CN106683945B - 急停控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种急停控制系统及其控制方法，急停控制系统包括急停回路单元、自锁控制回路单元和主回路单元，所述的自锁控制回路单元分别与急停回路单元、主回路单元连接，所述的主回路单元用于与工作系统的连接；所述的自锁控制回路单元为开关模块和接触器构成的自锁回路，用于控制主回路单元的通断电并形成通断电自锁；所述的急停回路单元为含有自复位急停开关模块的回路，通过自复位急停开关模块控制自锁控制回路单元的接触器的通断电。本发明解决了急停开关凸出式安装容易被意外触碰而导致设备停止运行及嵌入式安装急停开关所需凹陷空间大、不美观等问题。

Description

急停控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种急停控制系统及其控制方法。

背景技术

目前在产品或生产线上所使用的急停控制系统，大多是通过急停控制回路单元来控制主回路单元。

其中，急停控制回路单元中的主要器件是急停开关，而且普遍采用的都是自带自锁功能的急停开关。急停开关带自锁功能，主要目的是：当发生故障急停被按下后，主回路单元保持断开状态，只有工作人员排除故障后，有意识的去解除自锁功能方可恢复主回路单元工作。

自锁急停开关一般会以两种方式设置：1.开关按钮凸出操作面板表面一定距离，只有这样才能有效的按压开关，及旋转开关按钮解除自锁，这种凸出表面安装的急停开关非常容易被意外触碰，导致设备停止运行；2.开关按钮与操作面板表面在同一平面，这种情况开关可以被按压，但无法解除自锁，如果在开关周围形成内凹空间，可以用手来旋转按钮解除自锁，那么这个内凹空间需要比较大，满足人手的操作，导致产品不美观。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种急停控制系统及急停控制方法以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

根据本发明实施例的第一方面，提出了一种急停控制系统，包括急停回路单元、自锁控制回路单元和主回路单元，所述的自锁控制回路单元分别与急停回路单元、主回路单元连接，所述的主回路单元用于与工作系统的连接；所述的自锁控制回路单元为开关模块S101和接触器KM101构成的自锁回路，用于控制主回路单元的通断电并形成通断电自锁；所述的急停回路单元为含有自复位急停开关模块的回路，通过自复位急停开关模块控制自锁控制回路单元的接触器KM101的通断电。

作为优选，所述的急停回路单元包括电源、接触器K1、自复位急停开关模块，电源的输入端分别与主电源连接，电源的输出端与接触器K1线圈的一端、自复位急停开关模块的一端分别连接，接触器K1线圈的另一端与自复位急停开关模块的另一端相连，接触器K1触点的第一端连接主电源。

可选的，所述的自复位急停开关模块为单个自复位急停开关。

可选的，所述的自复位急停开关模块由两个或两个以上自复位急停开关串接而成。同时串接多个自复位急停开关，可以防止其中一个或多个自复位急停开关出现故障而无法做到急停。

作为优选，所述的自锁控制回路单元包括接触器KM101以及具有动端、第一不动端和第二不动端的开关模块S101，所述开关模块S101的动端与主电源连接，所述开关模块的两不动端分别与所述接触器KM101连接。

作为优选，所述接触器KM101包含线圈以及至少两个触点对，其中，接触器KM101第一触点对的第一端与开关模块S101的第一不动端连接，接触器KM101第二触点对的第一端与主电源连接，接触器KM101第二触点对的第二端与开关模块S101的第二不动端连接，接触器KM101线圈的第一端A1与接触器K1触点的第二端连接，接触器KM101线圈的第二端A2与开关模块S101的第二不动端连接。

作为优选，所述的主回路单元包括接触器KM102，所述接触器KM102具有线圈和至少一个触点对，接触器KM102线圈的第一端B1连接主电源，接触器KM102线圈的第二端B2连接接触器KM101第一触点对的第二端，接触器KM102每个触点对的第一端连接主电源，接触器KM102每个触点对的第二端连接工作系统。

