CN103057725A - 一种基于sil2 安全等级的机门保护控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于SIL2安全等级的机门保护控制装置，用于控制登机桥升降机构的升降，包括：传感器，感应机门位置信号并将该位置信号发送给登机桥主控制系统；控制器，接收传感器和登机桥主控制系统的信号，并处理该信号以控制登机桥升降机构的开关；控制阀，受控于控制器，用来启动或停止升降机构的动作。本发明机门保护控制装置独立于登机桥主控制系统来控制登机桥升降机构的升降，也可与登机桥主控制系统配合使用，相比较传统的单一主控制系统，安全性能更高，可满足SIL2安全等级。

Description

一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置
技术领域
本发明涉及一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置，尤其是在登机桥主控制系统失效情况下可独立工作的机门保护控制装置。
背景技术
众所周知，登机桥已广泛应用于飞机与乘客的对接，使得登机效率提高以及安全性增强，受到人们的欢迎。
登机桥的升降机构一般由其主控制系统控制，但是单一的控制系统其安全完整性等级（SIL）达不到国际电工委员会IEC颁布的功能安全标准IEC 61508（已转化为国标GB/T 20438归口标委会SAC/TC124/SC10）中对飞机配套产品进行考核的认证要求，即SIL2等级，一旦登机桥主控制系统失效，登机桥升降机构也会失控，以至于破坏机门，甚至威胁到登机桥或飞机上的乘客安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种安全等级高，能满足SIL2 安全等级的机门保护控制装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置，用于控制登机桥升降机构的升降，包括：
传感器，感应机门位置信号并将该位置信号发送给登机桥主控制系统；
控制器，接收传感器和登机桥主控制系统的信号，并处理该信号以控制登机桥升降机构的开关；
控制阀，受控于控制器，用来启动或停止升降机构的动作。
其中，所述传感器为面接触传感器或光电传感器，优选的，本技术方案传感器为面接触传感器。
所述控制器包括：第一中央处理器、第二中央处理器、第一继电器、第二继电器；所述第一中央处理器与第二中央处理器信息交互；所述第一中央处理器控制第一继电器的线圈通电与否，从而实现第一继电器的触点断开或闭合；所述第二中央处理器控制第二继电器的线圈通电与否，从而实现第二继电器的触点断开或闭合，所述第一继电器与第二继电器用于驱动控制阀的开启或关闭。
所述第一继电器与第二继电器的触点均为常开触点，所述第一继电器与第二继电器的常开触点与控制阀构成串联回路。
作为本技术方案的进一步改进，所述第一继电器、第二继电器分别定时反馈工作状态信号给第二中央处理器、第一中央处理器，以供第一中央处理器与第二中央处理器决定启动或关闭升降机构的动作。
作为本技术方案的进一步改进，所述第一继电器、第二继电器均定时反馈工作状态信号给第一中央处理器与第二中央处理器，以供第一中央处理器与第二中央处理器决定启动或关闭升降机构的动作。
作为本技术方案的进一步改进，所述第一继电器与第二继电器为安全继电器。
作为本技术方案的进一步改进，本发明机门保护控制装置还包括受控于第一中央处理器和/或第二中央处理器的报警装置，该报警装置用于第一继电器或第二继电器出现故障时报警。
本发明机门保护控制装置独立于登机桥主控制系统来控制登机桥升降机构的升降，也可与登机桥主控制系统配合使用，相比较传统的单一主控制系统，安全性能更高，可满足SIL2 安全等级；检测机门位置信号采用面接触传感器，稳定性、精确度较点接触传感器更佳；CPU之间相互检测以及第一、二继电器交叉反馈工作状态信号给两CPU检测，有效的监测控制器的工作状态；第一、二继电器均采用安全继电器，安全继电器它具有强制导向接点结构，万一发生接点熔结现象时也能确保安全，在紧急停止解除时，机器不能出现突然再启动，万一机器安全电路发生故障时，可以停止机器动力电源安全电路，发生故障时，机器不能再启动，传统安全开关无法做到。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明机门保护控制装置的原理框图。
具体实施方式
如图所示，一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置，在登机桥主控制系统2失效情况下可独立工作，用于控制登机桥升降机构的升降，包括：
传感器1，感应机门位置信号并将该位置信号发送给登机桥主控制系统2，传感器1为面接触传感器或光电传感器，本技术方案优选面接触传感器，面接触传感器，稳定性、精确度较点接触传感器更佳；
控制器3，接收传感器1和登机桥主控制系统2的信号，并处理该信号以控制登机桥升降机构的开关；
控制阀4，受控于控制器3，用来启动或停止升降机构的动作。
如图所示，本发明机门保护控制装置的控制器3包括：第一中央处理器CPU1、第二中央处理器CPU2、第一继电器5、第二继电器6；第一中央处理器CPU1与第二中央处理器CPU2信息交互；第一中央处理器CPU1控制第一继电器5的线圈通电与否，从而实现第一继电器5的触点断开或闭合；第二中央处理器CPU2控制第二继电器6的线圈通电与否，从而实现第二继电器6的触点断开或闭合，第一继电器5与第二继电器6用于驱动控制阀4的开启或关闭。
其中，第一继电器5与第二继电器6的触点均为常开触点，第一继电器5与第二继电器6的常开触点与控制阀4构成串联回路。
