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CN111624901B - 控制方法、控制装置 - Google Patents

控制方法、控制装置 Download PDF

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CN111624901B
CN111624901B CN201910151300.2A CN201910151300A CN111624901B CN 111624901 B CN111624901 B CN 111624901B CN 201910151300 A CN201910151300 A CN 201910151300A CN 111624901 B CN111624901 B CN 111624901B
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relay
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陈加敏
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V.莫利顿
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刘瀚翼
沈佳丽
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Abstract

提出了一种控制方法及控制装置，控制装置连接有外部负载并包括：电源模块；微控制单元，接收输入命令，其电源控制输出端连接至电源模块的控制输入端；控制电路，其信号输入端连接至微控制单元的信号输出端；继电器，其具有触点，其电源输入端连接至电源模块的电源输出端，控制输入端连接至控制电路的信号输出端，信号输出端连接至外部负载的输入端，控制输入端的控制信号控制触点处于闭合状态或打开状态，当所述触点处于闭合状态继电器的信号输出端向外部负载输出状态控制信号；微控制单元与控制电路之间设置有电平转换电路，电平转换电路的信号输入端连接至微控制单元的信号输出端，电平转换电路的脉冲输出端连接至控制电路的信号输入端。

Description

控制方法、控制装置
技术领域
本发明涉及控制领域，更具体地涉及一种控制方法及控制装置。
背景技术
随着工业控制及商用控制的发展，继电器，特别是双稳态继电器作为一种电子控制器件，广泛地应用于自动控制装置中以实现自动调节、安全保护、转换电路的功能，控制装置通过控制继电器的工作状态，从而实现对于外部负载电路的控制。
目前的控制装置中，对应于继电器触点的打开、闭合状态控制，微控制单元会发出一个控制信号给控制电路，以控制继电器的线圈并带动触点状态翻转。但是在这样的情况下，首先，控制电路中可能存在同时接收到打开控制信号及闭合控制信号两种互斥信号的情况，使得控制电路的单边臂短路；其次，当微控制单元所发送的控制信号为长时间的高电平信号，会导致继电器线圈烧毁；最后，仅发送一个控制信号控制继电器时，特别是在继电器触点粘连的状态下，继电器不发生相应动作的失效率较高，控制的可靠性低。
因此，需要提供一种可靠的控制装置，以优化控制过程并实现对于外部负载的有效控制。
发明内容
本发明针对上文提到的问题和需求，提出一种控制方法及控制装置。其由于采取了如下文所述的特征而能够克服背景技术中提到的技术问题，且具有下文将介绍的其他优势。
根据本发明的第一方面，提出一种控制装置，所述控制装置连接有外部负载并包括：电源模块；微控制单元，其接收输入命令，并且其电源控制输出端连接至电源模块的控制输入端；控制电路，其信号输入端连接至微控制单元的信号输出端；继电器，其具有触点，其电源输入端连接至电源模块的电源输出端，并且其控制输入端连接至控制电路的信号输出端，其信号输出端连接至外部负载的输入端，所述控制输入端的控制信号控制触点处于闭合状态或打开状态，当所述触点处于闭合状态时，继电器的信号输出端向外部负载输出状态控制信号；其中，所述微控制单元与控制电路之间还设置有电平转换电路，所述电平转换电路的信号输入端连接至微控制单元的信号输出端，电平转换电路的脉冲输出端连接至控制电路的信号输入端，其用于将来自微控制单元的控制信号转换为脉冲信号，所述脉冲信号的有效电平的持续时间小于脉冲时间阈值。
根据本发明的第一方面的可选实施例，当输入命令为开启命令时，微控制单元向电平转换电路按照预定的时间间隔连续发送多个开启控制信号，电平转换电路接收连续多个开启控制信号并向控制电路按照预定的时间间隔连续发送多个开启脉冲信号，控制电路接收继续多个开启脉冲信号并向继电器连续发送多个开启信号，继电器响应于连续多个开启信号打开继电器的触点。
