CN113885309A - 一种防剪切安全控制电路及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及安全控制技术领域，公开了一种防剪切安全控制电路及系统，包括：电源信号输入端分别与第一部件的一端和第一控制器的电压信号输入端相连接，第一部件的另一端与第一控制器的控制信号输入端相连，第二部件的一端与第一控制器的控制信号输出端相连，第二部件的另一端与第二控制器的控制信号输入端相连，第一控制器的电压信号输出端和第二控制器的电压信号输入端相连，第二控制器的电压信号输出端与所述检测信号输出端相连，第二控制器的控制信号输出端接地；本发明通过安全检测电路进行检测，不但具备防剪切保护功能，还消除了因线路隐患引起的安全事故，具有很好的安全保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及安全控制技术领域，具体为一种防剪切安全控制电路及系统。
背景技术
为了完美地呈现艺术表现效果，在现代艺术表演及艺术创作中舞台机械成为越来越多的舞美设计师采用的必不可少的艺术手段。舞台机械的运动需要与演员的表演完美融合，期间存在很多不安全因素，其中之一就是舞台机械升降过程中，其边缘存在相对运动，很容易使演员的身体特别是足部或其它障碍物在边缘处产生“剪切动作”。为了避免这种危险，通常在舞台机械的边缘安装特殊的检测装置，俗称剪切条，当发生“剪切动作”时，所述剪切条受到挤压，控制系统会立即停止设备的运动，从而起到保护演员及设备的安全，因此，剪切条受到挤压能否被正确检测很关键！
而现有的检测线路非常简单，在部分情况下，即使发生剪切动作也不会被发现，导致发生人身或设备事故。
发明内容
本发明的目的在于克服传统检测线路存在缺陷的问题，提供了一种防剪切安全控制电路及系统。
为了实现上述目的，本发明提供了一种防剪切安全控制电路，用于根据外接的剪切条本体进行安全控制，外接的所述剪切条本体包括第一部件和对应的第二部件，该电路包括电源信号输入端、安全检测电路、检测信号输出端，所述安全检测电路包括第一控制器和第二控制器，所述电源信号输入端分别与所述第一部件的一端和所述第一控制器的电压信号输入端相连接，所述第一部件的另一端与所述第一控制器的控制信号输入端相连，所述第二部件的一端与所述第一控制器的控制信号输出端相连，所述第二部件的另一端与所述第二控制器的控制信号输入端相连，所述第一控制器的电压信号输出端和所述第二控制器的电压信号输入端相连，所述第二控制器的控制信号输出端接地，所述第二控制器的电压信号输出端与所述检测信号输出端相连；
当所述剪切条本体未受到挤压不能直接导通，且所述电源信号输入端、所述安全检测电路、所述检测信号输出端和所述剪切条本体的任何一处没有发生断路和接地时，所述检测信号输出端接收到所述电源信号输入端发送的电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“高电平”并以此作为控制外部设备继续运行的依据；
当所述剪切条本体受到挤压直接导通，所述检测信号输出端不能接收到所述电源信号输入端发送的电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据；
当所述剪切条本体未受到挤压不能直接导通，但所述电源信号输入端、所述安全检测电路、所述检测信号输出端和所述剪切条本体的任何一处发生断路或接地时，所述检测信号输出端不能接收到所述电源信号输入端发送的电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据；
当所述电源信号输入端接收不到电压信号时，所述检测信号输出端不能接收到所述电源信号输入端发送的电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
作为一种可实施方式，所述第一控制器为第一继电器U1，所述第二控制器为第二继电器U2，第一继电器U1的控制信号输入端和控制信号输出端之间包含第一线圈L1，当所述第一线圈L1得电，第一继电器U1的电压信号输入端和电压信号输出端导通，当所述第一线圈L1不得电，第一继电器U1的电压信号输入端和电压信号输出端不导通，所述第二继电器U2的控制信号输入端和控制信号输出端之间包含第二线圈L2，当所述第二线圈L2得电，第二继电器U2的电压信号输入端和电压信号输出端导通，当所述第二线圈L2不得电，第二继电器U2的电压信号输入端和电压信号输出端不导通。
作为一种可实施方式，所述第一控制器的控制信号输入端为所述第一继电器U1的第一引脚，所述第一控制器的控制信号输出端为所述第一继电器U1的第八引脚，所述第一控制器的电压信号输入端为所述第一继电器U1的第三引脚，所述第一控制器的电压信号输出端为所述第一继电器U1的第四引脚，所述第一继电器U1的第一引脚和所述第一继电器U1的第八引脚之间包含第一线圈L1，所述第一继电器U1的第三引脚和所述第一继电器U1的第四引脚组成所述第一继电器U1的第一常开点，当所述第一继电器U1有电流通过时，所述第一线圈L1得电，所述第一常开点电磁吸合，所述第一继电器U1的第三引脚和所述第一继电器U1的第四引脚导通；当所述第一继电器U1没有电流通过时，所述第一线圈L1没有得电，所述第一常开点不能电磁吸合，所述第一常开点断开，所述第一继电器U1的第三引脚和所述第一继电器U1的第四引脚不导通；
