CN103587141A - 一种压力机安全控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压力机安全控制系统，包括PLC、安全PLC和双联阀，安全PLC的信号输入端连接有安全输入信号电路，信号输出端连接有执行电路；压力机启动继电器的常开开关、压力机急停继电器的常开开关和压力机光电继电器的常开开关分别接入PLC的信号输入端；执行电路中的两路双联阀安全继电器的常开开关和与PLC的信号输出端连接的两路双联阀控制继电器的常开开关分别串联连接，再分别与双联阀的两个二位三通电磁阀串联连接。本发明对压力机各安全信号实施实时检测已尽早发现危险源，安全PLC采用双回路冗余控制使压力机操作安全性得到充分保证，且对双联阀的执行动作进行了监控，构成闭环反馈系统可显著提高压力机安全等级。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制系统，特别涉及一种压力机安全控制系统，属于压力机控制系统技术领域。
背景技术
压力机属于安全要求较高的生产设备，其主要驱动机构为控制压力机离合器动作的双联阀，如果压力机发生异常或者故障必须立即停机，否则将对设备造成损坏，危害操作人员的生命安全，其造成的损失极为严重。传统的压力机安全急停控制系统一般采用单回路控制，这种单回路的控制系统主要由压力机各行程开关采集压力机的位置信号，再由PLC对各行程开关所采集的信号进行处理，最后由PLC输出控制信号，执行继电器执行动作。
从表面看来，该安全控制系统能够在短期内保证安全性，但是，当普通的继电器和PLC由于自身缺陷或外界原因导致功能失效时（如触点熔焊、电气短路、处理器紊乱等故障），就会丢失安全保护功能，引发事故；另外，由于该安全控制系统没有对执行元件进行监控，不仅无法及时检测故障，而且对于输出控制是否已按设计要求动作难以判定，不能够充分保证人员和设备的安全。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种压力机安全控制系统，采用双回路冗余控制，且配合PLC构成双回路闭环控制系统，可实现压力机的高要求安全控制，显著提高压力机安全等级。
本发明的目的是这样实现的：一种压力机安全控制系统，包括PLC、安全PLC和控制压力机离合器动作的双联阀，所述双联阀包括有两个二位三通电磁阀，所述PLC通过工作条件反馈线路与所述安全PLC通讯连接；所述安全PLC的信号输入端连接有安全输入信号电路，信号输出端连接有执行电路；所述安全输入信号电路包括有自检电路一和自检电路二，所述自检电路一的信号输入端接入所述安全PLC的自检输出通道一，所述自检电路二的信号输入端接入所述安全PLC的自检输出通道二；所述自检电路一和自检电路二分别包括有压力机启动按钮、压力机急停按钮、压力机光电检测电路、压力机光电抑制行程开关和安全门行程开关，所述自检电路一的压力机急停按钮与自检电路二的压力机急停按钮联动；所述自检电路一还包括有工作模式转换开关，所述自检电路二还包括有两个串联连接的双联阀动作行程开关；所述执行电路包括两路双联阀安全继电器、两路压力机启动继电器、一路压力机急停继电器和一路压力机光电继电器；所述压力机启动继电器的常开开关、压力机急停继电器的常开开关和压力机光电继电器的常开开关分别接入所述PLC的信号输入端；所述PLC的信号输入端还分别连接有所述工作模式转换开关和两个串联连接的所述双联阀动作行程开关；所述PLC的信号输出端连接有两路双联阀控制继电器；所述安全PLC的电源输出端与所述双联阀的控制电路电连接，所述双联阀的控制电路包括有两路所述双联阀安全继电器的常开开关和两路所述双联阀控制继电器的常开开关，两路所述双联阀安全继电器的常开开关和两路所述双联阀控制继电器的常开开关分别串联连接，再分别与两个所述二位三通电磁阀串联连接。