作为优选，所述的开关模块S101为动态开关或普通开关组。

根据本发明实施例的第二方面，提出了一种急停控制方法，具体为：

主回路单元通电状态下，急停回路单元处于通电状态，自锁控制回路单元的开关模块S101为闭合状态，发生故障需要急停时，步骤如下：

按下自复位急停开关模块，依次使急停回路单元、自锁控制回路单元的接触器和主回路单元处于断电状态；

自复位急停开关模块复位，急停回路单元通电，自锁控制回路单元的接触器因自锁仍处于断路状态，主回路单元保持断电状态；

将自锁控制回路单元的开关模块S101调至断开状态，自锁控制回路单元的接触器通电；

将自锁控制回路单元的开关模块S101调至闭合状态，自锁控制回路单元的接触器因自锁仍处于通电状态，主回路单元恢复通电状态。

所述的开关模块S101具有动端、第一不动端和第二不动端的动态开关或普通开关组，所述开关模块S101的动端与第一不动端导通时开关模块S101为闭合状态，所述开关模块S101的动端与第二不动端导通时开关模块S101为断开状态。

与现有技术相比较，本发明解决了急停开关凸出式安装容易被意外触碰而导致设备停止运行及嵌入式安装急停开关所需凹陷空间大、不美观等问题，同时也满足法规关于急停控制的相关要求。

附图说明

图1为本发明急停控制系统的一种电路结构示意图；

图2为本发明急停控制方法的一种流程图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二等来描述各种结构，但这些结构不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的结构彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一端也可以被称为第二端，类似地，第二端也可以被称为第一端，取决于语境。

如图1所示，一种急停控制系统，包括急停回路单元、自锁控制回路单元和主回路单元，所述的自锁控制回路单元分别与急停回路单元、主回路单元连接。

具体的，所述的急停回路单元包括电源、接触器K1、自复位急停开关模块，通过自复位急停开关模块控制自锁控制回路单元的接触器的通断电。其中，电源的输入端分别与主电源连接，电源的输出端与接触器K1线圈的一端、自复位急停开关模块的一端分别连接，接触器K1线圈的另一端与自复位急停开关模块的另一端相连，接触器K1触点的第一端连接主电源。此处电源的输出端可以为直流电，也可以为交流电，外部的主电源也可以是交流电或直流电。

在本发明的一可选实施例中，所述的自复位急停开关模块为单个自复位急停开关，如图1所示的自复位急停开关SA101，自复位急停开关SA101的一端与电源的输出端连接，自复位急停开关SA101与接触器K1线圈的另一端连接。

在本发明的另一可选实施例中，所述的自复位急停开关模块可以由两个或两个以上自复位急停开关串接而成，可以防止其中一个或多个自复位急停开关出现故障而无法做到急停。

所述的自锁控制回路单元为开关模块S101和接触器KM101构成的自锁回路，用于控制主回路单元的通断电并形成通断电自锁。其中，开关模块S101为具有动端、第一不动端和第二不动端的单个开关或开关组，所述开关模块S101的动端与第一不动端导通时开关模块S101为闭合状态，所述开关模块S101的动端与第二不动端导通时开关模块S101为断开状态。所述接触器KM101具有线圈、由触点1和触点2组成的第一触点对以及由触点3和触点4组成的第二触点对，接触器KM101线圈的第一端A1与接触器K1触点的第二端连接，接触器KM101线圈的第二端A2、接触器KM101的触点4分别与开关模块S101的第二不动端连接，接触器KM101的触点1与开关模块S101的第一不动端连接，接触器KM101的触点3、开关模块S101的动端分别与主电源连接。当然，接触器KM102的触点对数可以不止是两对，可以根据实际的工作系统来确定。

所述的主回路单元包括接触器KM102，用于连接工作系统。其中，所述接触器KM102具有线圈和至少一个触点对，接触器KM102线圈的第一端B1连接主电源，接触器KM102线圈的第二端B2连接接触器KM101的触点2，接触器KM102每个触点对的第一端连接主电源，接触器KM102每个触点对的第二端连接工作系统。接触器KM102的触点对数可以根据实际的工作系统来确定。

上述的接触器KM1、接触器KM101、接触器KM102可以是交流接触器，也可以是直流接触器，可以根据工作环境进行选择及设置。

在本发明的一可选实施例中，所述的开关模块S101为具有一个动端a、一个第一不动端b和一个第二不动端c的单刀双掷开关，如图1中所示。所述开关模块S101的动端a与第一不动端b导通时开关模块S101为闭合状态，所述开关模块S101的动端a与第二不动端c导通时开关模块S101为断开状态。

另外，所述的开关模块S101可以为双刀双掷开关、多刀双掷开关、多刀多掷开关等动态开关，也可以为普通开关组，只要能具有上述相同或相似的闭合及断开特性即可。双刀双掷开关、多刀双掷开关、多刀多掷开关等实现方式，可以至少增加一条支路，可以使得其中一条支路故障时至少有一条支路仍能正常工作，从而确保整个系统的稳定性。