所述第二控制器的控制信号输入端为所述第二继电器U2的第一引脚，所述第二控制器的控制信号输出端为所述第二继电器U2的第八引脚，所述第二控制器的电压信号输入端为所述第二继电器U2的第三引脚，所述第二控制器的电压信号输出端为所述第二继电器U2的第四引脚，所述第二继电器U2的第一引脚和所述第二继电器U2的第八引脚之间包括第二线圈L2，所述第二继电器U2的第三引脚和所述第二继电器U2的第四引脚组成所述第二继电器U2的第二常开点，当所述第二继电器U2有电流通过时，所述第二线圈L2得电，所述第二常开点电磁吸合，所述第二继电器U2的第三引脚和所述第二继电器U2的第四引脚导通；当所述第二继电器U2没有电流通过时，所述第二线圈L2没有得电，所述第二常开点不能电磁吸合，所述第二常开点断开，所述第二继电器U2的第三引脚和所述第二继电器U2的第四引脚不导通。
作为一种可实施方式，所述剪切条本体和所述第一继电器U1的串联电路之间还包括和所述第一继电器U1并联的第一反向二极管D1，所述第一反向二极管D1的正极连接所述第一继电器U1的第八引脚，所述第一反向二极管D1的负极连接所述第一继电器U1的第一引脚，所述第二继电器U2的第一引脚和所述第二继电器U2的第八引脚之间还包含与所述第二继电器U2并联的第二反向二极管D3，所述第二反向二极管D3的正极连接所述第二继电器U2的第八引脚，所述第二反向二极管D3的负极连接所述第二继电器U2的第一引脚。
作为一种可实施方式，当所述剪切条本体未受到挤压不能通电，且所述电源信号输入端、所述剪切条本体、所述安全检测电路和所述检测信号输出端的任何一处没有发生断路和接地，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1和所述第二继电器U2的所述第二线圈L2有电流通过，第一继电器U1的所述第一常开点和所述第二继电器U2的所述第二常开点吸合，所述电压信号通过所述第一继电器U1的第三引脚、所述第一继电器U1的第四引脚、所述第二继电器U2的第三引脚、所述第二继电器U2的第四引脚发送至所述检测信号输出端，所述检测信号输出端接收到所述电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“高电平”并以此作为控制外部设备继续运行的依据。
作为一种可实施方式，当所述剪切条本体受到挤压通电，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1没有电流通过，所述第一继电器U1的所述第一常开点不能吸合，所述电压信号通过所述剪切条本体、所述第二继电器U2的第一引脚、所述第二继电器U2的第八引脚到达地面，所述检测信号输出端接收不到电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
作为一种可实施方式，当所述剪切条本体未受到挤压不能通电，所述第一继电器U1和所述第二继电器U2的串联电路的任何一处发生断路时，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1和所述第二继电器U2的所述第二线圈L2上没有电流通过，所述第一继电器U1的所述第一常开点和所述第二继电器U2的所述第二常开点不能吸合，所述电压信号无法通过所述第一继电器U1和所述第二继电器U2发送至所述检测信号输出端，所述检测信号输出端接收不到电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
作为一种可实施方式，当所述剪切条本体未受到挤压不能通电，所述第一继电器U1和所述第二继电器U2的串联电路的任何一处电路接地时，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1和/或所述第二继电器U2的所述第二线圈L2没有电流通过，所述第一继电器U1的所述第一常开点和/或所述第二继电器U2的所述第二常开点不能吸合，所述电压信号无法通过所述第一继电器U1和/或所述第二继电器U2发送至所述检测信号输出端，所述检测信号输出端接收不到电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
相应的，本发明还提供了一种防剪切安全控制系统，电源模块、剪切条本体、防剪切安全控制电路、控制模块，所述防剪切安全控制电路用于根据所述剪切条本体进行安全控制，所述剪切条本体包括第一部件和对应的第二部件，所述防剪切安全控制电路包括电源信号输入端、安全检测电路、检测信号输出端，所述电源信号输入端连接所述电源模块的输出端，所述检测信号输出端连接所述控制模块的输入端，所述安全检测电路包括第一控制器和第二控制器，所述电源信号输入端分别与所述第一部件的一端和所述第一控制器的电压信号输入端相连接，所述第一部件的另一端与所述第一控制器的控制信号输入端相连，所述第二部件的一端与所述第一控制器的控制信号输出端相连，所述第二部件的另一端与所述第二控制器的控制信号输入端相连，所述第一控制器的电压信号输出端和所述第二控制器的电压信号输入端相连，所述第二控制器的控制信号输出端接地，所述第二控制器的电压信号输出端与所述检测信号输出端相连；