根据本发明的第一方面的可选实施例，当输入命令为闭合命令时，微控制单元向电平转换电路按照预定的时间间隔连续发送多个闭合控制信号，电平转换电路接收连续多个闭合控制信号并向控制电路按照预定的时间间隔连续发送多个闭合脉冲信号，控制电路接收继续多个闭合脉冲信号并向继电器连续发送多个闭合信号，继电器响应于连续多个闭合信号闭合继电器的触点。
根据本发明的第一方面的可选实施例，所述微控制单元的输出端包括开启信号输出端和闭合信号输出端，所述电平转换电路的信号输入端包括开启信号输入端和闭合信号输入端，所述微控制单元与电平转换电路之间还设置有互锁电路，其中，互锁电路的开启信号输入端和闭合信号输入端分别连接至微控制单元的开启信号输出端和闭合信号输出端，互锁电路的开启信号输出端和闭合信号输出端分别连接至电平转换电路的开启信号输入端和闭合信号输入端，且互锁电路的开启信号输出端和闭合信号输出端中的至少一个处于锁定状态，不输出控制信号。
根据本发明的第一方面的可选实施例，当开启信号输入端接收到开启控制信号后，在所述开启控制信号期间，开启信号输出端工作，互锁电路锁定闭合信号输出端使闭合信号输出端不输出控制信号；当闭合信号输入端接收到闭合控制信号后，在所述闭合控制信号期间，闭合信号输出端工作，互锁电路锁定开启信号输出端使开启信号输出端不输出控制信号；当同时在开启信号输入端接收到开启控制信号并且在闭合信号输入端接收到闭合控制信号时，互锁电路锁定开启信号输出端和闭合信号输出端，使开启信号输出端和闭合信号输出端都不输出控制信号。
根据本发明的第一方面的可选实施例，所述控制装置还包括检测电路，其中，所述检测电路的检测输出端连接至微控制单元的反馈输入端，所述检测电路的检测输入端连接至外部负载的检测端，且所述检测电路用于将外部负载的状态反馈至微控制单元。
根据本发明的第一方面的可选实施例，微控制单元判断接收到的外部负载的状态与微控制单元的当前控制信号的预期状态是否一致，并且在判断外部负载的状态与微控制单元的当前控制信号的预期状态不一致时，微控制单元将错误信息发送至主控单元。
根据本发明的第一方面的可选实施例，微控制单元判断接收到的外部负载的状态与微控制单元的当前控制信号的预期状态是否一致，并且在判断外部负载的状态与微控制单元的当前控制信号的预期状态不一致时：微控制单元将当前控制信号的发送次数与预设发送阈值比较，若当前控制信号的发送次数小于预设发送阈值，则微控制单元向电源模块输出提高输出电压的信号，电源模块响应于该信号提高输出至继电器的电压；并且所述微控制单元再次发送当前控制信号至控制电路。
根据本发明的第一方面的可选实施例，若当前控制信号的发送次数大于等于预设发送阈值，微控制单元将错误信息发送至主控单元。
根据本发明的第二方面，提出一种控制方法，所述方法包括：接收输入命令，并基于所述输入命令产生相应的控制信号；基于所述控制信号，产生相应的脉冲信号，所述脉冲信号的有效电平的持续时间小于脉冲时间阈值；基于所述脉冲信号，控制继电器的触点处于闭合状态或打开状态，当所述触点处于闭合状态时，继电器向外部负载输出状态控制信号。
根据本发明的第二方面的可选实施例，当输入命令为开启命令时，产生多个开启控制信号并按照预定的时间间隔连续发送所述多个开启控制信号，以打开继电器的触点。
根据本发明的第二方面的可选实施例，当输入命令为闭合命令时，产生多个闭合控制信号并按照预定的时间间隔连续发送所述多个闭合控制信号，以闭合继电器的触点。
根据本发明的第二方面的可选实施例，所述方法还包括：获取外部负载的状态；判断外部负载的状态与当前输入命令的预期状态是否一致。
根据本发明的第二方面的可选实施例，当外部负载的状态与当前输入命令的预期状态不一致时，在当前控制信号的发送次数小于预设发送阈值的情况下，提高继电器的电源电压并再次发送控制信号。
根据本发明的第二方面的可选实施例，在当前控制信号的发送次数大于或等于预设发送阈值的情况下，产生并输出错误信息。
下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本发明的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1A示出了根据本发明的一个示例性实施例的控制方法700的示意图；
图1B示出了根据本发明的一个示例性实施例的控制方法的变体710的示意图；
图2A示出了根据本发明的一个示例性实施例的控制装置100的示意图，其包括电平转换电路150；
图2B示出了根据本发明的一个示例性实施例的控制电路130的示意图；
图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的电平转换电路150的工作时序图；
图4示出了根据本发明的一个示例性实施例的控制装置100的变体的示意图，其包括互锁电路160和电平转换电路150；
图5示出了根据本发明的一个示例性实施例的互锁电路160的工作时序图；
