CN110697372A - 一种拉绳开关系统、地址设置方法、保护方法及拉绳开关 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种拉绳开关系统、地址设置方法、保护方法及拉绳开关。该系统的主控制器与N个三通器件串联，每个三通器件连接一个从控制器；每个从控制器包括开关加热装置；主控制器用于当第i个从控制器的工作温度低于预设温度时控制第i个从控制器的加热装置工作；主控制器还用于向第i个从控制器发出查询命令，并当检测到第i个从控制器完成地址设置时，向下一个从控制器发出查询命令；i＝1，…N；第i个从控制器接收到查询命令且确认自身的开关状态为闭合时，设置自身设备地址为i并导通自身连接的第i个三通器件。利用该装置，能够缩短设置拉绳开关地址时的耗时、简化操作，还能够提高拉绳开关在低温条件下的稳定性。

Description

一种拉绳开关系统、地址设置方法、保护方法及拉绳开关

技术领域

本申请涉及管带机拉绳开关的识别和保护，尤其涉及一种拉绳开关系统、地址设置方法、保护方法及拉绳开关。

背景技术

管带机是一种利用六边形布置的托辊将胶带裹成边缘互相搭接的圆管来输送物料的带式输送机。该输送机具有环保、输送线可沿空间曲线灵活布置、输送倾角大、能适应复杂地形条件、单机运输距离长等特点。

拉绳开关主要用于管带机胶带紧急停机，当拉动钢丝绳时，编码器监测到开关状态变化，通过总线向主控制器输出用于紧急停机或报警的控制信号。拉绳开关由于其安装方便，开关转换可靠，并且能够及时防止事故的扩大，在运输现场得到广泛的应用。

目前，管带机沿线的拉绳开关数量众多，安装后需要沿线进行逐一设置地址，常规的方法是采用拨码开关和手操器。但该方法耗时长，设置地址时操作繁琐。此外，目前的拉绳开关工作在严寒的气候条件下时，控制器经常会发生工作不稳定的情况，导致产生故障，降低了拉绳开关的可靠性。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本申请提供了一种拉绳开关系统、地址设置方法、保护方法及拉绳开关，在设置拉绳开关地址时能够缩短耗时、简化操作以提高效率，还能够提高拉绳开关工作在低温条件时的稳定性。

本申请提供了一种拉绳开关系统，所述系统包括：主控制器、N个从控制器和N个三通器件，所述N为大于或等于1的整数；

所述主控制器与所述N个三通器件串联，每个所述三通器件连接一个所述从控制器；每个所述三通器件对应的所述从控制器位于对应的拉绳开关的内部；每个所述从控制器包括开关加热装置；

所述主控制器用于当第i个从控制器的工作温度低于预设温度时控制所述第i个从控制器的加热装置工作；所述主控制器还用于向所述第i个从控制器发出查询命令，并当检测到所述第i个从控制器完成地址设置时，向下一个从控制器发出查询命令；所述i＝1，…N；