当所述剪切条本体未受到挤压不能直接导通，且所述电源模块、所述防剪切安全控制电路、所述控制模块和所述剪切条本体的任何一处没有发生断路和接地时，所述控制模块接收到所述电源模块发送的电压信号，输入逻辑状态为“高电平”，控制外部设备继续运行；
当所述剪切条本体受到挤压直接导通，所述控制模块不能接收到所述电源模块发送的电压信号，所述控制模块没有接收到电压信号，输入逻辑状态为“低电平”，控制外部设备停止运行；
当所述剪切条本体未受到挤压不能直接导通，但所述电源模块、所述防剪切安全控制电路、所述控制模块和所述剪切条本体的任何一处发生断路或接地时，所述控制模块不能接收到所述电源模块发送的电压信号，输入逻辑状态为“低电平”，控制外部设备停止运行；
当所述电源模块发生异常不能发送电压信号，所述控制模块不能接收到所述电源模块发送的电压信号，输入逻辑状态为“低电平”，控制外部设备停止运行。
作为一种可实施方式，所述第一部件为第一金属片，所述第二部件为第二金属片，所述第一金属片和所述第二金属片之间还包括绝缘体，当所述剪切条本体受到挤压，所述绝缘体发生形变，所述第一金属片和所述第二金属片相接触，所述剪切条本体直接导通形成通路，当所述剪切条本体未受到挤压，所述绝缘体不会发生形变，所述第一金属片和所述第二金属片不接触，所述剪切条本体不导通形成断路。
本发明的有益效果：本发明提供了一种防剪切安全控制电路及系统，通过安全检测电路进行检测，不但具备防剪切保护，还使得当发生线路断开、接地或失电等情形时，也能及时地检测出来并控制运行中的设备立即停止，直至故障排除；消除了因线路隐患引起的安全事故，具有良好的安全保护作用。
附图说明
图1为传统防剪切安全电路示意图。
图2为本发明防剪切安全控制电路的剪切条本体结构示意图。
图3为传统防剪切安全电路的检测原理示意图。
图4为本发明防剪切安全控制系统示意图。
图5为本发明防剪切安全控制电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
参见图1为传统检测线路示意图，包括：剪切条本体100、电源模块、控制模块，所述剪切条本体包括第一部件和第二部件，所述剪切条本体100的第一部件连接所述电源模块，所述剪切条本体100的第二部件连接所述控制模块。
其中，所述电源模块为24V的直流电源，所述控制模块为PLC控制器，参见图2，所述第一部件为第一金属片21，所述第二部件为所述第二金属片22，所述第一金属片21和所述第二金属22片都为铜片，且相对设置。
所述剪切条本体100还包括绝缘层10，所述第一金属片21的下表面与所述绝缘层10的上表面相接触，所述第二金属片22的上表面与所述绝缘层10的下表面相接触，所述第一金属片21的上表面和所述第二金属片22的下表面各设有一层缓冲垫30；
所述绝缘层10包括绝缘体，所述绝缘体上有多个开孔，所述绝缘体为有弹性的柔性绝缘体；当所述剪切条本体100受到如图2所述挤压方向的挤压时所述绝缘体会发生形变，使得所述第一金属片21和所述第二金属片22相接触，当所述剪切条本体100未受到挤压时，所述绝缘体会保持原状，使得所述第一金属片21和所述第二金属片22呈现分离状态。
具体的，当发生剪切动作时，所述第一金属片21和所述第二金属片22受到挤压，使得所述绝缘体发生形变，所述第一金属片21和所述第二金属片22相接触，导通电路，所述电源信号输入端输入24V的电压信号，所述检测信号输出端接收到24V的电压信号，输入逻辑状态为“高电平”，控制外部设备停止运行；当未发生剪切动作时，所述第一金属片21和所述第二金属片22不会受到挤压，所述绝缘体不会发生形变，所述第一金属片21和所述第二金属片22不会接触，所述剪切条本体处形成断路，所述控制模块接收不到电压信号，输入逻辑状态为“低电平”，控制外部设备继续运行。
进一步的，参见图3，所述剪切条本体100相当于一个电路开关，第一金属片21代表A触点，第二金属片22代表B触点，当发生剪切动作时，开关闭合，当没有发生剪切动作时，开关断开；具体的，在正常情况下，触点AB断开,所述控制模块接收不到电压信号，输入逻辑状态为“低电平”；当受到挤压时，触点AB闭合,所述电源模块输入24V的电压信号，所述控制模块接收到24V的电压信号，输入逻辑状态为“高电平”；也就是说，在正常情况下，所述控制模块保持输入逻辑状态为“低电平”，当发生剪切时，所述控制模块的逻辑状态由“低电平”切换为“高电平”，控制外部设备停止运行。
但是在上述传统检测原理下，会存在如下问题：如果从所述电源模块开始至所述控制模块的回路中的任何地方出现断线或者接地，此时如果再发生剪切动作，PLC控制器的电压也永远是“低电平”,会始终认定为“正常”，即认定为没有发生异常，不停止设备的运行，最终会导致发生人身或设备事故，譬如，所述剪切条本体上与金属片焊接的地方因虚焊断开、任何一处线路中的端子松动、任何一处线路被老鼠咬断或者24V的直流电源跳闸等情况时。