图6示出了根据本发明的一个示例性实施例的控制装置100的另一个变体的示意图，其连接有检测电路170。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1A示出了根据本发明的一个示例性实施例的控制方法700的示意图。
参照图1A，首先，在步骤S701中，接收输入命令，并基于所述输入命令产生相应的控制信号。
所述输入命令可以是用户直接输入的命令，或者也可以是对用户的控制指令进行进一步处理而生成的命令。本公开的实施例不受所述输入命令的来源的限制。
所生成的控制信号例如可以为电压控制信号，或者也可以为电流控制信号，其可为持续信号或脉冲信号，并且可以采用高电平或低电平为其有效电平。本公开的实施例不受控制信号的类型的限制。
在产生控制信号后，在步骤S702中，基于所述控制信号，产生相应的脉冲信号，所述脉冲信号的有效电平的持续时间小于脉冲时间阈值。
设置所述脉冲信号(开启脉冲信号、闭合脉冲信号)的脉冲时间阈值旨在避免由于信号的持续时间较长(例如持续时间为10s)，而导致继电器线圈烧毁的情况。所述脉冲时间阈值可以调节，例如对于开启脉冲信号和闭合脉冲信号，其脉冲时间阈值可均设置为20ms，或者对开启脉冲信号的信号，将其脉冲时间阈值设置为10ms，对闭合脉冲信号，将其脉冲时间阈值设置为 25ms。本发明不受所设置的脉冲时间阈值的具体数值的限制。
通过设置脉冲时间阈值，并设置所产生的脉冲信号的有效电平的持续时间小于脉冲时间阈值，可以有效地避免继电器线圈由于控制信号的持续时间较长而烧毁的情况。有利于对于继电器线圈的保护，且可以实现良好的继电器控制。
最后，在步骤S703中，基于所述脉冲信号，控制继电器140的触点处于闭合状态或打开状态。且当所述触点处于闭合状态时，继电器140向外部负载200输出状态控制信号。
所述外部负载200可以是单独的负载元件，例如接触器(iCT)或脉冲开关(iTL)，其也可以是由多个负载元件采取并联或串联方式以形成的负载电路，本发明的实施例不受外部负载的组成方式及结构的限制。
在一些实施例中，当输入命令为开启命令时，产生多个开启控制信号并按照预定的时间间隔连续发送所述多个开启控制信号，以打开继电器 140的触点。
相较于仅发送一个控制信号来控制继电器处于打开状态的情况，按照预定的时间间隔连续发送多个开启控制信号可有效地实现对于继电器的状态控制，特别是在继电器触点粘连的状态下可以保证继电器可靠的动作，降低继电器的失效率。
在一些实施例中，当输入命令为闭合命令时，产生多个闭合控制信号并按照预定的时间间隔连续发送所述多个闭合控制信号，以闭合继电器 140的触点。
相较于仅发送一个控制信号来控制继电器处于闭合状态的情况，按照预定的时间间隔连续发送多个闭合控制信号可有效地实现对于继电器的状态控制，降低继电器的失效率。
图1B示出了根据本发明的一个示例性实施例的控制方法的变体710的示意图。
参照图1B，首先，在步骤S711中，获取外部负载200的状态。
所述外部负载的状态可以是从外部负载的检测端所检测到的状态信号，或者其可以是基于检测电路获取的外部负载的触点状态信号、电压信号或电流信号，本公开的实施例不受获取到外部负载状态的类型的限制。
其后，在步骤S712中，判断外部负载200的状态与当前输入命令的预期状态是否一致。
当外部负载200的状态与当前输入命令的预期状态一致时，例如可结束此次检测过程，或者也可以将外部负载的状态信息更新或上报。本公开的实施例不受外部负载的状态与当前输入命令的预期状态一致时的具体处理方式的限制。
在一些实施例中，当外部负载200的状态与当前输入命令的预期状态不一致时，可在步骤S713中，进一步判断当前控制信号的发送次数是否小于预设发送阈值。若当前控制信号的发送次数小于预设发送阈值，则在步骤S714中，提高继电器140的电源电压并再次发送当前控制信号。其后，如图1B所示，可以返回步骤S711并再次执行上述检测过程710，该过程可进行多次，直至外部负载的状态与当前控制信号的预期状态一致或当前控制信号的发送次数大于等于发送阈值。若当前控制信号的发送次数大于等于预设发送阈值，在步骤S715中，产生并输出错误信息，并结束此次检测过程。
所述预设发送阈值可以为3或5，或者也可以为其他的数值，本发明的实施例不受预设发送阈值的具体数值的限制。
例如预设发射阈值为4时，且执行一次控制信号的发送时，将连续发送2个控制信号。若执行一次发射后，接收到外部负载的状态与当前控制信号的预期状态不一致时，由于发送当前控制信号的次数为1，其小于预设发射阈值4，则提高电源模块输出至继电器的电压，并且再一次执行当前控制信号的发射过程，即，连续发送两个控制信号。
当负载状态与预期状态不一致时，通过提高电源输出电压来增加继电器触点之间的相互作用力，并重复发送当前控制信号，可有效地实现对于继电器状态的控制，特别是在继电器触点粘连的情况下，有助于打开粘连的触点。
