專利名稱：一種故障自檢及安全控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種安全保護(hù)裝置，特別是用于與激光信號或紅外線信號配套使用保護(hù)人身安全的控制裝置。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)設(shè)備中的人身安全控制器，尤其是沖壓機(jī)的控制器主要是把光柵輸出的信號轉(zhuǎn)換成繼電器的輸出，來控制鍛壓機(jī)的動作。為提高安全系數(shù)，使用兩只繼電器。但是，普遍存在消耗功率大、發(fā)熱嚴(yán)重、繼電器釋放時間長、沒有繼電器狀態(tài)和信號的檢測功能。當(dāng)有一只繼電器失效時，由于另一只繼電器正常，表面看安全功能還沒失效。但另一只繼電器再失效時，控制器就失去了安全作用，存在安全事故穩(wěn)患。另外，繼電器的響應(yīng)時間長，使用中，極易超出安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的響應(yīng)時間。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種鍛壓故障自檢及安全控制器，與激光信號或紅外線信號配套使用，低功耗、有信號識別、自動檢測出繼電器或可編程控制器工作狀態(tài)的正確性，且響應(yīng)迅速。本實用新型的目的是采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的該控制器至少用兩只繼電器或可編程控制器作為最后輸出，激光信號或紅外線信號通過光電藕合器和低通濾波電容接觸發(fā)器輸入端，觸發(fā)器兩路反相輸出端連接兩個三極管，該兩個三極管與變壓器構(gòu)成推挽輸出電路，變壓器的輸出線圈接整流電路，整流電路可用橋式整流電路，將至少兩個繼電器線圈并接在整流電路的輸出端之間，兩繼電器一組常開觸點串聯(lián)后接控制輸出電路另一組觸點的常閉觸點相連，常開觸點之間串接一只電阻，兩個公共點一端接電源，一端接觸發(fā)電路供電端。使用隔離和低通濾波電路去除線路干擾和頻率高于輸入信號的非法信號，再經(jīng)觸發(fā)變換電路輸出兩路反相的信號驅(qū)動兩只功率晶體管推挽輸出，經(jīng)過變壓器和整流變換，以脈沖的方式驅(qū)動至少兩只繼電器。至少兩只繼電器的其中一組觸點用于控制輸出，其余觸點用于繼電器檢測和降低功耗。當(dāng)繼電器的動作同步時，無論繼電器吸合還是釋放，觸發(fā)驅(qū)動電路都能得到供電而正常工作；當(dāng)繼電器有故障時，其觸點不能同步動作而使觸發(fā)驅(qū)動電路斷電不工作，達(dá)到繼電器故障檢測的目的。同時，在繼電器吸合前，觸發(fā)驅(qū)動電路通過繼電器的常閉觸點高壓供電，使繼電器快速吸合；吸合后，觸發(fā)驅(qū)動電路通過繼電器的常開觸點供電，由于串接電阻的降壓作用，使觸發(fā)驅(qū)動電路在低壓下工作，減小繼電器的供電電流，由于繼電器的維持電流較小，因此，達(dá)到了既降低了控制器的功耗，而又能使繼電器維持吸合的目的。同時，由于通過繼電器線圈的電流為脈沖電流，使繼電器能快速釋放。另外還可以將可編程控制器接在橋式整流電路的輸出端之間，通過可編程控制器可以更快更靈活地達(dá)到故障檢測的目的。當(dāng)需要有多處安全檢測點時，多路激光信號或紅外線信號通過光電藕合器藕合輸出到觸發(fā)器復(fù)位端，無論哪路檢測點出現(xiàn)意外，都會輸出控制信號安全保護(hù)。[0006]光電藕合器與接觸發(fā)器輸入端之間將低通濾波電容接在接觸發(fā)器輸入端與電源地之間。[0007]本實用新型的有益效果是與現(xiàn)有的安全光柵配套電路相比較，本實用新型故障自檢及安全控制器具有低功耗、抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快、使用壽命長，能提高保護(hù)人身安全的安全等級。


圖1是本實用新型故障自檢及安全控制器的電路原理圖；[0009]圖2是本實用新型故障自檢及安全控制器的另一個電路原理圖；[0010]圖3是多路檢測點的信號輸入電路原理圖。
具體實施方式
[0011]
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護(hù)范圍。[0012]參照圖1，電阻R1的一端從S1處接收到激光信號發(fā)生器或紅外信號發(fā)生器輸出的信號，另一端與光電藕合器U2連接；光電藕合器U2的輸出端與電阻r2、r3的一端連接，電阻 R3的另一端與觸發(fā)器U1'電阻R4的一端、電容C3的一端相連，電容C3的另一端接電源地,構(gòu)成低通濾波電路；觸發(fā)器U1選用⑶4538，電阻R4的另一端與觸發(fā)器U1的2腳連接；電容C1' C2的一端分別與觸發(fā)器的兩個輸出端6、7連接，另一端分別與二極管DpD2的陰極、功率三極管 \、Τ2的基極相連接，二極管DpD2的陽極接電源地，功率三極管 \、Τ2的集電極和變壓器B的初級相連；電阻R6的一端與變壓器B初級抽頭連接，另一端與電源正極端連接；變壓器B的次級接橋式整流器Q的輸入端橋式整流器Q的輸出端與繼電器J1U2的線圈相連； 繼電器Λ、J1的一組觸點Jh、J2-!