CN102338858B - 拉绳开关检测控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拉绳开关检测控制装置，属于电气控制器件技术领域。该装置包括与拉绳开关数量对应且彼此结构相同又相互并联的检测回路和继电器；检测回路含有输入级、中间级、输出级三级三极管和直流电源；三级三极管的发射极均连接直流电源负极并与对应拉绳开关的触点串联，输入级三极管基极、中间级三极管集电极和输出级三极管集电极均连接直流电源正极，输入级三极管集电极连接中间级三极管基极；中间级三极管和输出级三极管共发射极并联，中间级三极管发射极并联有第一发光二极管，继电器线圈回路串联有开关三极管，检测回路各输出级三极管集电极彼此串联后接入开关三极管基极。该装置方便检测拉绳开关状态和控制设备停车；也不会因短路而受损。

Description

拉绳开关检测控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于对拉绳开关进行检测和控制的装置，属于电气控制器件技术领域。

背景技术

拉绳开关是一种现场常用的紧急开关，通常安装在皮带输送机等通廊的旁边，通过绳索把多个拉绳开关串在一起，在出现紧急问题或需要对现场设备进行处理时，只需要拉动绳索，就可以带动开关机构动作，使开关的触点动作并控制现场设备停车。

现有拉绳开关通常的电气结构有两种：1、所有拉绳开关的常闭触点4全部串联或并联起来，集中驱动一个继电器J(继电器J一般放在控制室中)，由这个继电器J动作来控制设备(如图1所示)；该方法的优点是节省大量的电缆，其缺点是当某一个拉绳开关的触点4开、闭不好，就需要对所有的拉绳开关进行检查，查找故障非常困难。2、每个拉绳开关的触点4驱动一个继电器(J1、J2…)，然后把所有继电器的触点进行串联或者并联起来(如图2所示)，再驱动一个继电器J来控制设备；该方法的优点是当某个现场的拉绳开关出现故障时，相对应的继电器就会有所反应，故障查找排除简单，其缺点是所有拉绳开关的控制点全部要送入控制室通过继电器转换，占用空间大，浪费大量的电缆。

上述两种现有拉绳开关共同的致命缺点是：拉绳开关的触点都是接入强电，而拉绳开关使用场所的环境较恶劣，经常出现电缆磨损而短路的现象，一旦短路，不仅难以排查，而且会造成整个拉绳开关控制装置的损坏。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种方便对拉绳开关进行检测和控制、结构简单、电缆用量小、成本低廉且电缆短路后不会受到损坏的装置。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种拉绳开关检测控制装置，包括与拉绳开关数量对应且彼此结构相同又相互并联的检测回路和继电器；所述检测回路含有输入级、中间级、输出级三级三极管和直流电源；所述三级三极管的发射极均连接直流电源的负极并与对应拉绳开关的触点串联，所述输入级三极管的基极、中间级三极管的集电极和输出级三极管的集电极均连接直流电源的正极，所述输入级三极管的集电极连接中间级三极管的基极；所述中间级三极管和输出级三极管共发射极并联，所述中间级三极管的发射极并联有第一发光二极管，所述继电器的线圈回路串联有开关三极管，所述检测回路的各输出级三极管的集电极彼此并联后接入开关三极管的基极。

本发明的拉绳开关检测控制装置的有益效果是：设计与现场拉绳开关对应的单独直流供电检测回路，将现场每个拉绳开关的触点(常闭或常开)接入每个检测回路的输入端并连接直流电源的负极，使拉绳开关的触点始终处于低电位状态，通过检测回路对现场拉绳开关的正常状态和故障状态产生不同的高低电位，以实现快速方便地对现场每个拉绳开关状态进行检测，同时利用一个继电器实现控制设备停车信号的输出，减少电缆用量；而且即使检测回路出现磨损短路，也不会损坏本发明的拉绳开关检测控制装置。总之，本发明为现有拉绳开关提供了一种结构简单、成本低廉且不因短路而损坏的检测控制装置。

本发明解决的进一步技术问题是：实现对现场拉绳开关电缆短路的检测。

为解决上述进一步技术问题，上述技术方案的改进是：还包括与所述检测回路并联的短路检测回路，所述短路检测回路含有与所述检测回路相同的输入级、中间级、输出级三级三极管，所述短路检测回路的输入级三极管的发射极接地，所述短路检测回路的输入级三极管的基极、中间级三极管的集电极和输出级三极管的集电极均连接直流电源的正极，所述短路检测回路的中间级三极管和输出级三极管的发射极均连接直流电源的负极，所述短路检测回路的输出级三极管的集电极并联有第二发光二极管。这样，当本发明的拉绳开关检测控制装置在使用中出现接地短路时，通过第二发光二极管即可获知。

