CN102337490A

CN102337490A - 等离子喷涂设备的急停保护环路

Info

Publication number: CN102337490A
Application number: CN2010102372922A
Authority: CN
Inventors: 梅文军; 李发展
Original assignee: GUIZHOU HONGHU MACHINERY FACTORY
Current assignee: GUIZHOU HONGHU MACHINERY FACTORY
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2012-02-01

Abstract

本发明所述的等离子喷涂设备急停保护环路由各部件的急停单元处理电路通过串联和并联方式联接而成，具体为：喷涂设备各部件都设置有急停单元处理电路，各部件的监控信号分别输入各自急停单元处理电路中，将各急停单元处理电路的输入继电器的触点进行串联，形成一个与条件电路，使监控信号的状态信号以串联方式，在各部件的急停单元处理电路中传递，将各部件的急停单元处理电路中逻辑信号输出端口以串联方式连接，而各部件将返回的逻辑信号以并联方式进行连接，组成保护环路。本发明所述保护环路，在被监控的任一部件出现异常时，则被监控的所有部件都能及时进入急停保护状态，从而有效的避免事故的发生。

Description

等离子喷涂设备的急停保护环路

技术领域

本发明涉及等离子喷涂技术领域，特别是涉及等离子喷涂设备的急停保护环路和急停单元处理电路。

背景技术

等离子喷涂设备一般有七个部件组成，分别为喷涂主控制柜、气体管理中心、水电转接箱、送粉器、喷涂电源、热交换器、喷涂枪。任何部件在喷涂过程中出现的异常工作状态，都可能引发一连串的质量或安全事故。如气体管理中心的异常工作状态，可将等离子喷涂枪瞬间烧毁，接着会立即烧掉喷涂电源，并有大量加压的冷却水通过烧坏的枪口快速泄漏，同时，等离子弧灭掉后未停掉的氢气将会使人员和厂房处于一个很危险的境地。而这些情况，靠人工是无法及时进行处理的，因此需要设备具备完善的监控系统和及时、有效的急停保护功能。

据了解，目前较先进的等离子喷涂设备，虽然具有一定的急停保护功能，但是保护功能不够完善。主要表现在等离子喷涂设备中，具有独立控制单元的部件：喷涂主控制柜、气体管理中心、水电转接箱、送粉器、喷涂电源、热交换器中，不是每个部件都有相应的保护电路，并且电路中监控的工作状态和工作参数较少，特别是在急停保护的处理上缺少一个总的系统控制，不能实现对设备的有效保护。

发明内容：

针对以上不足，本发明提供一种用于等离子喷涂设备的急停保护环路。本发明所述的急停保护环路可对于具有独立控制功能的等离子喷涂设备的所有部件和各部件的工作状态、参数等进行完善监控，无论哪个部件出现异常状态，整个设备都能及时进入急停保护状态，从而有效的避免事故的发生。

本发明所述的等离子喷涂设备急停保护环路由各部件的急停单元处理电路通过串联和并联方式联接而成，具体为：喷涂设备各部件都设置有急停单元处理电路，各部件的监控信号分别输入各自急停单元处理电路中，将各急停单元处理电路的输入继电器的触点进行串联，形成一个与条件电路，使监控信号的状态信号以串联方式，在各部件的急停单元处理电路中传递；将各部件的急停单元处理电路中逻辑信号输出端口以串联方式连接，而各部件将返回的逻辑信号以并联方式进行连接，组成保护环路。