從Τ、K接線端與工業(yè)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連；另一組觸點J2_2之間常閉點相連，常開觸點通過電阻R5相連，至少兩個公共點一端連接電源，其余端與電阻RpE1的正極、觸發(fā)器U1的Vrc端相連；觸發(fā)器U1的接地端、光電藕合器U2的兩個接地端、二極管D1和D2的陽極、功率三極管T1和T2的發(fā)射極、橋式整流器Q的一端、電解電容E1的負(fù)極、繼電器J1和J2的線圈的另一端共同連接到電源地。單通道應(yīng)用觸發(fā)器U1從 U1^16處與觸發(fā)器的V。。端連接。[0013]需要多路檢測時，增加該路的信號輸入電路，見圖3，是在單路應(yīng)用基礎(chǔ)上，觸發(fā)器 U1的Uh6處與圖2的Ub處連接，圖3中Uh接U1的電源正極；多路激光信號或紅外信號從S2處輸入與電距Rib的一端連接，電阻Rib的另一端與光電藕合器U3連接；光電藕合器U3 的輸出端與電阻R2b、電容C4的一端連接；電阻R2b的另一端連接電源；電容C4的另一端與二極管D4的陽極、D5的陰極相連；電容C4獲取因光電藕合器U3通斷、電阻R2b提供電流形成的交流信號，二極管D4,D5為整流電路，D4的陰極與電阻R3B、電容C5、二極管D6的陽極連接， 電阻R3b作為二極管D4,D5為整流電路的延時放電電阻；二極管D6的陰極與圖1中觸發(fā)器U1 的Vcc端連接；光藕U3的2、3端和D5的陽極、電阻R3B、電容C4的另一端連接到電源地。[0014]該控制器使用光耦U2和電阻R2、電阻R3、電容C3組成抗干擾和信號識別電路；使用 CMOS觸發(fā)器組成變換、推挽驅(qū)動電路，提高穩(wěn)定可靠性；使用繼電器的一組觸點給驅(qū)動電路供電的方式組成繼電器同步自檢，當(dāng)繼電器不同步時切斷驅(qū)動電路的供電達(dá)到繼電器故障檢測的功能；巧妙地利用繼電器吸合電流大、維持電流小的特性，通過繼電器觸點和電阻R5的動態(tài)降低驅(qū)動電路電源電壓的方法，解決繼電器大電流吸合與降低功耗的矛盾；使用脈沖信號驅(qū)動繼電器，減小繼電器的工作電流，提高繼電器的響應(yīng)速度。另外如圖2所示，還可以將可編程控制器PLC接在橋式整流電路的輸出端之間，通過可編程控制器可以更快更靈活地達(dá)到故障檢測的目的。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種故障自檢及安全控制器，在所述控制器內(nèi)設(shè)有至少兩只繼電器，其特征在于，激光信號或紅外線信號通過光電藕合器(U2)和濾波電容(C3)接觸發(fā)器(U1)輸入端，觸發(fā)器(U1)兩路反相輸出端(6、7)連接兩個三極管(T1、T2),與變壓器(B)構(gòu)成推挽輸出電路，變壓器⑶的輸出線圈接橋式整流電路(Q1),至少兩繼電器(J1U2)線圈并接在橋式整流電路(Q1)的輸出端之間，至少兩繼電器(J1U2) —組常開觸點CL+J2J串聯(lián)后接控制輸出電路(T、K);至少兩繼電器的另一組觸點(Λ-2、1-2)的常閉觸點相連，在任意兩個常開觸點之間串接一只電阻(R5),將公共點一端接電源(V。。)，另一端接觸發(fā)電路供電端；或?qū)⒖删幊炭刂破?PLC)接在橋式整流電路(Q1)的輸出端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛壓機(jī)故障自檢及安全控制器，其特征在于，還有一路激光信號或紅外線信號通過光電藕合器(U3)藕合輸出到觸發(fā)器(U1)的復(fù)位端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛壓機(jī)故障自檢及安全控制器，其特征在于，所述濾波電容(C3)接在觸發(fā)器(U1)輸入端與電源地之間。
專利摘要本實用新型公開了一種故障自檢及安全控制器，該控制器的激光信號或紅外線信號通過光電耦合器和低通濾波電路接觸發(fā)器輸入端，觸發(fā)器兩路反相輸出端連接兩個三極管，與變壓器構(gòu)成推挽輸出電路，變壓器的輸出接橋式整流電路，至少兩個繼電器線圈并接在整流電路的輸出端之間，至少兩繼電器一組常開觸點串聯(lián)后接控制輸出電路；另一組觸點的常閉觸點相連，常開觸點之間串接一只電阻，至少兩個公共點一端接電源，一端接觸發(fā)電路供電端。該控制器用于工業(yè)自動控制的檢測，與激光信號或紅外線信號配套使用保護(hù)人身安全，具有低功耗、抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快、使用壽命長的特點，能提高保護(hù)人身安全的安全等級。
文檔編號G05B9/02GK202837852SQ20102070062
公開日2013年3月27日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者高欣, 韓興華, 徐慶豐 申請人:高欣