纜、注冊插孔45 (RJ45)線纜、IEEE 1384線纜、串行線纜、并行線纜、個人計算機存儲卡國際協(xié)會(PCMCIA)線纜、內(nèi)置集成電路(I2e)線纜、小型計算機系統(tǒng)接口(SCSI)線纜、光學線纜、同軸線纜、注冊插孔11(RJll)線纜、RS232線纜、RS485線纜和RS442線纜。
25.如權(quán)利要求16到23的任一項所述的方法，其中，通信所述值的步驟包括使用無線協(xié)議連接接收部件到輸出模塊。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，無線協(xié)議從由藍牙、Zigbee和WLAN協(xié)議組成的組中選擇。
27.如權(quán)利要求24到26的任一項所述的方法，其中，接收部件包括計算機或移動電話中的至少一個。
28.一種用于繼電器的通知系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 繼電器，該繼電器包括 輸入采樣模塊，其耦接到受監(jiān)控源，該采樣模塊被配置以檢測受監(jiān)控源的參數(shù)的值；和 輸出模塊，用于通信所述值給用戶；和 通知設(shè)備，其耦接到繼電器的輸出模塊以接收所述值，其中，該通知設(shè)備被配置以警告用戶。
29.如權(quán)利要求28所述的通知系統(tǒng)，其中，通知設(shè)備包括可編程邏輯控制器。
30.一種計算機可讀數(shù)據(jù)存儲媒體，在其上存儲用于指示繼電器的處理模塊執(zhí)行用于從繼電器通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的方法的計算機代碼裝置，所述方法包括 通過繼電器的采樣模塊檢測受監(jiān)控源的參數(shù)的值；和 從繼電器的輸出模塊通信所述值到用戶。
31.如權(quán)利要求30所述的計算機可讀數(shù)據(jù)存儲媒體，其中，所述方法進一步包括 監(jiān)控工作范圍；以及 如果參數(shù)的值處于工作范圍之外，則發(fā)送來自繼電器的觸發(fā)信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于通信受監(jiān)控源的參數(shù)的值的方法和繼電器。所述繼電器包括輸入采樣模塊，其耦接到受監(jiān)控源，該采樣模塊被配置以檢測受監(jiān)控源的參數(shù)的值；和輸出模塊，用于通信所述值給用戶。
文檔編號G05B19/04GK103064305SQ20121040289
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者劉耀龍, 楊慶安, P.J.鐘 申請人:施耐德電器工業(yè)公司