因此，为了解决上述问题，参见图4，本实施例提供一种技术方案：一种防剪切安全控制电路，所述防剪切安全控制电路用于根据外接的剪切条本体100进行安全控制，所述剪切条本体100包括第一部件21和对应的第二部件22，该电路300包括电源信号输入端、安全检测电路、检测信号输出端，所述安全检测电路包括第一控制器和第二控制器，所述电源信号输入端分别与所述第一部件21的一端和所述第一控制器的电压信号输入端相连接，所述第一部件21的另一端与所述第一控制器的控制信号输入端相连，所述第二部件22的一端与所述第一控制器的控制信号输出端相连，所述第二部件22的另一端与所述第二控制器的控制信号输入端相连，所述第一控制器的电压信号输出端和所述第二控制器的电压信号输入端相连，所述第二控制器的控制信号输出端接地，所述第二控制器的电压信号输出端与所述检测信号输出端相连；
当所述剪切条本体100未受到挤压不能直接导通，且所述电源信号输入端、所述安全检测电路、所述检测信号输出端和所述剪切条本体的任何一处没有发生断路和接地时，所述检测信号输出端接收到所述电源信号输入端发送的电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“高电平”并以此作为控制外部设备继续运行的依据；
当所述剪切条本体100受到挤压直接导通，所述检测信号输出端不能接收到所述电源信号输入端发送的电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据；
当所述剪切条本体100未受到挤压不能直接导通，但所述电源信号输入端、所述安全检测电路、所述检测信号输出端和所述剪切条本体的任何一处发生断路或接地时，所述检测信号输出端不能接收到所述电源信号输入端发送的电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
所述检测信号输出端连接PLC控制器，所述电源信号输入端连接24V的直流电源，所述第一继电器U1和所述第二继电器U2的额定电压都为12V。在其他实施例中，也可以采用其他电压的直流电源。
所述第一控制器为第一继电器U1，所述第二控制器为第二继电器U2，第一继电器U1的控制信号输入端和控制信号输出端之间包含第一线圈L1，当所述第一线圈L1得电，第一继电器U1的电压信号输入端和电压信号输出端导通，当所述第一线圈L1不得电，第一继电器U1的电压信号输入端和电压信号输出端不导通，所述第二继电器U2的控制信号输入端和控制信号输出端之间包含第二线圈L2，当所述第二线圈L2得电，第二继电器U2的电压信号输入端和电压信号输出端导通，当所述第二线圈L2不得电，第二继电器U2的电压信号输入端和电压信号输出端不导通。
所述第一控制器的控制信号输入端为所述第一继电器U1的第一引脚1，所述第一控制器的控制信号输出端为所述第一继电器U1的第八引脚8，所述第一控制器的电压信号输入端为所述第一继电器U1的第三引脚3，所述第一控制器的电压信号输出端为所述第一继电器U1的第四引脚4，所述第一继电器U1的第一引脚1和所述第一继电器U1的第八引脚8之间包含第一线圈L1，所述第一继电器U1的第三引脚3和所述第一继电器U1的第四引脚4组成所述第一继电器U1的第一常开点，当所述第一继电器U1有电流通过时，所述第一线圈L1得电，所述第一常开点电磁吸合，所述第一继电器U1的第三引脚3和所述第一继电器U1的第四引脚4导通；当所述第一继电器U1没有电流通过时，所述第一线圈L1没有得电，所述第一常开点不能电磁吸合，所述第一常开点断开，所述第一继电器U1的第三引脚3和所述第一继电器U1的第四引脚4不导通；
所述第二控制器的控制信号输入端为所述第二继电器U2的第一引脚1，所述第二控制器的控制信号输出端为所述第二继电器U2的第八引脚8，所述第二控制器的电压信号输入端为所述第二继电器U2的第三引脚3，所述第二控制器的电压信号输出端为所述第二继电器U2的第四引脚4，所述第二继电器U2的第一引脚1和所述第二继电器U2的第八引脚8之间包括第二线圈L2，所述第二继电器U2的第三引脚3和所述第二继电器U2的第四引脚组成所述第二继电器U2的第二常开点，当所述第二继电器U2有电流通过时，所述第二线圈L2得电，所述第二常开点电磁吸合，所述第二继电器U2的第三引脚3和所述第二继电器U2的第四引脚4导通；当所述第二继电器U2没有电流通过时，所述第二线圈L2没有得电，所述第二常开点不能电磁吸合，所述第二常开点断开，所述第二继电器U2的第三引脚3和所述第二继电器U2的第四引脚4不导通。
具体的，所述安全检测电路300包括：第一继电器U1、第二继电器U2，所述剪切条本体100的一端连接所述电源信号输入端和所述第一继电器U1的第一引脚1，所述剪切条本体100的另一端连接所述第一继电器U1的第八引脚8和所述第二继电器U2的第一引脚1，所述第一继电器U1的第三引脚3连接所述电源信号输入端，所述第一继电器U1的第四引脚4连接所述第二继电器U2的第三引脚3，所述第二继电器U2的第四引脚4连接所述检测信号输出端，所述第二继电器U2的第八引脚8接地。
在本实施例中，所述第一继电器U1和所述第二继电器U2采用的是HFD4/12。在其他实施例中，也可以采用其他的继电器或开关控制器。
