CN103676757B - 基坑道闸自动控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基坑道闸自动控制系统及其控制方法。基坑道闸自动控制系统包括PLC控制器及与之相连的人体传感器、开行程开关、闭行程开关、报警装置、防夹传感器和电机驱动电路及控制道闸开闭的电机，人体传感器安装在基坑中，开行程开关、闭行程开关、电机驱动电路、电机、报警装置和防夹传感器安装在道闸上。控制方法为，人体传感器检测基坑中是否有人，防夹传感器检测道闸下落过程中道闸下方是否有障碍物，开行程开关、闭行程开关分别检测道闸是否到最高点、最低点，根据基坑内是否有人自动控制道闸开闭，避免基坑内还有人在作业却开动基坑上汽车的现象发生，提高作业安全系数，保障基坑内作业人员的人身安全。

Description

基坑道闸自动控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于汽车制造、维修技术领域，尤其涉及一种基坑道闸自动控制系统及其控制方法，适用于汽车总装车间及汽车维修点等工作场所。

背景技术

汽车总装车间或者汽车维护、维修场所都设有基坑，工作人员下到基坑便于对汽车进行安装、检验或者维修检查作业。但是由于基坑位于地面下方，比较隐蔽，导致位于地面上的相关人员无法获知基坑内工作人员的作业情况，经常发生基坑内还有人在作业却开动基坑上汽车的现象，存在极大的安全隐患，既不利于汽车的安装、检验或维修的顺利进行，也导致基坑内作业人员无人身安全保障。

发明内容

本发明主要解决原来位于地面上的相关人员无法获知基坑内工作人员的作业情况，经常发生基坑内还有人在作业却开动基坑上汽车的现象，存在极大的安全隐患，既不利于汽车的安装、检验或维修的顺利进行，也导致基坑内作业人员无人身安全保障的技术问题；提供一种基坑道闸自动控制系统及其控制方法，其能根据基坑内是否有人自动控制设置在基坑前方的道闸的开闭，避免基坑内还有人在作业却开动基坑上汽车的现象发生，大大提高作业安全系数，既有利于汽车的安装、检验或维修的顺利进行，也使基坑内作业人员的人身安全有了更好的保障。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的基坑道闸自动控制系统，包括PLC控制器、人体传感器、电机驱动电路和控制道闸开闭的电机，人体传感器安装在基坑中，人体传感器的输出端和所述的PLC控制器的输入端相连，PLC控制器的输出端和所述的电机驱动电路的输入端相连，电机驱动电路的输出端和所述的电机相连。基坑所在的地面前方安装有道闸，当需要总装、检验或维护的汽车行驶或安放到基坑上时，道闸打开，指示汽车可开动，道闸关闭，指示汽车不能开动。本发明的基坑道闸自动控制系统能根据基坑内是否有人自动控制设置在基坑前方的道闸的开闭。人体传感器检测基坑内是否有人，并把检测到的信号输送给PLC控制器，PLC控制器经过分析、判断和处理，再发出信号给电机驱动电路，控制电机的旋转，从而控制道闸的开闭。基坑内有人，则道闸关闭；基坑内无人，则道闸打开。避免基坑内还有人在作业却开动基坑上汽车的现象发生，大大提高作业安全系数，既有利于汽车的安装、检验或维修的顺利进行，也使基坑内作业人员的人身安全有了更好的保障。

作为优选，所述的道闸上设有开行程开关和闭行程开关，开行程开关和闭行程开关分别和所述的PLC控制器相连。开行程开关和闭行程开关分别检测道闸是否抬升到最高点和是否下落到最低点，检测到的信号输送给PLC控制器，由PLC控制器作出相应处理。道闸抬升到最高点时，开行程开关打开，PLC控制器发出信号使电机停转。道闸下落到最低点时，闭行程开关打开，PLC控制器发出信号使电机停转。方便地控制道闸升降的高低位置，避免道闸过渡升降而造成安全隐患。

作为优选，所述的基坑道闸自动控制系统包括设在道闸上的报警装置，报警装置和所述的PLC控制器相连。当人体传感器检测到基坑内有人时，PLC控制器发出信号启动报警装置，以提醒地面人员基坑内有人，不要开动汽车。既保证位于基坑上的汽车能得到顺利的安装、检验或维修，也避免危险的发生，确保基坑内作业人员的人身安全。