上述技术方案的进一步改进是：所述短路检测回路还含有保护继电器，所述保护继电器的线圈回路串联有保护三极管，所述短路检测回路的输出级三极管的集电极连接保护三极管的基极。这样，不仅可以获知本发明的拉绳开关检测控制装置在使用中是否出现接地短路，而且可以输出信号显示并控制设备停车。

上述技术方案的完善是：所述继电器和保护继电器的线圈回路中还分别串联有用于吸合和分断线圈的手动按钮。这样，可以根据需要，快速重新启动设备运行。

上述技术方案的进一步完善是：所述输入级三极管的基极、中间级三极管的集电极和发射极、输出级三极管的集电极分别串联有电阻。

附图说明

下面结合附图对本发明的拉绳开关检测控制装置作进一步说明。

图1是现有拉绳开关之一的电气结构原理图。

图2是现有拉绳开关之二的电气结构原理图。

图3是本发明实施例一拉绳开关检测控制装置的电气结构原理图。

图4是本发明实施例二拉绳开关检测控制装置的电气结构原理图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的拉绳开关检测控制装置如图3所示，包括与拉绳开关数量对应且彼此结构相同又相互并联的检测回路和继电器J，为方便说明，图中只画了两个检测回路。每个检测回路均含有输入级1、中间级2、输出级3三级三极管T1、T2、T3和直流电源UC，直流电源UC的电压一般取5V，三级三极管T1、T2、T3均为NPN三极管；其中，输入级1、中间级2、输出级3三级三极管T1、T2、T3的发射极连接直流电源UC的负极并与对应拉绳开关的触点4串联，输入级1三极管T1的基极、中间级2三极管T2的集电极和输出级3三极管T3的集电极连接直流电源UC的正极，输入级1三极管T1的集电极连接中间级2三极管T2的基极，中间级2三极管T2和输出级3三极管T3共发射极并联，中间级2三极管T2的发射极并联有第一发光二极管D。继电器J的线圈回路串联有开关三极管T4，每个检测回路的各输出级3三极管T3的集电极彼此并联后接入开关三极管T4的基极。

输入级1三极管T1的基极串联有电阻R1，中间级2三极管T2的集电极和发射极分别串联有电阻R2和R3，输出级3三极管T3的集电极串联有电阻Rc。继电器J的线圈回路中还串联有用于吸合和分断线圈的手动按钮SB。

使用时的两种情况如下：

一、当现场设备工作正常时，拉绳开关处于正常位置，拉绳开关的常闭触点4闭合处于低电位，则输入级1三极管T1的输入端为低电平(约0.3V)，输入级1三极管T1的发射结导通，此时中间级2三极管T2的基极电位就下降为1V(0.3V+0.7V，0.7V系受中间级2三极管T2发射极的电压钳制)左右，因此中间级2三极管T2和输出级3三极管T3截止，第一发光二极管D也不发光，输出级3三极管T3的输出端(即三极管T3集电极)L1、L2的电位是直流电源Uc经Rc隔离后的电位，即高电位。同理，所有检测回路的各输出级2三极管T3的输出端电位均是高电位，这样开关三极管T4的基极就处于高电位状态并导通，与开关三极管T4集电极串联的继电器J线圈导通，并把导通信号送入设备控制系统，保持设备正常运行。

二、当现场设备出现异常时，拉绳开关被拉动，拉绳开关的常闭触点4断开，这样就使输入级1三极管T1的输入端处于悬空状态，直流电源UC的电压经输入级1三极管T1的集电极加到中间级2三极管T2的基极，则中间级2三极管T2饱和导通，经电阻R3的钳制，输出级3三极管T3的基极电位为高电位，输出级3三极管T3和第一发光二极管D导通，第一发光二极管D发光，输出级3三极管T3的输出端(即三极管T3集电极)L1、L2电位被钳制在低电位(0.7V)，此时检测回路只要有一个输出端为低电位，其所有的输出端都被钳制为低电位，则开关三极管T4的基极就处于低电位而不能被导通，与开关三极管T4集电极串联的继电器J线圈断开，并把断开信号送入设备控制系统，从而控制设备停车。

