CN213240890U - 一种冷轧带钢处理生产线的急停控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷轧带钢处理生产线的急停控制系统，包括：安全型PLC控制器、急停按钮、执行机构、电机；安全型PLC控制器分别与急停按钮、执行机构连接，执行机构与所述电机连接；其中，安全型PLC控制器包括测试脉冲输出模块、测试脉冲反馈模块、测试脉冲比较模块、指令发送模块、信息接收模块，测试脉冲输出模块和测试脉冲反馈模块均连接急停按钮和测试脉冲比较模块，测试脉冲比较模块连接指令发送模块；执行机构包括：指令接收模块、安全停车反馈模块，指令接收模块连接指令发送模块，安全停车反馈模块连接信息接收模块，进而在紧急情况下进行停车时，能够安全地以最快的速度，最短的时间停下来，并消除了各种可能的隐患，达到较高的安全级别。

Description

一种冷轧带钢处理生产线的急停控制系统

技术领域

本实用新型涉及带钢处理生产线技术领域，尤其涉及一种冷轧带钢处理生产线的急停控制系统。

背景技术

冷轧带钢处理生产线生产工艺复杂、机械设备、电气设备众多，既有单独动作的机器设备，也有众多联动设备，如果在紧急情况下需要停车时，对这些设备不会进行合理的停车控制，导致设备停车动作不一致、速度不匹配，有时候还会拉断带钢，为后续重新启动生产增加难度、延长了停机时间；更严重的是，有时会损坏机械或电气设备，本来是较小故障需要停车，结果却造成更大的设备事故，不仅增加了设备维修成本，更重要的是影响了正常的生产，损失更重。

因此，如何安全有效地对冷轧带钢处理生产线上的设备进行安全紧急停车是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的冷轧带钢处理生产线的急停控制系统。

本实用新型提供了一种冷轧带钢处理生产线的急停控制系统，包括：

安全型PLC控制器、急停按钮、执行机构、电机；

所述安全型PLC控制器分别与所述急停按钮、执行机构连接，所述执行机构与所述电机连接；

其中，所述安全型PLC控制器包括测试脉冲输出模块、测试脉冲反馈模块、测试脉冲比较模块、指令发送模块、信息接收模块，所述测试脉冲输出模块和所述测试脉冲反馈模块均连接所述急停按钮和所述测试脉冲比较模块，所述测试脉冲比较模块连接所述指令发送模块；

所述执行机构包括：指令接收模块、安全停车反馈模块，所述指令接收模块连接所述指令发送模块，所述安全停车反馈模块连接所述信息接收模块。

进一步地，所述执行机构具体为：

变频传动装置或者电磁阀。

进一步地，所述电磁阀具体为安全型继电器。

进一步地，所述安全型继电器包括：

线圈、铁芯、衔铁、常开触点和常闭触点、强制导向杆；

所述衔铁一端连接强制导向杆的一端，所述强制导向杆的另一端连接所述常开触点和所述常闭触点的触点弹片，所述铁芯套设在所述线圈内，所述衔铁另一端处于所述铁芯处。

进一步地，还包括：

生产线主控PLC；

所述安全型PLC控制器还包括：信息上报模块；

所述信息上报模块连接所述生产线主控PLC。

进一步地，所述安全型PLC控制器还包括：

多个处理器，每个处理器均包括各自的内存；

比较模块，分别连接所述每个处理器以及所述指令发送模块。

进一步地，所述急停按钮具体为如下任意一种：

自锁式急停开关、推拉式急停开关。

进一步地，所述急停按钮包括：

按钮、弹簧、锁定机构、双静触头、抵挡台以及T型动触头；

按钮下方连接弹簧，所述T型动触头包括第一端头、第二端头和第三端头，所述第一端头连接所述按钮下方，所述第二端头和所述第三端头位于所述双静触头下方，所述弹簧套设于所述第一端头外，且所述弹簧的另一端指向所述抵挡台，所述抵挡台、所述双静触头以及所述T型动触头沿着按钮活动方向依次设置；

所述锁定机构设置在所述抵挡台上，以对所述T型动触头进行定位；

所述双静触头连接电源。

进一步地，所述T型动触头还包括连接杆；

所述锁定机构包括位于所述抵挡台上的卡定部和所述连接杆内伸出的阻挡部，所述阻挡部连接复位按键，所述复位按键一端露于所述连接杆外，另一端在所述连接杆内连接所述阻挡部；