作为优选，所述的报警装置包括蜂鸣器和报警灯，蜂鸣器、报警灯分别和所述的PLC控制器相连。采用声光双重报警，提高报警的可靠性，报警信息更加清楚、醒目。

作为优选，所述的电机驱动电路包括正转继电器和反转继电器，正转继电器、反转继电器的驱动端分别和所述的PLC控制器相连，正转继电器、反转继电器的触点开关分别连接到所述的电机的供电线路中。正转继电器、反转继电器的触发受PLC控制器的控制。正转继电器触发时，电机正转，道闸下落而关闭；反转继电器触发时，电机反转，道闸抬升而打开。电机的正转、反转控制非常方便。

作为优选，所述的正转继电器和反转继电器连接成互锁电路。使正转继电器触点开关打开时，反转继电器的触点开关关闭；正转继电器触点开关关闭时，反转继电器的触点开关打开。即在电机正、反转切换时避免一个继电器的主触点还未断弧而另一个继电器的主触点已合上的现象发生，确保电机的正、反转切换更加可靠。

作为优选，所述的道闸上设有防夹传感器，防夹传感器的输出端和所述的PLC控制器相连。防夹传感器检测道闸下落过程中道闸下方是否有人或其他物体，并把检测信号输送给PLC控制器，由PLC控制器作出相应处理。当道闸下落过程中道闸下方有人或其他物体时，PLC控制器会立即发出信号给电机驱动电路，使电机反转，道闸抬升。实现在道闸下落关闭时遇到障碍物的情况下能自动抬升，防止夹到人或物，同时也保护电机不会因过载而烧坏。

作为优选，所述的电机的供电线路上连接有手自转换开关。当手自转换开关拨到手动档时，电机的旋转由手动操作控制；当手自转换开关拨到自动档时，电机的旋转由PLC控制器控制。即道闸的开闭既能手动操作控制，又能通过系统自动控制，使用更加灵活。

本发明的基坑道闸自动控制系统的控制方法为，所述的人体传感器检测基坑中是否有人，如果检测到有人，则发出信号给所述的PLC控制器，由PLC控制器经过分析和处理，再发出信号给所述的电机驱动电路，由电机驱动电路控制所述的电机，基坑道闸下落，处于关闭状态；如果检测到无人，则发出信号给所述的PLC控制器，PLC控制器延时10～20秒，若延时后接收到的仍为无人状态，再发出信号给所述的电机驱动电路，由电机驱动电路控制所述的电机，基坑道闸抬起，处于打开状态。本技术方案有效避免基坑内还有人在作业却开动基坑上汽车的现象发生，大大提高作业安全系数，既有利于汽车的安装、检验或维修的顺利进行，也使基坑内作业人员的人身安全有了更好的保障。

作为优选，所述的道闸上设有开行程开关、闭行程开关、蜂鸣器、报警灯和防夹传感器，开行程开关、闭行程开关、蜂鸣器、报警灯及防夹传感器分别和所述的PLC控制器相连；所述的控制方法为：

①如果所述的人体传感器检测到基坑内有人，而闭行程开关没打开，则所述的PLC控制器发出信号使电机驱动电路控制电机正转，带动道闸下落，同时PLC控制器发出信号启动蜂鸣器鸣叫，当道闸下落到最底位时，所述的闭行程开关被打开，PLC控制器发出信号给电机驱动电路，使电机停止工作，同时点亮报警灯；在道闸下落过程中，如果防夹传感器检测到有人或物体在道闸下面，则所述的PLC控制器立即发出信号给电机驱动电路，使电机反转，道闸立即抬起；如果所述的人体传感器检测到基坑内有人，而闭行程开关为打开状态，则使电机保持停止动作；

②如果所述的人体传感器检测到基坑内无人，则PLC控制器开始进行延时，延时10～20秒，如果延时结束后人体传感器仍没有检测到有人，而开行程开关没打开，则所述的PLC控制器发出信号使电机驱动电路控制电机反转，带动道闸升起，当道闸升起到最高位时，所述的开行程开关被打开，PLC控制器发出信号给电机驱动电路，使电机停止工作，同时使蜂鸣器停止鸣叫，并熄灭报警灯；如果延时结束后人体传感器仍没有检测到有人，而开行程开关处于打开状态，则使电机保持停止动作；如果延时结束前人体传感器检测到有人，则回到步骤①。

本发明的有益效果是：能根据基坑内是否有人自动控制设置在基坑前方的道闸的开闭，避免基坑内还有人在作业却开动基坑上汽车的现象发生，大大提高作业安全系数，既有利于汽车的安装、检验或维修的顺利进行，也使基坑内作业人员的人身安全有了更好保障。