所述第i个从控制器接收到所述查询命令且确认自身的开关状态为闭合时，设置自身设备地址为i并导通自身连接的第i个三通器件。

可选的，所述主控制器具体包括：第一CPU、供电单元和第一通信单元；

所述第一CPU用于控制所述第一通信单元发送所述查询命令并检测所述第i个从控制器是否完成地址设置，还用于控制所述加热装置工作；

所述供电单元用于连接外接电源，以使所述外接电源为所述拉绳开关系统供电。

可选的，所述第i个从控制器具体包括：第二CPU、开关检测单元和第二通信单元；

所述第二CPU，用于当所述第二通信单元接收到所述主控制器发出的所述查询命令时，控制所述开关检测单元确定所述第i个从控制器的开关状态；

所述第二CPU，还用于当确定所述第i个从控制器的开关状态为闭合时，设置所述第i个从控制器的地址为i并导通自身连接的第i个三通器件。

可选的，所述从控制器还包括：温度传感器；

所述温度传感器，用于检测所述从控制器的工作温度；

所述第二CPU还用于按预设周期将所述温度传感器的检测结果上传至所述主控制器；

所述主控制器还用于当判断接收的所述检测结果低于预设温度时控制所述加热装置工作。

可选的，所述主控制器、N个从控制器和N个三通器件之间通过控制器局域网络CAN总线连接。

本申请还提供了一种拉绳开关的地址设置方法，应用于上述任一项所述的拉绳开关系统的主控制器，所述方法包括：

向第一个从控制器发出查询命令，并当检测到所述第一个从控制器完成地址设置时，向下一个从控制器发出查询命令；以此类推，直至向所述N个从控制器均发出所述查询命令。

本申请还提供了一种拉绳开关的地址设置方法，应用于上述任一项所述的拉绳开关系统的第i个从控制器，所述方法包括：

接收到所述主控制器发送的查询命令且确认自身的开关状态为闭合时，设置自身设备地址为i并导通自身连接的第i个三通器件。

本申请还提供了一种拉绳开关的保护方法，应用于上述任一项所述的拉绳开关系统的主控制器，所述方法包括：

当判断所述第i个从控制器的工作温度低于所述预设温度时，控制所述第i个从控制器的加热装置工作。

本申请还提供了一种拉绳开关的保护方法，应用于拉绳开关系统的第i个从控制器，所述方法包括：

实时检测自身的工作温度并按预设周期将检测结果上传至所述主控制器。

此外，本申请还提供了一种拉绳开关，包括上述任一项所述的从控制器和三通器件。

本申请所述方法具有以下优点：

本申请提供的拉绳开关系统的主控制器能够当第i个从控制器的工作温度低于预设温度时控制第i个从控制器的加热装置工作，还能够向第i个从控制器发出查询命令，并当检测到第i个从控制器完成地址设置时，向下一个从控制器发出查询命令，当第i个从控制器接收到查询命令且确认自身的开关状态为闭合时，设置自身设备地址为i并导通自身连接的第i个三通器件，以使主控制器能够向下一个从控制器发出查询命令。利用该系统，在设置拉绳开关地址时能够缩短耗时、简化操作以提高效率，还能够通过加热装置使从控制器在适宜的环境温度下工作，提高拉绳开关工作在低温条件时的稳定性，进而提升了拉绳开关的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种拉绳开关系统的示意图；

图2为本申请实施例一提供的主控制器的示意图；

图3为本申请实施例一提供的从控制器的示意图；

图4为本申请实施例二提供的一种拉绳开关的地址设置方法的流程图；

图5为本申请实施例三提供的一种拉绳开关的保护方法的流程图；

图6为本申请实施例四提供的一种拉绳开关的示意图。

具体实施方式

拉绳开关主要用于管带机胶带紧急停机，通常管带机沿线的拉绳开关数量众多，安装后需要沿线进行逐一设置地址，常规的方法是采用拨码开关和手操器。但该方法耗时耗力，拨码开关形式需要一个一个拆开盖子进行二进制或十进制地址设置，存在出错率大，设置繁琐的问题；手操器亦需要一个一个连接设备，操作繁琐。此外，在严寒的气候条件下，控制器经常会发生工作不稳定的情况，导致故障产生。

为了解决现有技术的上述技术问题，本申请提供了一种拉绳开关系统、地址设置方法、保护方法及拉绳开关，能够实现拉绳开关顺序设置地址，避免了使用拨码开关和手操器时带来的操作繁琐的问题，在设置拉绳开关地址时能够缩短耗时、简化操作以提高效率。从控制器还包括了加热装置，通过主控制器能够控制该加热装置工作，因此提高了拉绳开关工作在低温条件时的稳定性，进而提升了拉绳开关的可靠性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一：

本申请实施例一提供了一种拉绳开关系统，下面结合附图具体说明。

参见图1，该图为本申请实施例一提供的一种拉绳开关系统的示意图。

该系统包括：主控制器101、N个从控制器104和N个三通器件102。其中，N为大于或等于1的整数。主控制器还通过三通器件102与终端电阻103连接。终端电阻103，用于减少信号传输的反射和衰减。