进一步的，如图5所示，所述剪切条本体100和所述第一继电器U1的串联电路之间还包括和所述第一继电器U1并联的第一反向二极管D1，所述第一反向二极管D1的正极连接所述第一继电器U1的第八引脚8，所述第一反向二极管D1的负极连接所述第一继电器U1的第一引脚1，所述第二继电器U2的第一引脚和所述第二继电器U2的第八引脚8之间还包含与所述第二继电器U2并联的第二反向二极管D3，所述第二反向二极管D3的正极连接所述第二继电器U2的第八引脚8，所述第二反向二极管D3的负极连接所述第二继电器U2的第一引脚1。
进一步的，如图5所示，所述剪切条本体100和所述电源信号输入端之间还包括第一电阻，所述剪切条本体100和所述第一继电器U1的串联电路之间还包括和所述第一继电器U1并联的第一反向二级管D1，所述第一反向二级管D1的正极连接所述第一继电器U1的第八引脚8，所述第一反向二级管D1的负极连接所述第一继电器U1的第一引脚1，所述第一继电器U1的第六引脚6连接所述电源信号输入端，所述第一继电器U1的第五引脚5通过串联的第二电阻、第二发光二极管D2接地，所述第二发光二极管D2的正极连接所述第二电阻，所述第二发光二极管D2的负极接地，所述第二继电器U2的第一引脚1和所述第二继电器U2的第八引脚8之间还包含与所述第二继电器U2并联的第二反向二级管D3，所述第二反向二级管D3的正极连接所述第二继电器U2的第八引脚8，所述第二反向二级管D3的负极连接所述第二继电器U2的第一引脚1。
所述第一反向二极管D1和所述第二反向二极管D3采用的是1N4007，所述第二发光二极管D2采用的是LG A676，所述第一电阻R1的电阻值是47欧姆，所述第二电阻R2的电阻值是10欧姆。
当所述剪切条本体100未受到挤压不能通电，且所述电源信号输入端、所述剪切条本体、所述安全检测电路和所述检测信号输出端的任何一处没有发生断路和接地，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1和所述第二继电器U2的所述第二线圈L2有电流通过，第一继电器U1的所述第一常开点和所述第二继电器U2的所述第二常开点吸合，所述电压信号通过所述第一继电器U1的第三引脚3、所述第一继电器U1的第四引脚4、所述第二继电器U2的第三引脚3、所述第二继电器U2的第四引脚4发送至所述检测信号输出端，所述检测信号输出端接收到所述电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“高电平”并以此作为控制外部设备继续运行的依据。
当所述剪切条本体100受到挤压通电，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1没有电流通过，所述第一继电器U1的所述第一常开点不能吸合，所述电压信号通过所述剪切条本体、所述第二继电器U2的第一引脚1、所述第二继电器U2的第八引脚8到达地面，所述检测信号输出端接收不到电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
具体的，当所述剪切条本体100受到挤压，所述剪切条本体100导通电路，所述第一继电器U1的第一线圈L1没有通电，所述第一继电器U1的第一常开点不能吸合即所述第一继电器U1的第三引脚3、所述第一继电器U1的第四引脚4组成的常开点不能吸合，所述电源信号输入端输入电压信号，所述电压信号通过所述剪切条本体100、所述第二继电器U2的第一引脚1、所述第二继电器U2的第八引脚8到达地面，所述检测信号输出端400不能接收到电压信号，所述检测信号输出端输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
当所述剪切条本体100未受到挤压不能通电，所述第一继电器U1和所述第二继电器U2的串联电路的任何一处发生断路时，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1和所述第二继电器U2的所述第二线圈L2上没有电流通过，所述第一继电器U1的所述第一常开点和所述第二继电器U2的所述第二常开点不能吸合，所述电压信号无法通过所述第一继电器U1和所述第二继电器U2发送至所述检测信号输出端，所述检测信号输出端接收不到电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
当所述剪切条本体未受到挤压不能通电，所述第一继电器U1和所述第二继电器U2的串联电路的任何一处电路接地时，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1和/或所述第二继电器U2的所述第二线圈L2没有电流通过，所述第一继电器U1的所述第一常开点和/或所述第二继电器U2的所述第二常开点不能吸合，所述电压信号无法通过所述第一继电器U1和/或所述第二继电器U2发送至所述检测信号输出端，所述检测信号输出端接收不到电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
当所述电源信号输入端没有接收到电压信号，所述电源模块不能输入电压信号，所述检测信号输出端接收不到电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