所述阻挡部呈直角三角形，且顶角朝下。

进一步地，所述电磁阀和变频传动装置，均包括：

电源开关，所述电源开关连接所述指令接收模块和所述安全停车反馈模块。

本实用新型实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型提供了一种冷轧带钢处理生产线的急停控制系统，包括安全型PLC控制器、急停按钮、执行机构以及电机；该安全型PLC控制器分别与急停按钮、执行机构连接，执行机构与电机连接；其中，安全型PLC控制器包括测试脉冲输出模块、测试脉冲反馈模块、测试脉冲比较模块、指令发送模块、信息接收模块；测试脉冲输出模块和测试脉冲反馈模块均连接急停按钮和测试脉冲比较模块，该测试脉冲比较模块连接指令发送模块；该执行机构包括：电磁阀和变频传动装置，且电磁阀和变频传动装置均包括：指令接收模块、安全停车反馈模块，该指令接收模块连接指令发送模块，安全停车反馈模块连接信息接收模块，进而采用上述的急停控制系统，在紧急情况下进行停车时，能够安全地以最快的速度，最短的时间停下来，并消除了各种可能的隐患，达到较高的安全级别。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例中冷轧带钢处理生产线的急停控制系统的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例中急停按钮的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例中安全型继电器的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实用新型实施例提供了一种冷轧带钢处理生产线的急停控制系统，如图1所示，包括：安全型PLC控制器101、急停按钮102、执行机构103以及电机104。

该安全型PLC控制器101分别连接急停按钮102和执行结构103，该执行结构103连接电机104。

该安全型PLC控制器101包括：测试脉冲输出模块1011、测试脉冲反馈模块1012、测试脉冲比较模块1013、指令发送模块1014、信息接收模块1015。

其中，该测试脉冲输出模块1011、测试脉冲反馈模块1012均连接测试脉冲比较模块1013和急停按钮102。该测试脉冲比较模块1013连接指令发送模块。

该测试脉冲输出模块1011用于输出高频率的测试脉冲信号，即包括高低电平信号，经过该急停按钮102的触点之后，返回至该测试脉冲反馈模块1012，并传递给测试脉冲比较模块1013，该测试脉冲比较模块1013将发出的高频率的测试脉冲信号与接收到的反馈信号进行比较；如果，该测试脉冲比较模块1013经过比较，确定该高频率的测试脉冲信号与反馈信号一致，则该测试脉冲比较模块1013向该指令发送模块1014发送急停指令；如果，该测试脉冲比较模块1013经过比较，确定该高频率的测试脉冲信号与反馈信号不一致，则该测试脉冲比较模块1013不会向该指令发送模块1014发送急停指令。

其中，在测试脉冲比较模块1013经过比较，确定该高频率的测试脉冲信号与反馈信号不一致的情况中，是在该紧急按钮102的线路上发生了断路、短路或者意外搭接了24V或者0V的情况。

比如，在急停按钮102的线路上电缆与其他电缆24V搭接了，本来应当是低电平0V，对应逻辑电平为0，但是，PLC接收到的是24V高电平，即逻辑电平1。因此，该反馈信号不是对应的高低电平，此时，确定该急停按钮102的线路出现故障。因此，在急停按钮102出现故障时，该急停按钮102的线路无法使用，需要进行维护，避免后期急停按钮102无法使用。有效将不安全的事故及时克服。

该急停按钮具体为如下任意一钟：自锁式急停开关和推拉式急停开关。

该急停按钮不同于普通的按钮，该急停按钮具有双常闭触点结构。如图2所示，该急停按钮具体包括：

按钮201、弹簧202、锁定机构、双静触点204、抵挡台205以及T型动触头206；其中，该按钮201下方连接弹簧202，该T型动触头206包括第一端头A、第二端头B和第三端头C，第一端头A连接按钮201下方，第二端头B和第三端头C位于双静触头204下方，弹簧202套设于第一端头A处，且弹簧202的另一端指向该抵挡台205，该抵挡台205、双静触头204以及T型动触头206沿着按钮201活动方向依次设置。

其中，该锁定机构203设置在抵挡台205上，以对该T型动触头206进行定位；该双静触头204连接电源。

因此，该T型动触头206和双静触头204构成双常闭触点结构。在T型动触头206断开与该双静触头204的接触时，该急停按钮102则处于按下状态，在T型动触头206与该双静触头204接触时，该急停按钮102未触发，即产线处于正常运行状态。