图2A示出根据本发明的一个示例性实施例的控制装置100的示意图。
参照图2A可以看出，控制装置100连接有外部负载200，并且该控制装置100包括微控制单元110、电源模块120、控制电路130、继电器140。
所述电源模块120例如可为直流电源或交流电源，本发明的实施例不受电源类型的限制。
所述微控制单元110用于接收输入命令，所述输入命令例如是本地输入命令，如用户键入的操作指令或用户通过操作按键或旋钮传入的命令，或者是中央输入命令，例如来自主控单元的输入命令，本发明的实施例不受输入命令的类型的限制。
所述微控制单元110例如可以通过有线的方式接收输入命令，或者其也可以通过无线的方式，例如通过Zigbee通信、以太网(Ethernet)、移动通信技术或者通过通用分组无线服务技术(GPRS)接收输入命令。本发明的实施例不受微控制单元接收输入命令的方式的限制。
所述微控制单元110的电源控制输出端c1连接至电源模块120的控制输入端o2，用于控制电源模块输出至继电器的输出电压。
所述控制电路例如可以是桥式电路，如H桥电路，或者其也可以是其他形式或构造的控制电路，本发明的实施例不受控制电路的组成及其结构的限制。
所述控制电路130的信号输入端s2连接至微控制单元110的信号输出端c2，使得该控制电路可经由信号输入端s2接收来自微控制单元的控制信号。
所述继电器140具有触点，其电源输入端p0连接至电源模块120的电源输出端o1，该继电器由电源模块供电；并且其控制输入端p1连接至控制电路130的信号输出端s3，控制输入端p1的接收的控制信号控制触点处于闭合状态或打开状态；该继电器140的还具有信号输出端p2，其信号输出端p2连接至外部负载200的输入端m1，当所述触点处于闭合状态时，继电器140的信号输出端p2向外部负载200输出状态控制信号。
例如，当继电器触点为闭合状态时，信号输出端p2的状态控制信号控制所述外部负载处于工作状态，其被上电并执行相应的功能；当继电器的触点处于打开状态时，信号输出端p2不输出状态控制信号，所述外部负载处于休眠状态，其不会被上电并且不再执行相应功能。或者其也可以被设置为，当继电器触点为闭合状态，信号输出端p2的状态控制信号控制外部负载处于第一工作状态，其以较高功耗运行并执行各类工作；当继电器触点为断开状态时，信号输出端p2不输出状态控制信号，则外部负载处于第二工作状态，其以较低功耗运行，仅执行特定工作。本发明的实施例不受外部负载的具体工作状态及其工作内容的限制。
图2B示出了根据本发明的一个示例性实施例的控制电路130的示意图。
参照图2B，上述过程可以更具体地描述。例如当控制电路为H桥电路时，其可具有4条桥臂，其分别为B1、B2、B3、B4，且其信号输入端 s2包括开启信号输入端s21和闭合信号输入端s22。当其在开启信号输入端 s21接收来自微控制单元的开启控制信号时，即其开启信号输入端s21接收高电平时，桥臂B2及B4导通，此时控制电路的信号输出端s3输出开启信号，即如图2B中实线箭头所示的电流信号，所述继电器响应于接收到的开启信号控制其继电器触点处于打开状态；当其在闭合信号输入端s22接收来自微控制单元的闭合控制信号时，即其闭合信号输入端s22接收高电平时，桥臂B1及B3导通，此时控制电路的信号输出端s3输出闭合信号，即如图2B中虚线箭头所示的电流信号，所述继电器响应于所接收到的闭合信号控制其继电器触点处于闭合状态。
其中，所述微控制单元110与控制电路130之间还设置有电平转换电路150，所述电平转换电路150的信号输入端v1连接至微控制单元110的信号输出端c2，电平转换电路150的脉冲输出端v2连接至控制电路130 的信号输入端s2。所述电平转换电路用于将来自微控制单元的连续控制信号转换为相应的脉冲信号，所述脉冲信号的有效电平的持续时间小于脉冲时间阈值。
所述电平转换电路例如可以包括单稳态触发器，以将控制信号转换为相应的脉冲信号，或通过多个电子器件相结合以实现电平转换的功能，本发明不受电平转换电路的电路构造及组成的限制。
图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的电平转换电路150的时序示意图。
结合图2A和图3，可以更具体地描述上述电平转换电路。例如当控制电路为图2B中所示出的H桥电路时，微控制单元110的信号输出端c2包括开启信号输出端c21以及闭合信号输出端c22，其中开启信号输出端c21输出开启控制信号，闭合信号输出端c22输出闭合控制信号。电平转换电路150的信号输入端v1包括开启信号输入端v11及闭合信号输入端v12，分别用于接收开启控制信号及闭合控制信号，电平转换电路150的脉冲输出端v2包括开启脉冲输出端v21及闭合脉冲输出端v22，分别用于输出开启及闭合脉冲信号，实现对于控制电路的控制，且上述信号均采用高电平为其有效电平。