本实施例中的接地包括直接接地或间接接地。
如图4和图5所示，所述第一继电器U1和所述第二继电器U2的串联电路包括多个电路段，多个所述电路段包括第一电路段S11、第二电路段S12、第三电路段S21、第四电路段S22。
所述第一继电器U1和所述第二继电器U2都包括线圈和辅助触点，所述辅助触点包括2个常开点和2个常闭点；
如图5所示，所述第一继电器U1包括第一线圈L1和4个辅助触点，其中，所述第一继电器U1的第三引脚3和所述第一继电器U1的第六引脚6都为公共端COM1，所述第一继电器U1的第二引脚2和所述第一继电器U1的第三引脚3组成一个常闭点NC1，所述第一继电器U1的第四引脚4和所述第一继电器U1的第三引脚3组成一个常开点NO1，所述第一继电器U1的第七引脚7和第六引脚6组成一个常闭点NC1，所述第一继电器U1的第五引脚5和第六引脚6组成一个常开点NO1；
所述第二继电器U2包括第二线圈L2和4个辅助触点，所述辅助触点包括常开点和常闭点，其中，所述第二继电器U2的第三引脚3和所述第二继电器U2的第六引脚6都为公共端COM2，所述第二继电器U2的第二引脚2和所述第二继电器U2的第三引脚3组成一个常闭点NC2，所述第二继电器U2的第四引脚4和所述第二电器U2的第三引脚3组成一个常开点NO2，所述第二继电器U2的第七引脚7和第六引脚6组成一个常闭点NC2，所述第二继电器U2的第五引脚5和第六引脚6组成一个常开点NO2；
但在本实施例中，参见图4和图5，只用到了由所述第一继电器U1的第三引脚3和所述第一继电器U1的第四引脚4组成的常开点即第一常开点，以及由所述第二继电器U2的第三引脚3和所述第二继电器U2的第四引脚4组成的常开点即第二常开点。
即当所述第一继电器U1有电流通过时，所述第一继电器U1的线圈得电，所述第一继电器U1的常开点电磁吸合；当所述第一继电器U1没有电流通过时，所述第一继电器U1的线圈没有得电，所述第一继电器U1的所述常开点不能电磁吸合，所述第一继电器U1的常开点断开；当所述第二继电器U2有电流通过时，所述第二继电器U2的第二线圈L2得电，所述第二继电器U2的所述第二常开点电磁吸合；当所述第二继电器U2没有电流通过时，所述第二继电器U2的第二线圈L2没有得电，所述第二继电器U2的第二常开点不能电磁吸合，所述第二继电器U2的第二常开点断开。
本发明不但具备防剪切保护，还使得当发生线路断开、接地或失电等情形时，也能及时地检测出来并控制运行中的设备立即停止，直至故障排除；消除了因线路隐患引起的安全事故，具有良好的安全保护作用。
相应的，本发明还提供一种防剪切安全控制系统，关于组成成分，可参见前述相关说明，重复之处不再冗述，参见图4，包括：电源模块、剪切条本体100、防剪切安全控制电路300、控制模块，所述防剪切安全控制电路300用于根据所述剪切条本体100进行安全控制，外接的所述剪切条本体包括第一部件和对应的第二部件，所述防剪切安全控制电路包括电源信号输入端、安全检测电路、检测信号输出端，所述电源信号输入端连接所述电源模块的输出端，所述检测信号输出端连接所述控制模块的输入端，所述安全检测电路包括第一控制器和第二控制器，所述电源信号输入端分别与所述第一部件的一端和所述第一控制器的电压信号输入端相连接，所述第一部件的另一端与所述第一控制器的控制信号输入端相连，所述第二部件的一端与所述第一控制器的控制信号输出端相连，所述第二部件的另一端与所述第二控制器的控制信号输入端相连，所述第一控制器的电压信号输出端和所述第二控制器的电压信号输入端相连，所述第二控制器的控制信号输出端接地，所述第二控制器的电压信号输出端与所述检测信号输出端相连；
当所述剪切条本体100未受到挤压不能直接导通，且所述电源模块、所述防剪切安全控制电路300、所述控制模块和所述剪切条本体的任何一处没有发生断路和接地时，所述控制模块接收到所述电流模块发送的电压信号，输入逻辑状态为“高电平”，控制外部设备继续运行；
当所述剪切条本体100受到挤压直接导通，所述控制模块不能接收到所述电源模块发送的电压信号，所述控制模块没有接收到电压信号，输入逻辑状态为“低电平”，控制外部设备停止运行；
当所述剪切条本体100未受到挤压不能直接导通，但所述电源模块、所述防剪切安全控制电路300、所述控制模块和所述剪切条本体的任何一处发生断路或接地时，所述控制模块不能接收到所述电源模块发送的电压信号，输入逻辑状态为“低电平”，控制外部设备停止运行；
当所述电源模块发生异常不能发送电压信号，所述控制模块不能接收到所述电源模块发送的电压信号，输入逻辑状态为“低电平”，控制外部设备停止运行。
所述第一部件为第一金属片，所述第二部件为第二金属片，所述第一金属片和所述第二金属片之间还包括绝缘体，当所述剪切条本体受到挤压，所述绝缘体发生形变，所述第一金属片和所述第二金属片相接触，所述剪切条本体导通，当所述剪切条本体未受到挤压，所述绝缘体不会发生形变，所述第一金属片和所述第二金属片不接触，所述剪切条本体不导通。