主控制器101与N个三通器件102依次串联，每个三通器件102连接一个从控制器104，每个三通器件102对应的从控制器104位于对应的拉绳开关的内部，每个从控制器104包括开关104a和加热装置104b。

三通器件102也称分支器，连接在干线的中途，包括一个输入端，一个输出端以及一个分支输出端，能够实现信号开关功能，当条件允许后导通，通过输出端连接下一个三通器件，并保持该状态，否则处于截止状态。图1中所示三通器件102安装在拉绳开关内部，在另一种可能的实现方式中，该三通器件102还可以设置在从控制器104的内部。

主控制器101用于当第i个从控制器104的工作温度低于预设温度时控制第i个从控制器的加热装置工作，以使第i个从控制器工作在适宜的环境温度下。

主控制器101还用于向第i个从控制器104发出查询命令，并当检测到第i个从控制器完成地址设置时，向下一个从控制器104发出查询命令，直至向全部N个从控制器发送查询命令。其中，i＝1，…N。

可以理解的是，当主控制器101检测到第N个从控制器104完成地址设置时，由于所有的从控制器104均完成了地址设置，则此时主控制器101不再继续发出查询命令。

对于第i个从控制器104，当其接收到主控制器101发送的查询命令且确认自身的开关状态为闭合时，设置自身设备地址为i并导通自身连接的第i个三通器件102，以使主控制器101能够通过第i个三通器件102向下一个从控制器104发出查询命令。

主控制器101、N个从控制器104和N个三通器件102之间通过CAN(Controller AreaNetwork,控制器局域网络)总线连接，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之许多RS-485基于R线构建的控制系统而言，基于CAN总线的控制系统具有各个节点之间的数据通信实时性强、结构简单容易实现以及开发周期更短等特点。

参见图2，该图为本申请实施例一提供的主控制器的示意图。

该主控制器包括：第一CPU101a、供电单元101b和第一通信单元101c。进一步的，主控制器还可以包括按键设置单元101d、显示单元101e和存储器101f。

参见图3，该图为本申请实施例一提供的从控制器的示意图。

该从控制器包括：第二CPU104a、开关检测单元104b、第二通信单元104c、温度传感器104d和加热装置104e。第二CPU104a能够控制三通器件102的导通状态，该三通器件102可以设置于从控制器的内部。

下面首先说明该系统设置拉绳开关的设备地址时的工作原理。

第一CPU101a用于控制第一通信单元101c向第i个从控制器发送查询命令。第i个从控制器的第二通信单元104c接收该查询命令后，第二CPU104控制开关检测单元104b检测自身的开关状态。当检测到自身的开关状态为闭合时，设置自身的设备地址为i，并控制第二通信单元104c向主控制器发送确认信号，同时导通自身对应连接的三通器件102。

主控制器的第一通信单元101c接收该确认信号后，第一CPU101a确认第i个从控制器已经完成地址设置，此时第i个从控制器对应连接的三通器件已经导通，主控制器可以通过该导通的三通器件向下一个从控制器发送查询命令，以此类推，直至所有从控制器都完成地址设置。

综上所述，实现了拉绳开关的顺序设置地址，避免采用拨码开关时带来的操作繁琐问题，提高了效率。

下面说明该系统提升拉绳开关工作在低温环境时的稳定性的工作原理。

从控制器的温度传感器104d实时检测周围环境温度，该温度传感器104d可以为数字式温度传感器。

从控制器将温度传感器104d的检测结果按照预设周期上传至主控制器，本申请实施例对预设周期不作具体限定，例如可以将预设周期设置为1秒，以使主控制器能够实时获取从控制器的工作环境的温度。主控制器的显示单元101e还能够显示当前从控制器的工作温度。