在本发明实施例的又一方面，还提出了一种急停控制方法，应用于如上急停控制系统。

如图2所示，主回路单元通电状态下，急停回路单元处于通电状态，自锁控制回路单元的开关模块S101为闭合状态，发生故障需要急停时，所采取的急停控制方法的步骤如下：

步骤201，按下自复位急停开关模块，依次使急停回路单元、自锁控制回路单元的接触器和主回路单元处于断电状态；

步骤202，自复位急停开关模块复位，急停回路单元通电，自锁控制回路单元的接触器因自锁仍处于断路状态，主回路单元保持断电状态；

步骤203，将自锁控制回路单元的开关模块S101调至断开状态，自锁控制回路单元的接触器通电；

步骤204，将自锁控制回路单元的开关模块S101调至闭合状态，自锁控制回路单元的接触器因自锁仍处于通电状态，主回路单元恢复通电状态。

下面结合具体图1所示的急停控制系统对本发明的急停控制方法做详细说明。

当初始时开关模块S101处于断开状态，主电源通电后，急停回路单元中接触器K1吸合，使与其串联的自锁控制回路单元的接触器KM101线圈的两端A1和A2导通，从而接触器KM101的触点吸合导通，主回路单元不通电，整机系统处于待开机状态。此时，将开关模块S101由断开状态变为闭合状态，由于自锁控制回路单元的自锁，接触器KM101仍保持吸合状态，同时主回路单元的接触器KM102线圈的两端B1和B2导通，从而接触器KM102的触点吸合导通，主回路通电完成。而后，若将开关模块S101由闭合状态变为断开状态，主回路单元的接触器KM102线圈断开，主回路单元断电完成。

当初始时开关模块S101处于闭合状态，主电源通电后，急停回路单元中接触器K1吸合，与其串联的自锁控制回路单元的接触器KM101线圈的两端A1和A2处于断路状态，自锁控制回路单元不通电。只有将开关模块S101由闭合状态调整至断开状态，与其串联的自锁控制回路单元的接触器KM101线圈的两端A1和A2才导通，从而接触器KM101的触点导通，整机系统处于待开机状态。此时，将开关模块S101由断开状态调整至闭合状态，由于自锁控制回路单元的自锁，接触器KM101仍保持吸合状态，使得主回路单元的接触器KM102线圈的两端B1和B2导通，主回路通电完成。而后，若将开关模块S101由闭合状态调整至断开状态，主回路单元的接触器KM102线圈的两端B1和B2断开，主回路单元断电完成。

因此，急停控制方法的过程具体为：

主回路通电完成时，急停回路单元处于通电状态，接触器K1吸合导通；自锁控制回路处于通电状态，接触器KM101的线圈和触点对均导通，开关模块S101处于闭合状态。

此时若发生故障需要急停，可按下自复位急停开关SA101，急停回路单元瞬间断电，接触器K1断开，自锁控制回路单元中与接触器K1的触点串联的接触器KM101的线圈两端A1和A2断开，接触器KM101的各个触点对也断开，从而使主回路单元中的接触器KM102的线圈两端及触点断开，主回路单元断电完成。自复位急停开关模块被按压结束后立即复位，但由于开关模块S101处于闭合状态，此时自锁控制单元回路仍处于断电状态，接触器KM101的触点对均为断开状态，主回路单元中与之接触器KM101触点串联的接触器KM102的线圈及触点均为断开状态，故主回路单元保持断电状态。

故障排除后，将开关模块S101由闭合状态调整至断开状态，自锁控制回路单元中与开关模块S101串联的接触器KM101线圈的两端A1和A2导通，促使接触器KM101的触点对导通，整机系统处于待开机状态；再将开关模块S101由断开状态调整至闭合状态，由于自锁控制回路单元的自锁，接触器KM101的线圈和触点对仍保持导通状态，使得主回路单元中与接触器KM101触点串联的接触器KM102线圈的两端B1和B2导通，促使接触器KM102的触点也导通，主回路通电完成。

从上述过程可知，本发明的急停控制方法主要通过自复位急停开关模块和开关模块S101来实现整个急停控制系统的通断电情况，通过控制自锁控制回路单元中开关模块S101的合断状态和接触器KM101的通断电状态来控制主回路单元中接触器KM102的导通与断开，以达到对主回路单元通断电的控制。