本发明所述的急停单元处理电路，其特征是：急停单元处理电路为单元处理模块，直流12V稳压电源通过模块的电源输入端口2(PWR)为模块提供电源，模块包括监控信号输入端口1、急停信号输出端口3(OUTPUT)、逻辑信号输出端口4(NEXT)、逻辑信号输入端口5(RETURN)和ULN2004型数字功率驱动集成块6等部分，监控信号输入端口1设有多路接线端子，可根据等离子喷涂设备各部件需监控的状态、参数的多少来确定监控信号输入的路数，监控信号输入端口1的每个接线端子都对应一路信号输入，各接线端子分别与ULN2004型数字功率驱动集成块6的输入管脚连接，其对应的ULN2004型数字功率驱动集成块6的输出管脚连接有输入继电器7和LED发光二极管，各输入继电器7的常开触点串联到一起形成一个与条件电路，其逻辑状态信号通过输出端口4输出，其工作状态是：在逻辑上相当于一个条件语句的与状态，只要有一个常开触点不闭合，这个与条件电路就处于断路状态，逻辑信号输出端口4将输出逻辑FALSE信号，反之将输出逻辑TRUE信号；逻辑信号由外部接线返回到模块逻辑信号输入端口5，控制两个急停输出继电器8作相应的动作，两路输出继电器8的常开、常闭触点接到急停信号输出端口3(OUTPUT)上，对应两路急停输出Y0、Y1，急停操作输入、输出的工作状态均由LED发光二极管指示出来。在实际应用中，通过接于急停信号输出端口上的触点开关的闭合与断开来控制部件的急停操作。

当输入接线端子的某一监控信号属于正常状态时，此处接线端子为高电平，与其相连的集成电路的输入端管脚为高，而与之对应的输出管脚为低，触发相联的输入继电器动作，其常开触点闭合，相应的触点信号在逻辑上设为TRUE。

其次，将各部件的急停单元处理模块进行联接：逻辑信号输出端口，以串联方式进行联接；逻辑信号输入端口，以并联方式进行联接；再将串联和并联后的线路联接起来，组成保护环路。在等离子喷涂过程中，当所有监控信号反映的状态均为正常时，则最终输出的逻辑信号为逻辑TRUE信号，反之为逻辑FALSE信号，该信号最后再以并联方式，返回到各部件的急停单元处理电路中逻辑信号输入端口，各输出继电器会有相应的动作，通过接于急停信号输出端口上的触点开关的闭合与断开来控制各部件的急停操作。

有益效果

本发明所述的急停保护技术及其保护环路，可应用于具有独立控制功能的等离子喷涂设备的所有部件。可针对具体情况自行选择需监控的部件和监控的状态及参数。可监控的工作状态、参数多，具备完善的监控和保护功能。若被监控的部件之一出现异常工作状态，则被监控的所有部件都能及时进入急停保护状态，从而有效地避免事故的发生。急停单元处理电路的模块化设计，加强了互换性，使保护环路的使用、维修和更换工作，变得更加便捷，且能降低制造成本。

本发明所述的急停保护技术及其保护环路，不仅能应用在等离子喷涂设备上，也可应用于其他设备的控制系统，可单机使用，也可多机联成环路应用。

附图说明

本发明的附图说明如下：

1.图1是急停单元处理模块电路图；

2.图2是可同时监控六个部件的保护环路电路图。

图中：1.监控信号输入端口；2.电源输入端口(PWR)；3.急停信号输出端口(OUTPUT)；4.逻辑信号输出端口(NEXT)；5.逻辑信号输入端口(RETURN)；6.ULN2004型数字功率驱动集成块；7.输入继电器；8.输出继电器；LED.发光二极管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作作进一步说明。

图1是本发明的急停单元处理模块电路图。在实际制作中，该模块为一块电路板，所有输入，输出端口均采用欧式接线端子，位于电路板的两侧；直流12V稳压电源通过电源输入端口2为电路提供电源。监控信号输入端口1有四路信号输入端，编号为：X0，X1，X2，X3，分别接到ULN2004型数字功率驱动集成块6的输入端管脚1，2，3，4脚上，ULN2004数字功率驱动集成块所对应输入信号处理的输出管脚为16，15，14，13脚，分别接于四个输入继电器7的工作线圈。各输入继电器7的四个常开触点串联到一起形成一个与条件电路，并通过逻辑信号输出端口4(NEXT)输出逻辑信号。逻辑信号输入端口5(RETURN)、两个输出继电器8、急停信号输出端口3(OUTPUT)和接于其上的触点开关，共同构成了两路急停状态输出，编号为：Y0，Y1。急停操作输入、输出的工作状态均由发光二极管LED指示出来。