如果拉绳开关出现故障，但是仍然满足设备运行要求，只需要按下带有自锁功能的按钮SB就可以把继电器J切除出来使继电器J的线圈导通，重新启动设备运行。

实施例二

本实施例的拉绳开关检测控制装置如图4所示，是在实施例一基础上的改进，其与实施例一的区别是：1)还包括与所述检测回路并联的短路检测回路和保护继电器J1，短路检测回路含有与检测回路相同的输入级1、中间级2、输出级3三级三极管T1’、T2’、T3’，短路检测回路的输入级1三极管T1’的发射极接地，短路检测回路的输入级1三极管T1’的基极、中间级2三极管T2’的集电极和输出级3三极管T3’的集电极均连接直流电源UC的正极，短路检测回路的中间级2三极管T2’和输出级3三极管T3’的发射极均连接直流电源UC的负极，短路检测回路的输出级3三极管T3’的集电极并联有第二发光二极管D1；2)保护继电器J1的线圈回路串联有保护三极管T5和用于吸合和分断线圈的手动按钮SB1，短路检测回路的输出级3三极管T3’的集电极连接保护三极管T5的基极。

这样，由于短路检测回路的输入级1三极管T1’的输入端直接接地，在现场设备工作正常情况下，该输入端处于悬空状态，该输入级1三极管T1’就截止，与前述检测回路相同，短路检测回路的中间级2三极管T2’和输出级3三极管T3’导通并输出低电平，第二发光二极管D1不发光，同时保护三极管T5截止且保护继电器J1的线圈断开，无信号输出。当现场的电缆出现对地短路故障时，该输入级1三极管T1’的输入端相当于接入直流电源UC的负极，即该输入端不再处于悬空状态，这样该输入级1三极管T1’导通，与前述检测回路相同，短路检测回路的中间级2三极管T2’和输出级3三极管T3’截止并输出高电平，第二发光二极管D1导通发光，同时保护三极管T5导通且保护继电器J1的线圈导通，产生信号输出。第二发光二极管D1的发光和保护继电器J1产生信号送入设备控制系统均可以用于显示短路故障(比如通过842D码的转换，可以直接显示故障拉绳开关的编号)，还可以用于控制设备。当然，本实施例也可以去掉保护继电器J1及其保护三极管T5和手动按钮SB1，仅靠第二发光二极管D1就可以实现对现场电缆短路的检测。

本发明的不局限于上述实施例所述的具体技术方案，凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种拉绳开关检测控制装置，包括与拉绳开关数量对应且彼此结构相同又相互并联的检测回路和继电器；所述检测回路含有输入级、中间级、输出级三级三极管和直流电源；所述三级三极管的发射极均连接直流电源的负极并与对应拉绳开关的触点串联，所述输入级三极管的基极、中间级三极管的集电极和输出级三极管的集电极均连接直流电源的正极，所述输入级三极管的集电极连接中间级三极管的基极；所述中间级三极管和输出级三极管共发射极并联，所述中间级三极管的发射极并联有第一发光二极管，所述继电器的线圈回路串联有开关三极管，所述检测回路的各输出级三极管的集电极彼此并联后接入开关三极管的基极；其特征在于:还包括与所述检测回路并联的短路检测回路，所述短路检测回路含有与所述检测回路相同的输入级、中间级、输出级三级三极管，所述短路检测回路的输入级三极管的发射极接地，所述短路检测回路的输入级三极管的基极、中间级三极管的集电极和输出级三极管的集电极均连接直流电源的正极，所述短路检测回路的中间级三极管和输出级三极管的发射极均连接直流电源的负极，所述短路检测回路的输出级三极管的集电极并联有第二发光二极管。

2.根据权利要求1所述拉绳开关检测控制装置，其特征在于：所述短路检测回路还含有保护继电器，所述保护继电器的线圈回路串联有保护三极管，所述短路检测回路的输出级三极管的集电极连接保护三极管的基极。

3.根据权利要求2所述拉绳开关检测控制装置，其特征在于：所述继电器和保护继电器的线圈回路中还分别串联有用于吸合和分断线圈的手动按钮。

4.根据权利要求1、2或3所述拉绳开关检测控制装置，其特征在于：所述输入级三极管的基极、中间级三极管的集电极和发射极、输出级三极管的集电极分别串联有电阻。