本发明工作时，先根据工作需要选择工作模式，然后同时按下自检电路一和自检电路二的压力机启动按钮，两路双联阀安全继电器和两路压力机启动继电器均得电，相应的常开开关分别闭合，由此两路双联阀控制继电器得电，双联阀控制继电器的常开开关闭合，双联阀的两个二位三通电磁阀得电工作；同时，安全PLC通过自检输出通道实时检测各路输入信号，如有异常则采取相应保护措施，使相关继电器失电，相关继电器的常开开关复位，PLC根据各常开开关的工作状态，采取相应措施，危险信号解除，PLC通过工作条件反馈线路通知安全PLC恢复工作。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、通过安全PLC实时检测安全控制系统的安全信号，及时采取保护措施，以阻止危险的发生和事故的扩散；2、安全PLC采用双回路冗余控制，即便有一条回路发生故障，依然能防止压力机在不满足要求的状态下运行，使压力机的操作安全得到充分保证，显著提高了压力机安全等级；3、安全PLC和PLC的信号输入端均连接有双联阀动作行程开关，对双联阀的执行动作进行监控，构成闭环反馈系统，使操作安全性进一步提高。
作为本发明的进一步改进，所述PLC的信号输入端还连接有压力机的二度落行程开关、两路压力机的机械凸轮行程开关、两路电子凸轮刹车侦测电路和两路电子凸轮角度反馈电路。对压力机的多个信号点进行实时检测，更利于尽早发现潜在危险信号，及时采取保护措施排除安全隐患。
作为本发明的优选方案，所述安全PLC采用德国皮尔兹有限公司生产的PNOZ mm0.1P型安全PLC。
附图说明
图1为本发明的I/O电气接口图。
图2为图1中安全PLC的I/O地址分配表。
图3为图1中PLC的I/O地址分配表。
其中，1、PLC；2、安全PLC；3、双联阀；4、安全输入信号电路；4a、自检电路一；4b、自检电路二；5、执行电路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，压力机安全控制系统，包括PLC1、安全PLC2和控制压力机离合器动作的双联阀3，双联阀3包括有两个二位三通电磁阀YV1、YV2，PLC1通过工作条件反馈线路与安全PLC2通讯连接。
安全输入信号电路4的信号输入端与安全PLC2的COM端口连接，安全输入信号电路4的信号输出端与安全PLC2的信号输入端连接，执行电路5的信号输入端与安全PLC2的信号输出端连接，执行电路5的信号输出端连接安全PLC2的零电压端口，安全PLC2的A2端口与零电压端口电连接。
安全输入信号电路4包括有自检电路一4a和自检电路二4b，自检电路一4a的信号输入端接入安全PLC2的自检输出通道一T1，自检电路二4b的信号输入端接入安全PLC2的自检输出通道二T0。自检电路一4a包括有压力机启动按钮SB1、压力机急停按钮SB3-1、压力机光电检测电路S1、压力机光电抑制行程开关SQ1、安全门行程开关SQ5和工作模式转换开关SA1。自检电路二4b包括有压力机启动按钮SB2、压力机急停按钮SB3-2、压力机光电检测电路S2、压力机光电抑制行程开关SQ2、安全门行程开关SQ6和两个串联连接的双联阀动作行程开关SQ3、SQ4。自检电路一4a的压力机急停按钮SB3-1与自检电路二4b的压力机急停按钮SB3-2联动，正常工作状态下，压力机急停按钮SB3-1、SB3-2均处于闭合状态。
执行电路5包括两路双联阀安全继电器KA1、KA2，两路压力机启动继电器KA5、KA6，一路压力机急停继电器KA3和一路压力机光电继电器KA4；压力机启动继电器KA5的常开开关KA5-1、压力机启动继电器KA6的常开开关KA6-1、压力机急停继电器KA3的常开开关KA3-1和压力机光电继电器KA4的常开开关KA4-1分别接入PLC1的信号输入端。