当电平转换电路150的开启信号输入端v11接收到来自微控制单元110 的连续多个开启控制信号CH1、CH2、CH3时，其中开启控制信号CH1例如持续100ms，则电平转换电路150将生成相应的多个开启脉冲信号VH1、VH2、 VH3并通过开启脉冲输出端v21将多个开启脉冲信号连续输出至控制电路 130，其中所生成的开启脉冲信号VH1例如持续10ms。且对于每个开启控制信号而言，例如以开启控制信号CH1为例，当生成对应的开启脉冲信号VH1 后，在该开启控制信号CH1持续时间内，电平转换电路150将不再输出开启脉冲信号，直至后续的开启控制信号CH2、CH3到达，电平转换电路150生成相应的脉冲信号VH2、VH3。
进一步地，当电平转换电路150的闭合信号输入端v12接收来自微控制单元110的连续多个闭合控制信号CL1、CL2、CL3时，其中闭合控制信号 CL1例如持续60ms，则电平转换电路150将生成相应的多个闭合脉冲信号 VL1、VL2、VL3并通过闭合脉冲输出端v22将多个闭合脉冲信号连续输出至控制电路130，其中所生成的闭合脉冲信号VL1例如持续10ms。且对于每个闭合控制信号而言，例如以闭合控制信号CL1为例，当生成对应的闭合脉冲信号VL1后，在该闭合控制信号CL1持续时间内，电平转换电路150将不再输出闭合脉冲信号，直至后续的闭合控制信号CL2、CL3到达，电平转换电路150生成相应的闭合脉冲信号VL2、VL3。
通过设置电平转换电路，将来自微控制单元的控制信号转换为脉冲信号，并进一步设置所述脉冲信号的有效电平的持续时间小于脉冲时间阈值，有效地避免了微控制单元长时间发送高电平信号而导致继电器线圈被烧毁的情况，有利于实现对于继电器的保护。
在一些实施例中，当输入命令为开启命令时，微控制单元110向电平转换电路150按照预定的时间间隔连续发送多个开启控制信号，电平转换电路150接收连续多个开启控制信号并向控制电路120按照预定的时间间隔连续发送多个开启脉冲信号，控制电路120接收继续多个开启脉冲信号并向继电器140连续发送多个开启信号，继电器140响应于连续多个开启信号打开继电器140的触点。
所述预定的时间间隔例如可为10ms或者为15ms，所述连续发送多个开启控制信号例如可为连续发送三个开启控制信号，或者连续发送五个开启控制信号，本发明不受预定的时间间隔的时长和连续发送的开启控制信号的具体个数的限制。
相较于仅发送一个控制信号来控制继电器处于打开状态的情况，按照预定的时间间隔连续发送多个开启控制信号可有效地实现对于继电器的状态控制，特别是在继电器触点粘连的状态下可以保证继电器可靠的动作，降低继电器的失效率。
在一些实施例中，当输入命令为闭合命令时，微控制单元110向电平转换电路150按照预定的时间间隔连续发送多个闭合控制信号，电平转换电路150接收连续多个闭合控制信号并向控制电路120按照预定的时间间隔连续发送多个闭合脉冲信号，控制电路120接收继续多个闭合脉冲信号并向继电器140连续发送多个闭合信号，继电器140响应于连续多个闭合信号闭合继电器140的触点。
所述预定的时间间隔例如可为10ms或者为15ms，所述连续发送多个闭合控制信号例如可为连续发送三个闭合控制信号，或者连续发送五个闭合控制信号，本发明不受预定的时间间隔的时长和连续发送的闭合控制信号的具体个数的限制。
相较于仅发送一个闭合控制信号来控制继电器处于闭合状态的情况，按照预定的时间间隔连续发送多个闭合控制信号，可有效地实现对于继电器状态的控制，保证了继电器可靠的动作，降低了继电器的失效率。
图4示出了根据本发明的一个示例性实施例的控制装置100的一个变体的示意图，其包括互锁电路160。
参照图4，在一些实施例中，所述微控制单元110的信号输出端c2包括开启信号输出端c21和闭合信号输出端c22，所述电平转换电路150的信号输入端v1包括开启信号输入端v11和闭合信号输入端v12，所述微控制单元110与电平转换电路150之间还设置有互锁电路160。
其中，互锁电路160的开启信号输入端k11连接至微控制单元110的开启信号输出端c21，互锁电路160的闭合信号输入端k12连接至微控制单元110的闭合信号输出端c22，互锁电路160的开启信号输出端k21连接至电平转换电路150的开启信号输入端v11，互锁电路160的闭合信号输出端k22连接至电平转换电路150的闭合信号输入端v12，且互锁电路的开启信号输出端k21和闭合信号输出端k22中的至少一个处于锁定状态，不输出控制信号。
