JPH0821281B2

JPH0821281B2 - リレーの制御装置

Info

Publication number: JPH0821281B2
Application number: JP10210488A
Authority: JP
Inventors: 裕行道端
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1988-04-25
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH01274323A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ヒータ等の負荷へ交流電源を通電制御する
のに利用されるリレーの制御装置に関するものである。

従来の技術従来、この種のリレーの制御装置は第６図に示すよう
な構成であった。第６図において、交流電源１を負荷２
に通電するリレー接点６を設け、このリレー接点６は、
リレー接点動作手段４により駆動するリレーコイル３を
介して動作する構成である。そしてリレー接点６を動作
させた後、リレー接点検知手段５を介してリレー接点６
が実際に動作した事を検知する迄の時間を動作時間測定
手段７により測定する。具体的には、第７図に示す入力
回路構成において、交流電源１がリレーの接点６を介し
て負荷２に通電されているかどうかを、抵抗13,14,ダイ
オード15および変換回路17により検知している。すなわ
ち、接点６が閉じられると第７図のａ点に第８図ａに示
す交流波形が発生し、抵抗13,14およびダイオード15に
より第８図ａの波形を第８図ｂの波形に整形する。この
第８図に示された波形ｂを波形ｃに変換する変換回路17
は電圧がハイからローに、あるいは、ローからハイに変
換する時のある範囲の電圧レベルに対してのみハイの電
圧を出力するものである。また、リレー接点６が閉じた
ときに変換回路の入力側に発生する電圧に対してもハイ
の電圧を出力するものである。第７図に示した構成によ
り、第９図に示すように、リレーコイル３への出力ｂに
対するマイコン等への入力ｄが得られることとなり、従
って、リレー接点６の動きが認識できる。すなわち、リ
レーコイル３への出力ｂが、リレー接点駆動出力のこと
であり、それに対してリレー接点入力ｃがマイコン等へ
の入力ｄにより得られることになる。すなわち、入力ｄ
が常にハイの電圧となる時点t_aをリレー接点６が実際に
オンした時点と判断し、この両者の時間差が実際に必要
なリレー接点６の動作時間となる。

また、次回のリレー接点６のON/OFF動作が、最適な位
相で行なわれるように、前記動作時間測定手段７により
得られた測定時間をもとにリレー接点動作手段４の動作
位相を決定している。

このように、リレー接点６の動作位相の注意を要する
のは、第10図に示すように、リレー接点６がOFFする場
合に交流電源の半波位相に対して、リレー接点６が動作
した位相ａ、または、位相ｂの残り位相（斜線部）がア
ーク火花が発生するようになっており、極力、リレー接
点６の劣化を防ぐため、このようなアーク火花を少なく
するように、できるだけ交流電源のゼロクロス位相付近
で、かつ、ゼロクロス位相より前の位相でON/OFFするよ
うにする事が望ましいためである。

また、リレーの動作時間は、リレーの種類や経年変化
等により一定でないため、リレーの全位相について検知
する必要がある。

発明が解決しようとする課題しかし従来の構成では、リレー接点６の開閉状態を検
知するために、常時リレー接点動作手段４を動作するた
め、リレー制御以外の他の入出力やシーケンスを無視し
て行わなければならず、処理能力を少ないマイクロコン
ピュータでは他の機器の制御とリレーの制御とを並行し
て処理することが困難であった。

本発明は上記課題に鑑み、リレーの動作制御を他の入
出力あるいはシーケンス制御ととも行えるようにするこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために、本発明は、交流電源の位
相を検知する位相検知手段と前記交流電源の負荷への供
給を制御するリレー接点と、前記リレー接点を動作制御
を行うリレー接点動作手段と、前記リレー接点のON/OFF
を前記交流電源の特定位相で検知するリレー接点検知手
段と、前記リレー接点動作手段による前記リレー接点の
ON/OFF駆動後、前記リレー接点検知手段による前記リレ
ー接点のON/OFF検知までの時間を測定する動作時間測定
手段と、前記動作時間測定手段の出力により前記リレー
接点のON/OFFを特定の位相で検知できるように、前記リ
レー接点のON/OFF駆動のタイミングを補正するリレー接
点補正手段と、前記リレー接点補正手段の出力による前
記リレー接点のON/OFF検知が前記特定の位相で検知され
たことを記憶するリレー接点補正終了記憶手段とを備
え、前記リレー接点補正手段は前記リレー接点補正終了
記憶手段の出力に応じて補正内容を変更してなるもので
ある。