工作模式转换开关SA1和两个串联连接的双联阀动作行程开关SQ3、SQ4还分别与PLC1的信号输入端连接。双联阀控制继电器KA7、KA8的输入端分别与PLC1的信号输出端连接，双联阀控制继电器KA7、KA8的输出端短接后接入PLC1的COM端口。
安全PLC2的24V直流电源输出端与双联阀3的控制电路电连接，用于给双联阀3的控制电路供电，安全PLC2的24V直流电源输出端与其A1端口短接。
双联阀3的控制电路包括有受控于双联阀安全继电器KA1的常开开关KA1-1、受控于双联阀安全继电器KA2的常开开关KA2-1、受控于双联阀控制继电器KA7的常开开关KA7-1、受控于双联阀控制继电器KA8的常开开关KA8-1，常开开关KA1-1和常开开关KA7-1串联后，再与双联阀3的其中一个二位三通电磁阀YV1串联连接，常开开关KA2-1和常开开关KA8-1串联后，再与双联阀3的另一个二位三通电磁阀YV2串联连接。
为更利于尽早发现潜在危险信号，及时采取保护措施排除安全隐患，本发明对压力机的多个信号点进行实时检测并通过PLC编程进行集中控制，压力机的二度落行程开关SQ7、两路压力机的机械凸轮行程开关SQ8、SQ9，两路电子凸轮刹车侦测电路BR1、BR2以及电子凸轮指示灯RD和两路电子凸轮角度反馈电路F1、F2分别接入PLC的信号输入端。
如图2所示，为本发明安全PLC2的I/O地址分配表；如图3所示，为本发明PLC1的I/O地址分配表。
作为本发明的最佳实施例，安全PLC2采用德国皮尔兹有限公司生产的PNOZ mm0.1P型安全PLC。
本发明并不局限于上述实施例，如：安全PLC2也可以采用安全继电器同等替换，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1. 一种压力机安全控制系统，其特征在于，包括PLC、安全PLC和控制压力机离合器动作的双联阀，所述双联阀包括有两个二位三通电磁阀，所述PLC通过工作条件反馈线路与所述安全PLC通讯连接；
所述安全PLC的信号输入端连接有安全输入信号电路，信号输出端连接有执行电路；
所述安全输入信号电路包括有自检电路一和自检电路二，所述自检电路一的信号输入端接入所述安全PLC的自检输出通道一，所述自检电路二的信号输入端接入所述安全PLC的自检输出通道二；所述自检电路一和自检电路二分别包括有压力机启动按钮、压力机急停按钮、压力机光电检测电路、压力机光电抑制行程开关和安全门行程开关，所述自检电路一的压力机急停按钮与自检电路二的压力机急停按钮联动；所述自检电路一还包括有工作模式转换开关，所述自检电路二还包括有两个串联连接的双联阀动作行程开关；
所述执行电路包括两路双联阀安全继电器、两路压力机启动继电器、一路压力机急停继电器和一路压力机光电继电器；所述压力机启动继电器的常开开关、压力机急停继电器的常开开关和压力机光电继电器的常开开关分别接入所述PLC的信号输入端；所述PLC的信号输入端还分别连接有所述工作模式转换开关和两个串联连接的所述双联阀动作行程开关；所述PLC的信号输出端连接有两路双联阀控制继电器；
所述安全PLC的电源输出端与所述双联阀的控制电路电连接，所述双联阀的控制电路包括有两路所述双联阀安全继电器的常开开关和两路所述双联阀控制继电器的常开开关，两路所述双联阀安全继电器的常开开关和两路所述双联阀控制继电器的常开开关分别串联连接，再分别与两个所述二位三通电磁阀串联连接。
2. 根据权利要求1所述的压力机安全控制系统，其特征在于，所述PLC的信号输入端还连接有压力机的二度落行程开关、两路压力机的机械凸轮行程开关、两路电子凸轮刹车侦测电路和两路电子凸轮角度反馈电路。
3. 根据权利要求1所述的压力机安全控制系统，其特征在于，所述安全PLC采用德国皮尔兹有限公司生产的PNOZ mm0.1P型安全PLC。
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