根据上述特征，将互锁电路设置于微控制单元及电平转换电路之间，在通过脉冲信号实现对继电器的保护的基础上，进一步通过设置互锁电路并设置其开启信号输出端和闭合信号输出端中的至少一个处于锁定状态，不输出控制信号，有效地避免开启及闭合两种互斥的控制信号同时输出至控制电路而导致控制电路毁坏，特别是当采用桥式电路实现电路控制时，设置互锁电路可有效地防止在开启及闭合控制信号同时输出至桥式电路时，桥式电路的单边桥臂短路的情况，有利于实现对控制电路及继电器的保护，从而提高控制装置的可靠性。
在一些实施例中，当开启信号输入端k11接收到开启控制信号后，在所述开启控制信号期间，开启信号输出端k21工作，互锁电路160锁定闭合信号输出端k22使闭合信号输出端k22不输出控制信号。
其可更具体的描述，例如当仅开启信号输入端k11接收到开启控制信号时，此时仅开启信号输出端k21工作，互锁电路的闭合信号输出端k22不工作且不会输出闭合控制信号。当开启信号输入端k11接收到开启控制信号后，在该开启控制信号期间，闭合信号输入端k12再接收到闭合控制信号时，此时开启信号输出端k21工作，互锁电路160将锁定闭合信号输出端k22使闭合信号输出端k22不输出控制信号。
当闭合信号输入端k12接收到闭合控制信号后，在所述闭合控制信号期间，闭合信号输出端k22工作，互锁电路160锁定开启信号输出端k21使开启信号输出端k21不输出控制信号。
其可更具体的描述，例如当仅闭合信号输入端k12接收到闭合控制信号时，此时仅闭合信号输出端k22工作，互锁电路的闭合信号输出端k22不工作且不会输出闭合控制信号。当闭合信号输入端k12接收到闭合控制信号后，在该闭合控制信号期间，开启信号输入端k11再接收到开启控制信号时，此时闭合信号输出端k22工作，互锁电路160锁定开启信号输出端k21使开启信号输出端k21不输出控制信号。
当同时在开启信号输入端k11接收到开启控制信号并且在闭合信号输入端k12接收到闭合控制信号时，互锁电路160锁定开启信号输出端k21和闭合信号输出端k22，使开启信号输出端k21和闭合信号输出端k22都不输出控制信号。
图5示出了根据本发明的一个示例性实施例的互锁电路160的时序图。
参照图5，可以更具体地描述上述互锁电路。其中互锁电路160例如由多个与非门及电容、电阻形成，且来自微控制单元110的控制信号(开启控制信号、闭合控制信号)以及互锁电路160的输出信号例如均采用高电平为其有效电平。
当互锁短路160仅开启信号输入端k11接收到来自微控制单元110的开启控制信号CH1时，此时开启信号输出端k21工作并输出该开启控制信号CH1，闭合信号输出端k22不工作且不会输出控制信号。随后，在该开启控制信号CH1的持续时间内，闭合信号输入端k12又接收到闭合控制信号CL1时，此时互锁电路160的开启信号输出端k21仍处于工作状态并将该开启控制信号CH1输出，互锁电路将闭合信号输出端k22锁定，使得在开启控制信号期间，即使互锁电路再接收到闭合控制信号，互锁电路也不会输出该闭合控制信号。
当开启控制信号CH1结束后，此时互锁电路仅闭合信号输入端k12接收到闭合控制信号CL1，此时其将响应于该闭合控制信号CL1，使得闭合信号输出端k22工作，将闭合控制信号CL1输出，此时开启信号控制端不工作且不会输出控制信号。在该闭合控制信号CL1的持续时间内，即使开启信号输入端k11再接收到开启控制信号CH2，互锁电路160也仍保持闭合信号输出端k22工作，将该闭合控制信号CL1输出，并锁定开启信号输出端k21使开启信号输出端k21不输出开启控制信号，即在该闭合控制信号期间，即使互锁电路再接收到开启控制信号，互锁电路也不会输出该开启控制信号。
当同时在开启信号输入端k11接收到开启控制信号CH3并且在闭合信号输入端k12接收到闭合控制信号CL2时，互锁电路160锁定开启信号输出端 k21和闭合信号输出端k22，使开启信号输出端k21和闭合信号输出端k22都不输出控制信号。
根据上述特征，通过设置互锁电路在三种不同情况下的工作模式，在各种控制情况下，均有效地避免了控制电路同时接收到开启控制信号及闭合控制信号而出现控制错误甚至造成控制电路毁坏的情况，有利于实现对控制电路及继电器的保护，从而提高控制装置的可靠性。
在一些实施例中，参照图5，互锁电路可进一步设置经由RC放电及与非门的滞回作用，使得互锁电路在开启控制信号CH1未完全关断时，闭合控制信号CL1不会立即输出；在闭合控制信号CL1未完全关断时，开启控制信号CH2不会立即输出。从而防止互斥的开启控制信号和闭合控制信号同时输出所造成控制电路的控制错误及毁坏。
图6示出了根据本发明的一个示例性实施例的控制装置100的另一个变体的示意图，其连接有检测电路170。
参照图6，所述控制装置还包括检测电路170，其中，所述检测电路 170的检测输出端t1连接至微控制单元110的反馈输入端c3，所述检测电路170的检测输入端t2连接至外部负载200的检测端m2，且所述检测电路170用于将外部负载200的状态反馈至微控制单元110。