主控制器的第一CPU101a将接收的检测结果与预设温度比较，当检测结果低于预设温度时控制加热装置104e工作。本申请实施例对预设温度不作具体限定，例如可以将预设温度设置为-10℃，当检测结果低于-10℃时及时启动加热装置104e，以使从控制器工作在适宜的环境温度下。该加热装置可以为加热棒。

此外，主控制器的供电单元101b用于连接外接电源，以使外接电源为拉绳开关系统供电。主控制器的按键设置单元101d用于系统参数的设置与调节，例如进行预设温度和预设周期的设置和调节。主控制器的存储器101f具体可以为EEPROM(ElectricallyErasable Programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)，能够存储设置的参数以及设备地址等数据。

本申请实施例提供的拉绳开关系统的主控制器能够当第i个从控制器的工作温度低于预设温度时控制第i个从控制器的加热装置工作，还能够向第i个从控制器发出查询命令，并当检测到第i个从控制器完成地址设置时，向下一个从控制器发出查询命令，当第i个从控制器接收到查询命令且确认自身的开关状态为闭合时，设置自身设备地址为i并导通自身连接的第i个三通器件，以使主控制器能够向下一个从控制器发出查询命令。利用本申请实施例提供的系统，在设置拉绳开关地址时能够缩短耗时、简化操作以提高效率，还能够通过加热装置使从控制器在适宜的环境温度下工作，提高拉绳开关工作在低温条件时的稳定性，进而提升了拉绳开关的可靠性。

实施例二：

基于上述实施例提供的拉绳开关系统，本申请实施例二还提供了一种拉绳开关的地址设置方法，下面结合附图具体说明。

参见图4，该图为本申请实施例二提供的一种拉绳开关的地址设置方法的流程图。

本申请实施例提供的方法包括以下步骤：

步骤401：主控制器、从控制器启动，主控制器向第一个从控制器发出查询命令，第一个从控制器接收该查询命令后确认自身的开关状态。

步骤402：当第一个从控制器确认自身的开关状态为闭合时，设置自身设备地址为1，向主控制器发送确认信号并导通自身连接的第一个三通器件。

步骤403：当主控制器根据接收的确认信号确认第一个从控制器完成地址设置时，向第二个从控制器发出查询命令。第二个从控制器接收该查询命令后确认自身的开关状态。

步骤404：当第二个从控制器确认自身的开关状态为闭合时，设置自身设备地址为2，向主控制器发送确认信号并导通自身连接的第二个三通器件。

步骤405：以此类推，直至N个从控制器都顺序设置好地址。

利用本申请实施例提供的拉绳开关的地址设置方法，实现了对从控制器地址的顺序设置，由于从控制器对应相应的拉绳开关，因此实现了拉绳开关地址的顺序设置，避免了使用拨码开关和手操器时操作繁琐的问题，提高了设置地址时的效率。

实施例三：

基于上述实施例提供的拉绳开关系统，本申请实施例三还提供了一种拉绳开关的保护方法，下面结合附图具体说明。

参见图5，该图为本申请实施例三提供的一种拉绳开关的保护方法的流程图。

本申请实施例提供的方法包括以下步骤：

步骤501：从控制器实时检测自身的工作温度并按预设周期将检测结果上传至主控制器。

步骤502：当主控制器判断第i个从控制器的工作温度低于预设温度时，控制第i个从控制器的加热装置工作。

利用本申请实施例提供的拉绳开关的保护方法，能够当从控制器的工作环境温度低于预设温度时，控制加热装置启动，由于从控制器在拉绳开关内部，进而能够维持拉绳开关处于正常的工作环境，提升了拉绳开关在严寒低温的工作环境下的稳定性。