附图说明

图1是本发明基坑道闸自动控制系统的一种系统连接结构框图。

图2是本发明的一种工作流程图。

图中1.PLC控制器，2.人体传感器，3.电机驱动电路，4.电机，5.开行程开关，6.闭行程开关，7.蜂鸣器，8.报警灯，9.正转继电器,10.反转继电器，11.防夹传感器。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的基坑道闸自动控制系统，基坑用来总装或维修汽车，基坑前方的地面上安装有道闸，如图1所示，基坑道闸自动控制系统包括PLC控制器1、人体传感器2、开行程开关5、闭行程开关6、报警装置、防夹传感器11、电机驱动电路3和控制道闸开闭的电机4，人体传感器2安装在基坑中，开行程开关5、闭行程开关6、电机驱动电路3和控制道闸开闭的电机4安装在道闸的固定端，报警装置和防夹传感器安装在道闸的活动端。人体传感器2的输出端、防夹传感器11的输出端、开行程开关5的输出端、闭行程开关6的输出端分别和PLC控制器1的各个输入端相连，PLC控制器1的相应输出端分别和报警装置、电机驱动电路3的输入端相连，电机驱动电路3的输出端和电机4相连。电机驱动电路3包括正转继电器9和反转继电器10，正转继电器9、反转继电器10的驱动端分别和PLC控制器1的相应输出端相连，正转继电器9、反转继电器10的触点开关分别连接到电机4的供电线路中，并且正转继电器9和反转继电器10连接成互锁电路。电机4的供电线路中还连接有手自转换开关和热继电器，手自转换开关实现电机的手动控制和自动控制的切换，热继电器实现电机过载自动保护功能，当电机长期处于过载情况下时，热继电器的常闭触点断开，电机停止运行。本实施例中，电机采用直线电机，人体传感器采用接近传感器TR-972，防夹传感器采用主动式红外线防夹感应器。接近传感器TR-972的平面微型感应天线，产生一个椭圆形空间微波戒备区，自带灵敏度调节电位器，可以使椭圆形空间微波戒备区的半径从10cm～5m之间可调节。对于较弱的干扰信号，如小体积的动物、远距离的树木晃动、高频通讯信号、远处的闪电和家用电器开关产生的干扰，将予以虑除。在微波感应区域内，当接近传感器检测到有人体或者较大体积的物体以一定速率移动时，会触发控制电路工作。主动式红外线防夹感应器由发射特定频率的红外线发射器与接收器组成，其红外线频率与自然界及人体的红外线不同。在道闸下落关闭过程中有人或物阻挡时，接收器收不到光信号产生一个负脉冲，该脉冲作为PLC控制器的一个中断信号，PLC控制器控制电机反转，使道闸抬升。

上述基坑道闸自动控制系统的控制方法为，如图2所示，人体传感器2检测基坑中是否有人，防夹传感器11检测道闸下落过程中道闸下方是否有人或其它物体，开行程开关5检测道闸是否抬升到最高点，闭行程开关6检测道闸是否下落到最低点；

①如果人体传感器2检测到基坑内有人，而闭行程开关6没打开，则PLC控制器1发出信号触发正转继电器9控制电机4正转，带动道闸下落，同时PLC控制器1发出信号启动蜂鸣器7鸣叫，以提醒地面人员基坑中有人，当道闸下落到最低位时，闭行程开关6被打开，PLC控制器1发出信号给正转继电器9，使电机4停止工作，同时点亮报警灯8并关闭蜂鸣器7，以更加醒目地提醒地面人员基坑中有人；在道闸下落过程中，如果防夹传感器11检测到有人或物体在道闸下面，则PLC控制器1立即发出信号触发反转继电器10，使电机4反转，道闸立即抬起；如果人体传感器2检测到基坑内有人，而闭行程开关6为打开状态，则使电机4保持停止动作；

②如果人体传感器2检测到基坑内无人，则PLC控制器1开始进行延时，延时10～20秒，如果延时结束后人体传感器2仍没有检测到有人，而开行程开关5没打开，则PLC控制器1发出信号触发反转继电器10控制电机4反转，带动道闸升起，同时蜂鸣器鸣叫，当道闸升到最高位时，开行程开关5被打开，PLC控制器1发出信号给反转继电器10，使电机4停止工作，同时使蜂鸣器7停止鸣叫，并熄灭报警灯8；如果延时结束后人体传感器2仍没有检测到有人，而开行程开关5处于打开状态，则使电机4保持停止动作；如果延时结束前人体传感器2检测到有人，则回到步骤①。

Claims (10)