所述检测电路例如可以反馈外部负载的工作状态，例如反馈外部负载处于上电的工作状态或处于休眠的不工作状态，或者其也可以反馈外部负载的工作模式，例如可反馈外部负载处于高能耗的第一工作模式，或者反馈负载处于低能耗的第二工作模式。此外，检测电路可以反馈外部负载的整体情况，也可以仅反馈外部负载的局部情况，本发明不受检测电路所检测及反馈的具体内容的限制。
通过设置检测电路，将外部负载状态实时反馈至微控制单元，形成闭环回路，使得微控制单元可及时地识别负载状态，并基于负载状态对于控制装置控制信号进行调整，有利于控制装置对于负载的可靠控制。
在一些实施例中，当微控制单元110接收到的外部负载200的状态与微控制单元110的当前控制信号的预期状态一致时，例如可结束此次检测，或者也可以将外部负载的状态信息更新或上报其后再结束此次检测。本公开的实施例不受外部负载的状态与当前输入命令的预期状态一致时的具体处理方式的限制。
在一些实施例中，当微控制单元110接收到的外部负载200的状态与微控制单元110的当前控制信号的预期状态不一致时，微控制单元110将错误信息发送至主控单元。
在当前控制信号的预期状态不一致时，通过微控制单元将错误信息发送至主控单元，使得主控单元可以及时了解当前控制状态并作出响应，有助于对错误信息进行及时处理，提高控制的鲁棒性。
在一些实施例中，当微控制单元110接收到的外部负载200的状态与微控制单元110的当前控制信号的预期状态不一致时，则微控制单元110 将发送当前控制信号的次数与预设发送阈值比较，若发送当前控制信号的次数小于预设发送阈值，则微控制单元110将控制电源模块120以提高电源模块输出至继电器的电压，并且所述微控制单元110将再次执行当前控制信号的发送。再次发送当前控制信号后，控制装置可再次执行上述检测过程，即，通过检测电路获取外部负载的状态，通过微控制单元对其进行判断并基于判断结果进行相应处理，该过程可进行多次，直至外部负载的状态与当前控制信号的预期状态一致或当前控制信号的发送次数大于等于发送阈值。
所述预设发送阈值可以为3或5，或者也可以为其他的数值，本发明的实施例不受预设发送阈值的具体数值的限制。
例如预设发射阈值为4时，且微控制单元执行一次控制信号的发送时，将连续发送2个控制信号，则若微控制单元执行一次发射后，接收到外部负载的状态与当前控制信号的预期状态不一致时，由于微控制单元发送当前控制信号的次数为1，其小于预设发射阈值4，则微控制单元将控制电源模块120以提高电源模块输出至继电器的电压，并且再一次执行当前控制信号的发射过程，即，连续发送两个控制信号。
当负载状态与预期状态不一致时，通过提高电源输出电压来增加继电器触点之间的相互作用力，并重复发送当前控制信号，可有效地实现对于继电器状态的控制，特别是在继电器触点粘连的情况下，有助于打开粘连的触点。
在一些实施例中，若当前控制信号的发送次数大于等于预设发送阈值，则微控制单元110将错误信息发送至主控单元。
在提高电源输出电压并重复发送预定数量的控制信号仍未解决当前问题时，通过微控制单元将错误信息发送至主控单元有利于主控单元对其进行实时处理。
上文中参照优选的实施例详细描述了本发明所提出的控制装置，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种控制方法，所述方法包括：
接收输入命令，并基于所述输入命令产生相应的控制信号；
基于所述控制信号，产生相应的脉冲信号，所述脉冲信号的有效电平的持续时间小于脉冲时间阈值；
基于所述脉冲信号，控制继电器(140)的触点处于闭合状态或打开状态，当所述触点处于闭合状态时，继电器(140)向外部负载(200)输出状态控制信号；
其中，所述控制方法还包括：获取外部负载(200)的状态；判断外部负载(200)的状态与当前输入命令的预期状态是否一致；且当外部负载(200)的状态与当前输入命令的预期状态不一致时，在当前控制信号的发送次数小于预设发送阈值的情况下，提高继电器(140)的电源电压并再次发送控制信号。
2.如权利要求1所述的控制方法，其中，当输入命令为开启命令时，产生多个开启控制信号并按照预定的时间间隔连续发送所述多个开启控制信号，以打开继电器(140)的触点。
3.如权利要求1所述的控制方法，其中，当输入命令为闭合命令时，产生多个闭合控制信号并按照预定的时间间隔连续发送所述多个闭合控制信号，以闭合继电器(140)的触点。
4.如权利要求1所述的控制方法，其中，
在当前控制信号的发送次数大于或等于预设发送阈值的情况下，产生并输出错误信息。
5.一种控制装置(100)，其中，所述控制装置(100)连接有外部负载(200)并包括：
电源模块(120)；
微控制单元(110)，其接收输入命令，并且其电源控制输出端(c1)连接至电源模块(120)的控制输入端(o2)；
控制电路(130)，其信号输入端(s2)连接至微控制单元(110)的信号输出端(c2)；