该T型动触头还包括连接杆L。该锁定机构203包括位于抵挡台205上的卡定部P和连接杆L内伸出的阻挡部R，该阻挡部R连接复位按键F，该复位按键F一端露于连接杆L外，另一端在该连接杆L内连接该阻挡部R，该阻挡部R呈直角三角形，且顶角朝下。

对该急停按钮102进行操作时，通过按压该按钮201，使得弹簧202被压缩，该T型动触头206向下移动中，该卡定部P卡设于该阻挡部R上，进而将按钮201进行锁定。

在推动该复位按键F时，以使阻挡部R缩回该连接杆L内，使得阻挡部R脱离该卡定部P的束缚，实现复位。

进而采用上述的急停按钮102实现紧急停车的操作。

该执行机构103具体为：变频传动装置和电磁阀。该执行机构103连接电机，该电磁阀连接定速电机，变频传动装置即变频器，连接变频电机。

该执行机构103包括：指令接收模块1031、安全停车反馈模块1032，该指令接收模块1031连接指令发送模块1014，安全停车反馈模块1032连接信息接收模块1015。

在上述急停按钮102的线路没有故障的情况下，由该指令发送模块1014发出急停指令，分别发送至指令接收模块1031。

该执行机构，还包括：

电源开关1033，该电源开关1033连接该指令接收模块1031和安全停车反馈模块1032。

具体地，在该指令接收模块1031接收到急停指令之后，该电源开关1033进行断电，在该执行机构为电磁阀时，电磁阀在断电情况下会断开开关，这里的电磁阀选用安全型继电器，该安全型继电器发生故障的几率比普通继电器更小，并且发生故障时做出有规则的动作，具有强制导向接点结构，万一发生接点熔结现象时，也能确保安全。

如图3所示，该安全型继电器包括：

线圈301、铁芯302、衔铁303、常开触点304和常闭触点305、强制导向杆306；衔铁303一端连接强制导向杆306的一端，强制导向杆306的另一端连接常开触点304和常闭触点305的触点弹片，铁芯302套设在线圈301内，衔铁302另一端处于铁芯302处。

实现原理中，在对线圈301两端施加电压，产生电磁效应，使得铁芯302处的衔铁303在电磁力的作用下克服弹簧的拉力被铁芯302吸引，从而带动常开触点304的触点弹片吸合，带动常闭触点305的触点弹片释放，从而达到电路的导通和切断。

该安全型继电器在常开触点发生熔结时，通过物理手段控制该强制导向杆306，将该常开触点处的熔结拉开，使得常闭触点305处形成较小间隙，则使得电路能够正常运行。

当电磁阀正常情况下断开开关后，该电源开关1033向安全停车反馈模块1032发送信息，使得该安全停车反馈模块1032将该正常断开开关的信号反馈至安全型PLC控制器101中的信息接收模块1015，以使得该安全型PLC控制器101确定该电磁阀处于正常的断开开关的状态。

如果该电磁阀中的安全停车反馈模块1032没有反馈该正常断开开关的信号，即急停并没有完成，那么，该安全型PLC控制器101认为该电磁阀有安全方面的缺陷，不允许再启动该电磁阀，避免电磁阀安全功能的隐患导致下次需要急停时可能出现故障，导致急停功能缺失。这是一种出于安全性的考虑所做的预判，只有完全符合安全性的电磁阀，才能重新启动。

同理，该另一种执行机构：变频传动装置也具有相同的安全停车反馈模块1032的反馈功能，将不安全的因素及早预判，在此就不再详细赘述了。

该安全型PLC控制器101还包括多个处理器，每个处理器均包括各自的内存；该安全型PLC控制器101还包括：比较模块，分别连接每个处理器以及指令发送模块1014。

其中多个处理器集成在一起，每个处理器的处理结果存储在各自内存中，只有处理结果完全一致才认证为安全，即该比较模块对多个处理器的处理结果进行比较，在处理结果完全一致时，才会听过该指令发送模块1014发送急停指令；在处理结果不一致时，会进行报警，将不安全隐患消除在萌芽阶段，从而保证在紧急情况发生时该安全型PLC控制器101的正常运行，大大降低控制器的故障几率。