本发明虽然己以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种防剪切安全控制电路，用于根据外接的剪切条本体进行安全控制，外接的所述剪切条本体包括第一部件和对应的第二部件，其特征在于，该电路包括电源信号输入端、安全检测电路、检测信号输出端，所述安全检测电路包括第一控制器和第二控制器，所述电源信号输入端分别与所述第一部件的一端和所述第一控制器的电压信号输入端相连接，所述第一部件的另一端与所述第一控制器的控制信号输入端相连，所述第二部件的一端与所述第一控制器的控制信号输出端相连，所述第二部件的另一端与所述第二控制器的控制信号输入端相连，所述第一控制器的电压信号输出端和所述第二控制器的电压信号输入端相连，所述第二控制器的控制信号输出端接地，所述第二控制器的电压信号输出端与所述检测信号输出端相连；
当所述剪切条本体未受到挤压不能直接导通，且所述电源信号输入端、所述安全检测电路、所述检测信号输出端和所述剪切条本体的任何一处没有发生断路和接地时，所述检测信号输出端接收到所述电源信号输入端发送的电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“高电平”并以此作为控制外部设备继续运行的依据；
当所述剪切条本体受到挤压直接导通，所述检测信号输出端不能接收到所述电源信号输入端发送的电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据；
当所述剪切条本体未受到挤压不能直接导通，但所述电源信号输入端、所述安全检测电路、所述检测信号输出端和所述剪切条本体的任何一处发生断路或接地时，所述检测信号输出端不能接收到所述电源信号输入端发送的电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据；
当所述电源信号输入端接收不到电压信号时，所述检测信号输出端不能接收到所述电源信号输入端发送的电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
2.根据权利要求1所述的防剪切安全控制电路，其特征在于，所述第一控制器为第一继电器U1，所述第二控制器为第二继电器U2，第一继电器U1的控制信号输入端和控制信号输出端之间包含第一线圈L1，当所述第一线圈L1得电，第一继电器U1的电压信号输入端和电压信号输出端导通，当所述第一线圈L1不得电，第一继电器U1的电压信号输入端和电压信号输出端不导通，所述第二继电器U2的控制信号输入端和控制信号输出端之间包含第二线圈L2，当所述第二线圈L2得电，第二继电器U2的电压信号输入端和电压信号输出端导通，当所述第二线圈L2不得电，第二继电器U2的电压信号输入端和电压信号输出端不导通。
3.根据权利要求2所述的防剪切安全控制电路，其特征在于，所述第一控制器的控制信号输入端为所述第一继电器U1的第一引脚，所述第一控制器的控制信号输出端为所述第一继电器U1的第八引脚，所述第一控制器的电压信号输入端为所述第一继电器U1的第三引脚，所述第一控制器的电压信号输出端为所述第一继电器U1的第四引脚，所述第一继电器U1的第一引脚和所述第一继电器U1的第八引脚之间包含第一线圈L1，所述第一继电器U1的第三引脚和所述第一继电器U1的第四引脚组成所述第一继电器U1的第一常开点，当所述第一继电器U1有电流通过时，当所述第一线圈L1得电，所述第一常开点电磁吸合，所述第一继电器U1的第三引脚和所述第一继电器U1的第四引脚导通；当所述第一继电器U1没有电流通过时，当所述第一线圈L1没有得电，所述第一常开点不能电磁吸合，所述第一常开点断开，所述第一继电器U1的第三引脚和所述第一继电器U1的第四引脚不导通；
所述第二控制器的控制信号输入端为所述第二继电器U2的第一引脚，所述第二控制器的控制信号输出端为所述第二继电器U2的第八引脚，所述第二控制器的电压信号输入端为所述第二继电器U2的第三引脚，所述第二控制器的电压信号输出端为所述第二继电器U2的第四引脚，所述第二继电器U2的第一引脚和所述第二继电器U2的第八引脚之间包括第二线圈L2，所述第二继电器U2的第三引脚和所述第二继电器U2的第四引脚组成所述第二继电器U2的第二常开点，当所述第二继电器U2有电流通过时，所述第二线圈L2得电，所述第二常开点电磁吸合，所述第二继电器U2的第三引脚和所述第二继电器U2的第四引脚导通；当所述第二继电器U2没有电流通过时，所述第二线圈L2没有得电，所述第二常开点不能电磁吸合，所述第二常开点断开，所述第二继电器U2的第三引脚和所述第二继电器U2的第四引脚不导通。
4.根据权利要求3所述的防剪切安全控制电路，其特征在于，所述剪切条本体和所述第一继电器U1的串联电路之间还包括和所述第一继电器U1并联的第一反向二极管D1，所述第一反向二极管D1的正极连接所述第一继电器U1的第八引脚，所述第一反向二极管D1的负极连接所述第一继电器U1的第一引脚，所述第二继电器U2的第一引脚和所述第二继电器U2的第八引脚之间还包含与所述第二继电器U2并联的第二反向二极管D3，所述第二反向二极管D3的正极连接所述第二继电器U2的第八引脚，所述第二反向二极管D3的负极连接所述第二继电器U2的第一引脚。