本发明用自复位急停开关代替自锁式急停开关，安装后的急停开关只操控电路系统急停，而不操控电路系统重新导通，因此与操作板表面可以在同一平面且无需在开关周围进行凹陷设计，实现了急停开关与操作面板成为一个整体，可以有效避免由于人为误碰而导致整个工作系统急停的风险；同时当发生故障急停开关被按下后，主回路单元保持断开状态，只有工作人员排除故障后，有意识的去解除自锁功能方可恢复主回路单元工作。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种急停控制系统，其特征在于，包括急停回路单元、自锁控制回路单元和主回路单元，所述的自锁控制回路单元分别与急停回路单元、主回路单元连接，

所述的主回路单元用于与工作系统的连接；

所述的自锁控制回路单元为开关模块(S101)和第二接触器(KM101)构成的自锁回路，用于控制主回路单元的通断电并形成通断电自锁；

所述的急停回路单元包括电源、第一接触器(K1)、自复位急停开关模块，电源的输入端分别与主电源连接，电源的输出端与第一接触器(K1)线圈的一端、自复位急停开关模块的一端分别连接，第一接触器(K1)线圈的另一端与自复位急停开关模块的另一端相连，第一接触器(K1)触点的第一端连接主电源，通过自复位急停开关模块控制自锁控制回路单元的第二接触器(KM101)的通断电；所述的自锁控制回路单元包括第二接触器(KM101)以及具有动端、第一不动端和第二不动端的开关模块(S101)，所述开关模块(S101)的动端与主电源连接，所述开关模块(S101)的第一不动端、第二不动端分别与所述第二接触器(KM101)连接。

2.根据权利要求1所述的急停控制系统，其特征在于，所述的自复位急停开关模块为单个自复位急停开关。

3.根据权利要求1所述的急停控制系统，其特征在于，所述的自复位急停开关模块由两个或两个以上自复位急停开关串接而成。

4.根据权利要求1所述的急停控制系统，其特征在于，所述第二接触器(KM101)包含线圈以及至少两个触点对；

其中，第二接触器(KM101)第一触点对的第一端与开关模块(S101)的第一不动端连接，第二接触器(KM101)第二触点对的第一端与主电源连接，第二接触器(KM101)第二触点对的第二端与开关模块(S101)的第二不动端连接，第二接触器(KM101)线圈的第一端(A1)与第一接触器(K1)触点的第二端连接，第二接触器(KM101)线圈的第二端(A2)与开关模块(S101)的第二不动端连接。

5.根据权利要求4所述的急停控制系统，其特征在于，所述的主回路单元包括第三接触器(KM102)，所述第三接触器(KM102)具有线圈和至少一个触点对，第三接触器(KM102)线圈的第一端(B1)连接主电源，第三接触器(KM102)线圈的第二端(B2)连接第二接触器(KM101)第一触点对的第二端，第三接触器(KM102)每个触点对的第一端连接主电源，第三接触器(KM102)每个触点对的第二端连接工作系统。

6.根据权利要求2所述的急停控制系统，其特征在于，所述的开关模块(S101)为动态开关或普通开关组。

7.一种根据权利要求1至6任意一项所述急停控制系统的急停控制方法，其特征在于，

主回路单元通电状态下，急停回路单元处于通电状态，自锁控制回路单元的开关模块(S101)为闭合状态，发生故障需要急停时，步骤如下：

按下自复位急停开关模块，依次使急停回路单元、自锁控制回路单元的接触器和主回路单元处于断电状态；

自复位急停开关模块复位，急停回路单元通电，自锁控制回路单元的接触器因自锁仍处于断路状态，主回路单元保持断电状态；

将自锁控制回路单元的开关模块(S101)调至断开状态，自锁控制回路单元的接触器通电；

将自锁控制回路单元的开关模块(S101)调至闭合状态，自锁控制回路单元的接触器因自锁仍处于通电状态，主回路单元恢复通电状态。

8.根据权利要求7所述的急停控制方法，其特征在于，所述的开关模块(S101)具有动端、第一不动端和第二不动端的动态开关或普通开关组，所述开关模块(S101)的动端与第一不动端导通时开关模块(S101)为闭合状态，所述开关模块(S101)的动端与第二不动端导通时开关模块(S101)为断开状态。