实施例四：

基于上述实施例提供的拉绳开关系统，本申请实施例四还提供了一种拉绳开关，下面结合附图具体说明。

参见图6，该图为本申请实施例四提供的一种拉绳开关的示意图。

该拉绳开关600包括：三通器件102和从控制器104。其中，从控制器包括加热装置104b。

关于从控制器104的工作原理及相关说明可以参见实施例一，本实施例在此不再赘述。

拉绳开关600的三通器件102可以同其它的拉绳开关的三通器件串联，还可以连接控制器。

本申请实施例提供的拉绳开关包括有从控制器，从控制器能够通过三通器件与主控制器连接，当接收到主控制器的查询命令时能确认自身的开关状态，当开关状态为闭合时，设置自身设备地址并导通自身连接的三通器件，由于从控制器采用顺序设置地址的方法，因此能够缩短耗时、简化操作以提高效率。此外，该拉绳开关还能够通过加热装置使自身温度维持在合适的温度范围，提高了在低温环境中工作时的稳定性。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种拉绳开关系统，其特征在于，所述系统包括：主控制器、N个从控制器和N个三通器件，所述N为大于或等于1的整数；

所述主控制器与所述N个三通器件串联，每个所述三通器件连接一个所述从控制器；每个所述三通器件对应的所述从控制器位于对应的拉绳开关的内部；每个所述从控制器包括开关加热装置；

所述主控制器用于当第i个从控制器的工作温度低于预设温度时控制所述第i个从控制器的加热装置工作；所述主控制器还用于向所述第i个从控制器发出查询命令，并当检测到所述第i个从控制器完成地址设置时，向下一个从控制器发出查询命令；所述i＝1，…N；

所述第i个从控制器接收到所述查询命令且确认自身的开关状态为闭合时，设置自身设备地址为i并导通自身连接的第i个三通器件。

2.根据权利要求1所述的拉绳开关系统，其特征在于，所述主控制器具体包括：第一CPU、供电单元和第一通信单元；

所述第一CPU用于控制所述第一通信单元发送所述查询命令并检测所述第i个从控制器是否完成地址设置，还用于控制所述加热装置工作；

所述供电单元用于连接外接电源，以使所述外接电源为所述拉绳开关系统供电。

3.根据权利要求1所述的拉绳开关系统，其特征在于，所述第i个从控制器具体包括：第二CPU、开关检测单元和第二通信单元；

所述第二CPU，用于当所述第二通信单元接收到所述主控制器发出的所述查询命令时，控制所述开关检测单元确定所述第i个从控制器的开关状态；

所述第二CPU，还用于当确定所述第i个从控制器的开关状态为闭合时，设置所述第i个从控制器的地址为i并导通自身连接的第i个三通器件。

4.根据权利要求3所述的拉绳开关系统，其特征在于，所述从控制器还包括：温度传感器；

所述温度传感器，用于检测所述从控制器的工作温度；

所述第二CPU还用于按预设周期将所述温度传感器的检测结果上传至所述主控制器；

所述主控制器还用于当判断接收的所述检测结果低于预设温度时控制所述加热装置工作。

5.根据权利要求1-4任一项所述的拉绳开关系统，其特征在于，所述主控制器、N个从控制器和N个三通器件之间通过控制器局域网络CAN总线连接。

6.一种拉绳开关的地址设置方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的拉绳开关系统的主控制器，所述方法包括：

向第一个从控制器发出查询命令，并当检测到所述第一个从控制器完成地址设置时，向下一个从控制器发出查询命令；以此类推，直至向所述N个从控制器均发出所述查询命令。

7.一种拉绳开关的地址设置方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的拉绳开关系统的第i个从控制器，所述方法包括：

接收到所述主控制器发送的查询命令且确认自身的开关状态为闭合时，设置自身设备地址为i并导通自身连接的第i个三通器件。

8.一种拉绳开关的保护方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的拉绳开关系统的主控制器，所述方法包括：

当判断所述第i个从控制器的工作温度低于所述预设温度时，控制所述第i个从控制器的加热装置工作。

9.一种拉绳开关的保护方法，其特征在于，应用于权利要4所述的拉绳开关系统的第i个从控制器，所述方法包括：

实时检测自身的工作温度并按预设周期将检测结果上传至所述主控制器。

10.一种拉绳开关，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的从控制器和三通器件。

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