为提高本发明机门保护控制装置的安全可靠性，第一继电器5、第二继电器6均定时反馈工作状态信号给第一中央处理器CPU1与第二中央处理器CPU2，以供第一中央处理器CPU1与第二中央处理器CPU2决定启动或关闭升降机构的动作。第一、二继电器5、6交叉反馈工作状态信号给两CPU检测，此双回路检测有效的监测控制器3的工作状态，安全性能更高。
本技术方案的第一继电器5与第二继电器6为安全继电器，安全继电器它具有强制导向接点结构，万一发生接点熔结现象时也能确保安全，在紧急停止解除时，登机桥升降机构不能出现突然再启动，万一登机桥升降机构安全电路发生故障时，可以停止登机桥升降机构的动力电源安全电路，发生故障时，机器不能再启动，传统安全开关无法做到。
此外，本发明机门保护控制装置设置有受控于第一中央处理器CPU1和/或第二中央处理器CPU2的报警装置，在第一继电器5或第二继电器6发生故障时报警，通知工程人员进行维护。
本发明机门保护控制装置包括以下工作模式：
模式一：控制器3中的CPU1与CPU2检测到主控制系统2没有工作时，控制器3进入独立工作模式，当传感器1检测到机门位置信号时，传递给CPU1与CPU2，CPU1与CPU2分别控制第一继电器5和第二继电器6的线圈通电，使得控制阀4所处环路上的两常开触点闭合，控制阀4导通，登机桥升降机构快速下降设定高度，本技术方案下降高度的设定值为200mm。
模式二：控制器3中的CPU1与CPU2检测到主控制系统2正常工作时，进入主控制系统2与控制器3综合控制模式，控制器3根据主控制系统2设定的参数（下降高度与次数），如模式一所述的动作指令一步步控制登机桥升降机构制动。
模式三：控制器3中的CPU1与CPU2检测传感器1是否短路或开路，是则控制器3进入保护模式，CPU1与CPU2不给第一继电器5和第二继电器6的线圈通电信号，即停止给登机桥升降机构输出制动信号；否则，按照模式一或模式二进行。
模式四：控制器3中的CPU1与CPU2根据第一继电器5或第二继电器6反馈的工作状态信号，检测到第一继电器5和第二继电器6出现故障时，启动报警装置，并停止为继电器供电。
如上所述，本发明机门保护控制装置可独立于登机桥主控制系统2来控制登机桥升降机构的升降，也可与登机桥主控制系统2配合使用，相比较传统的单一主控制系统2，安全性能更高，可满足SIL2 安全等级；CPU之间相互检测以及第一、二继电器5、6交叉反馈工作状态信号给两CPU检测，有效的监测控制器3的工作状态。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置，用于控制登机桥升降机构的升降，其特征在于包括：
传感器（1），感应机门位置信号并将该位置信号发送给登机桥主控制系统（2）；
控制器（3），接收传感器（1）和登机桥主控制系统（2）的信号，并处理该信号以控制登机桥升降机构的开关；
控制阀（4），受控于控制器（3），用来启动或停止升降机构的动作。
2.根据权利要求1所述的一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置，其特征在于所述传感器（1）为面接触传感器或光电传感器。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置，其特征在于所述控制器（3）包括：第一中央处理器（CPU1）、第二中央处理器（CPU2）、第一继电器（5）、第二继电器（6）；所述第一中央处理器（CPU1）与第二中央处理器（CPU2）信息交互；所述第一中央处理器（CPU1）控制第一继电器（5）的线圈通电与否，从而实现第一继电器（5）的触点断开或闭合；所述第二中央处理器（CPU2）控制第二继电器（6）的线圈通电与否，从而实现第二继电器（6）的触点断开或闭合，所述第一继电器（5）与第二继电器（6）用于驱动控制阀（4）的开启或关闭。
4.根据权利要求3所述的一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置，其特征在于所述第一继电器（5）与第二继电器（6）的触点均为常开触点，所述第一继电器（5）与第二继电器（6）的常开触点与控制阀（4）构成串联回路。
5.根据权利要求3所述的一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置，其特征在于所述第一继电器（5）、第二继电器（6）分别定时反馈工作状态信号给第二中央处理器（CPU2）、第一中央处理器（CPU1），以供第一中央处理器（CPU1）与第二中央处理器（CPU2）决定启动或关闭升降机构的动作。
6.根据权利要求5所述的一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置，其特征在于所述第一继电器（5）、第二继电器（6）均定时反馈工作状态信号给第一中央处理器（CPU1）与第二中央处理器（CPU2），以供第一中央处理器（CPU1）与第二中央处理器（CPU2）决定启动或关闭升降机构的动作。
7.根据权利要求3所述的一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置，其特征在于所述第一继电器（5）与第二继电器（6）为安全继电器。
8.根据权利要求1所述的一种基于SIL2 安全等级的机门保护控制装置，其特征在于还包括受控于第一中央处理器（CPU1）和/或第二中央处理器（CPU2）的报警装置，该报警装置用于第一继电器（5）或第二继电器（6）出现故障时报警。
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