作用この構成により、リレー接点の開閉状態を検知するた
めに、常時リレー接点動作を検知する必要がなく、処理
能力の少ないマイクロコンピュータ等で、他の負荷と並
行してリレー接点の効果的な制御を行うことが可能とな
る。すなわち、リレー接点のON/OFF検知を交流電源の所
定の位相に同期して検知することにより、リレー接点の
アーク火花等による劣化を効果的に防止しつつ、他の負
荷をリレーの動作に無関係に、安価なマイクロコンピュ
ータで制御可能となる。また、リレー接点補正終了記憶
手段により、交流電源の所定の半波でリレーの動作が変
化した場合に限定して、リレー接点補正手段の補正内容
を修正することにより、リレー接点検知手段が安価な構
成であるにも拘わらず、当該半波内で有効にリレーの動
作時間を検知することが可能となる。

実施例以下、本発明の実施例について第１図〜第５図を参照
して説明する。第１図は、本発明のリレー制御装置のブ
ロック図を示したもので、特にリレー接点補正終了記憶
手段18は、リレー接点６が一度でも交流電源の適切な位
相（リレー接点のアーク火花の発生を効果的に防止可能
となる位相、例えば交流電源１の＜ａ＞位相等）におい
て、リレー接点６が実際にON/OFFしたことがリレー接点
検知手段５により検知された場合に、その旨を記憶する
ものである。又、第２図は、本発明に用いられるリレー
接点検出手段の一実施例を示しており、この回路構成に
より得られる各部の波形を、リレー接点６の開閉の状態
に応じて第３図に示してある。

上記構成において動作を説明すると、リレー接点６
が、開いている場合には、負荷12と抵抗13及びダイオー
ド15を介して一方向にのみ電流が流れるため第３図ｄの
Ａ区間のように、交流波形ａに対して一方向にのみ入力
信号が発生する。一方リレー接点６が閉じた場合には、
ダイオード15を通して交流電流が流れる事はなく、抵抗
13と抵抗14による分割電圧がマイコン等16への入力信号
として発生する事になる。ここでリレーコイル３に駆動
信号を与えてから、実際にリレー接点６が動作する迄に
は、第３図のｂとｃに示したように、若干の時間的なず
れが生ずるため、リレーコイル３の駆動のタイミングに
は注意が必要となる。また、リレー接点６が開閉する場
合、電気特性上、火花等が発生する可能性が高く、その
火花の大きさにより、リレー接点６の寿命が影響を受け
る割合も大きくなるものである。また、他の回路構成に
与えるノイズも、その火花の大きさに比例しており、な
るべく火花が飛びにくい位相においてリレー接点６の開
閉動作を行なう事が望まれる。ここで過去のデータか
ら、火花が大きいのはリレー接点６を閉じるより開く場
合の方が大きく、また、第１図の＜ｂ＞の位相あたりが
最も大きく、位相が＜ａ＞に近づくほど、徐々に火花が
小さくなり位相＜ａ＞では、ごく微かしか火花が飛ばな
い事が確かめられている。そこでリレー接点６の開閉動
作を、第１図の１の＜ａ＞の位相で行なうように第２図
の回路図を用いて実現する方法を、具体的に第４図のフ
ローチャートで示している、ここで、リレー接点６が特
定の位相で動作した場合に、次からのリレー接点６の開
閉動作への補正内容を変更できるのは、リレー接点６を
開放、あるいは閉鎖する場合に、リレーコイル駆動の制
御を与えてから、実際にリレー接点６が動作する迄の時
間が各リレーによってほぼ一定であり、そのためにこの
ようなリレー接点６の補正作業が可能となるものであ
る。

次に、第４図のフローチャートの内容について説明を
加える。まず、このシステムの電源を投入され、システ
ムが作業可能となったばかりの時には、リレーの動作時
間がわからないので適当な動作時間を初期セットしてお
く。