1.一种基坑道闸自动控制系统，其特征在于包括PLC控制器(1)、人体传感器(2)、电机驱动电路(3)和控制道闸开闭的电机(4)，人体传感器(2)安装在基坑中，人体传感器(2)的输出端和所述的PLC控制器(1)的输入端相连，PLC控制器(1)的输出端和所述的电机驱动电路(3)的输入端相连，电机驱动电路(3)的输出端和所述的电机(4)相连。

2.根据权利要求1所述的基坑道闸自动控制系统，其特征在于所述的道闸上设有开行程开关(5)和闭行程开关(6)，开行程开关(5)和闭行程开关(6)分别和所述的PLC控制器(1)相连。

3.根据权利要求1所述的基坑道闸自动控制系统，其特征在于包括设在道闸上的报警装置，报警装置和所述的PLC控制器(1)相连。

4.根据权利要求3所述的基坑道闸自动控制系统，其特征在于所述的报警装置包括蜂鸣器(7)和报警灯(8)，蜂鸣器(7)、报警灯(8)分别和所述的PLC控制器(1)相连。

5.根据权利要求1或2或3所述的基坑道闸自动控制系统，其特征在于所述的电机驱动电路(3)包括正转继电器(9)和反转继电器(10)，正转继电器(9)、反转继电器(10)的驱动端分别和所述的PLC控制器(1)相连，正转继电器(9)、反转继电器(10)的触点开关分别连接到所述的电机(4)的供电线路中。

6.根据权利要求5所述的基坑道闸自动控制系统，其特征在于所述的正转继电器(9)和反转继电器(10)连接成互锁电路。

7.根据权利要求1或2或3所述的基坑道闸自动控制系统，其特征在于所述的道闸上设有防夹传感器(11)，防夹传感器(11)的输出端和所述的PLC控制器(1)相连。

8.根据权利要求1或2或3所述的基坑道闸自动控制系统，其特征在于所述的电机(4)的供电线路上连接有手自转换开关。

9.一种如权利要求1所述的基坑道闸自动控制系统的控制方法，其特征在于所述的人体传感器(2)检测基坑中是否有人，如果检测到有人，则发出信号给所述的PLC控制器(1)，由PLC控制器(1)经过分析和处理，再发出信号给所述的电机驱动电路(3)，由电机驱动电路(3)控制所述的电机(4)，基坑道闸下落，处于关闭状态；如果检测到无人，则发出信号给所述的PLC控制器(1)，PLC控制器(1)延时10～20秒，若延时后接收到的仍为无人状态，再发出信号给所述的电机驱动电路(3)，由电机驱动电路(3)控制所述的电机(4)，基坑道闸抬起，处于打开状态。

10.根据权利要求9所述的基坑道闸自动控制系统的控制方法，其特征在于所述的道闸上设有开行程开关(5)、闭行程开关(6)、蜂鸣器(7)、报警灯(8)和防夹传感器(11)，开行程开关(5)、闭行程开关(6)、蜂鸣器(7)、报警灯(8)及防夹传感器(11)分别和所述的PLC控制器(1)相连；所述的控制方法为：

①如果所述的人体传感器(2)检测到基坑内有人，而闭行程开关(6)没打开，则所述的PLC控制器(1)发出信号使电机驱动电路(3)控制电机(4)正转，带动道闸下落，同时PLC控制器(1)发出信号启动蜂鸣器(7)鸣叫，当道闸下落到最底位时，所述的闭行程开关(6)被打开，PLC控制器(1)发出信号给电机驱动电路(3)，使电机(4)停止工作，同时点亮报警灯(8)；在道闸下落过程中，如果防夹传感器(11)检测到有人或物体在道闸下面，则所述的PLC控制器(1)立即发出信号给电机驱动电路(3)，使电机(4)反转，道闸立即抬起；如果所述的人体传感器(2)检测到基坑内有人，而闭行程开关(6)为打开状态，则使电机(4)保持停止动作；

②如果所述的人体传感器(2)检测到基坑内无人，则PLC控制器(1)开始进行延时，延时10～20秒，如果延时结束后人体传感器(2)仍没有检测到有人，而开行程开关(5)没打开，则所述的PLC控制器(1)发出信号使电机驱动电路(3)控制电机(4)反转，带动道闸升起，当道闸升起到最高位时，所述的开行程开关(5)被打开，PLC控制器(1)发出信号给电机驱动电路(3)，使电机(4)停止工作，同时使蜂鸣器(7)停止鸣叫，并熄灭报警灯(8)；如果延时结束后人体传感器(2)仍没有检测到有人，而开行程开关(5)处于打开状态，则使电机(4)保持停止动作；如果延时结束前人体传感器(2)检测到有人，则回到步骤①。