继电器(140)，其具有触点，并且其电源输入端(p0)连接至电源模块(120)的电源输出端(o1)，控制输入端(p1)连接至控制电路(130)的信号输出端(s3)，其信号输出端(p2)连接至外部负载(200)的输入端(m1)，所述控制输入端(p1)的控制信号控制触点处于闭合状态或打开状态，当所述触点处于闭合状态时，继电器(140)的信号输出端(p2)向外部负载输出状态控制信号；
其中，所述微控制单元(110)与控制电路(130)之间还设置有电平转换电路(150)，所述电平转换电路(150)的信号输入端(v1)连接至微控制单元(110)的信号输出端(c2)，电平转换电路(150)的脉冲输出端(v2)连接至控制电路(130)的信号输入端(s2)，其用于将来自微控制单元的控制信号转换为脉冲信号，所述脉冲信号的有效电平的持续时间小于脉冲时间阈值；
其中，所述控制装置还包括检测电路(170)，其中，所述检测电路(170)的检测输出端(t1)连接至微控制单元(110)的反馈输入端(c3)，所述检测电路(170)的检测输入端(t2)连接至外部负载(200)的检测端(m2)，且所述检测电路(170)用于将外部负载(200)的状态反馈至微控制单元(110)；
且其中，微控制单元(110)判断接收到的外部负载(200)的状态与微控制单元(110)的当前控制信号的预期状态是否一致，并且在判断外部负载(200)的状态与微控制单元(110)的当前控制信号的预期状态不一致时：微控制单元(110)将当前控制信号的发送次数与预设发送阈值比较，若当前控制信号的发送次数小于预设发送阈值，则微控制单元向电源模块(120)输出提高输出电压的信号，电源模块响应于该信号提高输出至继电器(140)的电压；并且所述微控制单元(110)再次发送当前控制信号至控制电路(130)。
6.如权利要求5所述的控制装置(100)，当输入命令为开启命令时，微控制单元(110)向电平转换电路(150)按照预定的时间间隔连续发送多个开启控制信号，电平转换电路(150)接收连续多个开启控制信号并向控制电路(130)按照预定的时间间隔连续发送多个开启脉冲信号，控制电路(130)接收继续多个开启脉冲信号并向继电器(140)连续发送多个开启信号，继电器(140)响应于连续多个开启信号打开继电器(140)的触点。
7.如权利要求5所述的控制装置(100)，当输入命令为闭合命令时，微控制单元(110)向电平转换电路(150)按照预定的时间间隔连续发送多个闭合控制信号，电平转换电路(150)接收连续多个闭合控制信号并向控制电路(130)按照预定的时间间隔连续发送多个闭合脉冲信号，控制电路(130)接收继续多个闭合脉冲信号并向继电器(140)连续发送多个闭合信号，继电器(140)响应于连续多个闭合信号闭合继电器(140)的触点。
8.如权利要求5所述的控制装置(100)，其中，所述微控制单元(110)的信号输出端(c2)包括开启信号输出端(c21)和闭合信号输出端(c22)，所述电平转换电路(150)的信号输入端(v1)包括开启信号输入端(v11)和闭合信号输入端(v12)，所述微控制单元(110)与电平转换电路(150)之间还设置有互锁电路(160)，
其中，互锁电路(160)的开启信号输入端(k11)和闭合信号输入端(k12)分别连接至微控制单元(110)的开启信号输出端(c21)和闭合信号输出端(c22)，互锁电路(160)的开启信号输出端(k21)和闭合信号输出端(k22)分别连接至电平转换电路(150)的开启信号输入端(v11)和闭合信号输入端(v12)，且互锁电路的开启信号输出端(k21)和闭合信号输出端(k22)中的至少一个处于锁定状态，不输出控制信号。
9.如权利要求8所述的控制装置(100)，其中，
当开启信号输入端(k11)接收到开启控制信号后，在所述开启控制信号期间，开启信号输出端(k21)工作，互锁电路(160)锁定闭合信号输出端(k22)使闭合信号输出端(k22)不输出控制信号；
当闭合信号输入端(k12)接收到闭合控制信号后，在所述闭合控制信号期间，闭合信号输出端(k22)工作，互锁电路(160)锁定开启信号输出端(k21)使开启信号输出端(k21)不输出控制信号；
当同时在开启信号输入端(k11)接收到开启控制信号并且在闭合信号输入端(k12)接收到闭合控制信号时，互锁电路(160)锁定开启信号输出端(k21)和闭合信号输出端(k22)，使开启信号输出端(k21)和闭合信号输出端(k22)都不输出控制信号。
10.如权利要求5所述的控制装置(100)，其中，若当前控制信号的发送次数大于等于预设发送阈值，微控制单元(110)将错误信息发送至主控单元。
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