次に実際にリレーコイル３を駆動してみてリレー接点
６を動作させた場合、第３図に示されるようにＡ区間と
Ｂ区間のような異なった入力信号がマイコン等の入力端
子に加えられる事となる。ここで、リレー接点６の開閉
動作が、第５図のｉ＝６〜ｉ＝12の間で行われた場合に
は、リレー接点６の状態によって入力信号がLowレベル
からHighレベルに切り替わるために、リレー接点の動作
を有効に検知できるが、ｉ＝０〜ｉ＝６の間で行なわれ
た場合は、リレー接点６の状態にかかわらず入力信号は
Highレベル（第５図のb,c参照）であるので、正確な動
作位相が検出されない事になる。そこで、まだ一度も第
５図のｉ＝６〜ｉ＝12の位相でリレー接点６の開閉動作
が検知されていない場合、リレーコイル３駆動への出力
信号を発生する位相を180゜ずらす等により、次回の接
点の開閉動作は、ｉ＝６〜ｉ＝12の間で実施される可能
性が高くなる。そして、ｉ＝６〜ｉ＝12の間で実施され
た場合には、理想のリレー接点動作位相がｉ＝11とした
場合、ｉ＝11との位相差が次回のリレーコイル３駆動の
位相にフィードバックする事となる。また、一度でも、
リレー接点６の開閉動作が理想の位相（例えばｉ＝11）
で行なわれた場合には、その後、仮りにｉ＝０〜ｉ＝の
間でリレー接点６の開閉動作が行なわれたとしても、前
述のように、リレーの動作時間は、各リレーによって、
ほぼ一定であるためｉ＝11を狙ってリレーコイル３駆動
を制御した場合ｉ＝12〜ｉ＝１の範囲でリレー接点６が
動作している可能性が高く、従って次回のリレーコイル
３の駆動位相の修正は180゜の位相幅をやめて微かな位
相幅を適用するようにする。

また、リレー接点６が開放する時と閉鎖する時では、
そのリレーの動作時間が異なるため、各々のリレーで、
補正値を変えるようにしたものである。

発明の効果以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、
リレー接点の検知回路を従来より安価な構成で実現し、
しかも、リレー接点の検知を常時行う必要もないため出
力ポートの少ないマイクロコンピュータにおいても十分
に他の制御を合わせて実行することができる。また、リ
レー接点補正終了記憶手段により、交流電源の所定の半
波でリレーの動作が変化した場合に限定して、リレー接
点補正手段の補正内容を修正することにより、リレー接
点検知手段が安価な構成であるにも拘わらず、当該半波
内で有効にリレーの動作時間を検知することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すリレーの制御装置のブロ
ック図、第２図は同リレー接点の検知回路の回路図、第
３図は第２図の各部の波形を示すタイミング図、第４図
は同制御を示すフローチャート、第５図は同リレー接点
の状態に応じて電圧波形を示す図、第６図は従来例のリ
レー制御装置を示すブロック図、第７図は同リレー接点
検知回路の回路図、第８図は第７図に示した回路の各部
の波形図、第９図は第７図の回路の一部の電圧波形を示
すタイミング図、第10図はリレー接点の動作とアーク火
花の状態を説明する図である。１……交流電源、２……負荷、３……リレーコイル、４
……リレー接点動作手段、５……リレー接点検知手段、
６……リレー接点、７……動作時間測定手段、８……リ
レー接点補正手段、16……マイコン等の信号入力装置、
18……リレー接点補正終了記憶手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源の位相を検知する位相検知手段
と、前記交流電源の負荷への供給を制御するリレー接点
と、前記リレー接点の動作制御を行うリレー接点動作手
段と、前記リレー接点のON/OFFを前記交流電源の特定位
相で検知するリレー接点検知手段と、前記リレー接点動
作手段による前記リレー接点のON/OFF駆動後、前記リレ
ー接点検知手段による前記リレー接点のON/OFF検知まで
の時間を測定する動作時間測定手段と、前記動作時間測
定手段の出力により前記リレー接点のON/OFFを特定の位
相で検知できるように、前記リレー接点のON/OFF駆動の
タイミングを補正するリレー接点補正手段と、前記リレ
ー接点補正手段の出力による前記リレー接点のON/OFF検
知が前記特定の位相で検知されたことを記憶するリレー
接点補正終了記憶手段とを備え、前記リレー接点補正手
段は前記リレー接点補正終了記憶手段の出力に応じて補
正内容を変更してなるリレーの制御装置。