5.根据权利要求3所述的防剪切安全控制电路，其特征在于，当所述剪切条本体未受到挤压不能通电，且所述电源信号输入端、所述剪切条本体、所述安全检测电路和所述检测信号输出端的任何一处没有发生断路和接地，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1和所述第二继电器U2的所述第二线圈L2有电流通过，第一继电器U1的所述第一常开点和所述第二继电器U2的所述第二常开点吸合，所述电压信号通过所述第一继电器U1的第三引脚、所述第一继电器U1的第四引脚、所述第二继电器U2的第三引脚、所述第二继电器U2的第四引脚发送至所述检测信号输出端，所述检测信号输出端接收到所述电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“高电平”并以此作为控制外部设备继续运行的依据。
6.根据权利要求3所述的防剪切安全控制电路，其特征在于，当所述剪切条本体受到挤压通电，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1没有电流通过，所述第一继电器U1的所述第一常开点不能吸合，所述电压信号通过所述剪切条本体、所述第二继电器U2的第一引脚、所述第二继电器U2的第八引脚到达地面，所述检测信号输出端接收不到电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
7.根据权利要求3所述的防剪切安全控制电路，其特征在于，当所述剪切条本体未受到挤压不能通电，所述第一继电器U1和所述第二继电器U2的串联电路的任何一处发生断路时，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1和所述第二继电器U2的所述第二线圈L2上没有电流通过，所述第一继电器U1的所述第一常开点和所述第二继电器U2的所述第二常开点不能吸合，所述电压信号无法通过所述第一继电器U1和所述第二继电器U2发送至所述检测信号输出端，所述检测信号输出端接收不到电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
8.根据权利要求3所述的防剪切安全控制电路，其特征在于，当所述剪切条本体未受到挤压不能通电，所述第一继电器U1和所述第二继电器U2的串联电路的任何一处电路接地时，所述电源信号输入端输入电压信号，所述第一继电器U1的所述第一线圈L1和/或所述第二继电器U2的所述第二线圈L2没有电流通过，所述第一继电器U1的所述第一常开点和/或所述第二继电器U2的所述第二常开点不能吸合，所述电压信号无法通过所述第一继电器U1和/或所述第二继电器U2发送至所述检测信号输出端，所述检测信号输出端接收不到电压信号，所述检测信号输出端的输出逻辑状态为“低电平”并以此作为控制外部设备停止运行的依据。
9.一种防剪切安全控制系统，包括：电源模块、剪切条本体、防剪切安全控制电路、控制模块，所述防剪切安全控制电路用于根据外接的剪切条本体进行安全控制，所述剪切条本体包括第一部件和对应的第二部件，其特征在于，所述防剪切安全控制电路包括电源信号输入端、安全检测电路、检测信号输出端，所述电源信号输入端连接所述电源模块的输出端，所述检测信号输出端连接所述控制模块的输入端，所述安全检测电路包括第一控制器和第二控制器，所述电源信号输入端分别与所述第一部件的一端和所述第一控制器的电压信号输入端相连接，所述第一部件的另一端与所述第一控制器的控制信号输入端相连，所述第二部件的一端与所述第一控制器的控制信号输出端相连，所述第二部件的另一端与所述第二控制器的控制信号输入端相连，所述第一控制器的电压信号输出端和所述第二控制器的电压信号输入端相连，所述第二控制器的控制信号输出端接地，所述第二控制器的电压信号输出端与所述检测信号输出端相连；
当所述剪切条本体未受到挤压不能直接导通，且所述电源模块、所述防剪切安全控制电路、所述控制模块和所述剪切条本体的任何一处没有发生断路和接地时，所述控制模块接收到所述电源模块发送的电压信号，输入逻辑状态为“高电平”，控制外部设备继续运行；
当所述剪切条本体受到挤压直接导通，所述控制模块不能接收到所述电源模块发送的电压信号，所述控制模块没有接收到电压信号，输入逻辑状态为“低电平”，控制外部设备停止运行；
当所述剪切条本体未受到挤压不能直接导通，但所述电源模块、所述防剪切安全控制电路、所述控制模块和所述剪切条本体的任何一处发生断路或接地时，所述控制模块不能接收到所述电源模块发送的电压信号，输入逻辑状态为“低电平”，控制外部设备停止运行；
当所述电源模块发生异常不能发送电压信号，所述控制模块不能接收到电压信号，输入逻辑状态为“低电平”，控制外部设备停止运行。
10.根据权利要求9所述的防剪切安全控制系统，其特征在于，所述第一部件为第一金属片，所述第二部件为第二金属片，所述第一金属片和所述第二金属片之间还包括绝缘体，当所述剪切条本体受到挤压，所述绝缘体发生形变，所述第一金属片和所述第二金属片相接触，所述剪切条本体直接导通，当所述剪切条本体未受到挤压，所述绝缘体不会发生形变，所述第一金属片和所述第二金属片不接触，所述剪切条本体不导通。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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