本发明所述环路的工作原理是：监控信号输入端口1的四个接线端子分别用于输入四路监控信号X0、X1、X2、X3，当输入信号均为正常状态时，端口1上的四个接线端子都为高电平，则ULN2004型数字功率驱动集成块6的输入端管脚1，2，3，4脚都为高，其对应的输出管脚为16，15，14，13脚都为高，四个输入继电器7动作，四个常开触点串联成的与条件电路处于通路状态，逻辑信号输出端口4输出逻辑TRUE信号。当输入的监控信号，哪怕只有一个为非正常状态，那么非正常状态的监控信号输入端子为低，与之相连的ULN2004型数字功率驱动集成块6的管脚为低，对应的输出管脚为低，与此输出管脚连接的继电器7不动作，其对应的常开触点断开，与条件电路处于开路状态，逻辑信号输出端口4输出逻辑FALSE信号。输出的逻辑信号再通过逻辑信号输入端口5返回到各部件急停单元处理模块电路中，电路控制分别针对Y0、Y1两路输出的继电器8做相应的动作，通过接于急停信号输出端口3上的触点开关来控制部件的急停操作。

图2是可同时监控六个部件的保护环路电路图，将如上所述的六个急停单元处理模块进行联接：逻辑信号输出端口4，以串联方式进行连接；逻辑信号输入端口5，以并联方式进行连接。

工作原理是：保护环路中的六个急停单元处理模块，分别置于等离子喷涂设备的六个部件：喷涂主控制柜、气体管理中心、水电转接箱、送粉器、喷涂电源、热交换器的各独立控制单元中。选择各部件需监控的四路状态、参数信号，分别输入各部件中的急停单元处理模块监控信号输入端口1的四个接线端子，当输入的监控信号，反映的状态均为正常时，则最终输出的逻辑信号为逻辑TRUE信号，反之为逻辑FALSE信号，该信号再以并联方式，通过各部件的急停单元处理电路中逻辑信号输入端口5，输入到各急停单元处理电路中的输出继电器8，两个输出继电器8会有相应的动作，通过接于急停信号输出端口3上的触点开关的闭合与断开来控制各部件的急停操作。

Claims

1.等离子喷涂设备的急停保护环路，由各部件的急停单元处理电路通过串联和并联方式联接而成，其特征在于：喷涂设备各部件都设置有急停单元处理电路，各部件的监控信号分别输入各自急停单元处理电路中，将各急停单元处理电路的输入继电器的触点进行串联，形成一个与条件电路，使监控信号的状态信号以串联方式，在各部件的急停单元处理电路中传递，将各部件的急停单元处理电路中逻辑信号输出端口以串联方式连接，而各部件将返回的逻辑信号以并联方式进行连接，组成保护环路。

2.根据权利要求1所述的等离子喷涂设备的急停保护环路，其特征在于：急停单元处理电路为单元处理模块，包括监控信号输入端口1、急停信号输出端口3(OUTPUT)、逻辑信号输出端口4(NEXT)、逻辑信号输入端口5(RETURN)和ULN2004型数字功率驱动集成块6，监控信号输入端口1设有多路接线端子，每个接线端子都对应一路信号输入，各接线端子分别与ULN2004型数字功率驱动集成块6的输入管脚连接，ULN2004型数字功率驱动集成块6的输出管脚连接有输入继电器7，各输入继电器7的常开触点串联到一起形成一个与条件电路，逻辑信号由外部接线返回到模块逻辑信号输入端口5，控制两个急停输出继电器8，输出继电器8的常开、常闭触点接到急停信号输出端口3(OUTPUT)上，对应两路急停输出Y0、Y1。

3.根据权利要求1或2所述的等离子喷涂设备的急停保护环路，其特征在于：输入继电器7和输出继电器8均连接有LED发光二极管。