该急停控制系统中还包括：生产线主控PLC105，该安全型PLC控制器101还包括：信息上报模块，该信息上报模块连接该生产线主控PLC105，以使得安全型PLC控制器101在控制急停操作之后，将该控制信息上传至生产线主控PLC105。

本实用新型实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型提供了一种冷轧带钢处理生产线的急停控制系统，包括安全型PLC控制器、急停按钮、执行机构以及电机；该安全型PLC控制器分别与急停按钮、执行机构连接，执行机构与电机连接；其中，安全型PLC控制器包括测试脉冲输出模块、测试脉冲反馈模块、测试脉冲比较模块、指令发送模块、信息接收模块；测试脉冲输出模块和测试脉冲反馈模块均连接急停按钮和测试脉冲比较模块，该测试脉冲比较模块连接指令发送模块；该执行机构包括：电磁阀和变频传动装置，且电磁阀和变频传动装置均包括：指令接收模块、安全停车反馈模块，该指令接收模块连接指令发送模块，安全停车反馈模块连接信息接收模块，进而采用上述的急停控制系统，在紧急情况下进行停车时，能够安全地以最快的速度，最短的时间停下来，并消除了各种可能的隐患，达到较高的安全级别。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种冷轧带钢处理生产线的急停控制系统，其特征在于，包括：

安全型PLC控制器、急停按钮、执行机构、电机；

所述安全型PLC控制器分别与所述急停按钮、执行机构连接，所述执行机构与所述电机连接；

其中，所述安全型PLC控制器包括测试脉冲输出模块、测试脉冲反馈模块、测试脉冲比较模块、指令发送模块、信息接收模块，所述测试脉冲输出模块和所述测试脉冲反馈模块均连接所述急停按钮和所述测试脉冲比较模块，所述测试脉冲比较模块连接所述指令发送模块；

所述执行机构包括：指令接收模块、安全停车反馈模块，所述指令接收模块连接所述指令发送模块，所述安全停车反馈模块连接所述信息接收模块。

2.如权利要求1所述的急停控制系统，其特征在于，所述执行机构具体为：

变频传动装置或者电磁阀。

3.如权利要求2所述的急停控制系统，其特征在于，所述电磁阀具体为安全型继电器。

4.如权利要求3所述的急停控制系统，其特征在于，所述安全型继电器包括：

线圈、铁芯、衔铁、常开触点和常闭触点、强制导向杆；

所述衔铁一端连接强制导向杆的一端，所述强制导向杆的另一端连接所述常开触点和所述常闭触点的触点弹片，所述铁芯套设在所述线圈内，所述衔铁另一端处于所述铁芯处。

5.如权利要求1所述的急停控制系统，其特征在于，还包括：

生产线主控PLC；

所述安全型PLC控制器还包括：信息上报模块；

所述信息上报模块连接所述生产线主控PLC。

6.如权利要求1所述的急停控制系统，其特征在于，所述安全型PLC控制器还包括：

多个处理器，每个处理器均包括各自的内存；

比较模块，分别连接所述每个处理器以及所述指令发送模块。

7.如权利要求1所述的急停控制系统，其特征在于，所述急停按钮具体为如下任意一种：

自锁式急停开关、推拉式急停开关。

8.如权利要求1所述的急停控制系统，其特征在于，所述急停按钮包括：

按钮、弹簧、锁定机构、双静触头、抵挡台以及T型动触头；

按钮下方连接弹簧，所述T型动触头包括第一端头、第二端头和第三端头，所述第一端头连接所述按钮下方，所述第二端头和所述第三端头位于所述双静触头下方，所述弹簧套设于所述第一端头外，且所述弹簧的另一端指向所述抵挡台，所述抵挡台、所述双静触头以及所述T型动触头沿着按钮活动方向依次设置；

所述锁定机构设置在所述抵挡台上，以对所述T型动触头进行定位；

所述双静触头连接电源。

9.如权利要求8所述的急停控制系统，其特征在于，所述T型动触头还包括连接杆；

所述锁定机构包括位于所述抵挡台上的卡定部和所述连接杆内伸出的阻挡部，所述阻挡部连接复位按键，所述复位按键一端露于所述连接杆外，另一端在所述连接杆内连接所述阻挡部；

所述阻挡部呈直角三角形，且顶角朝下。

10.如权利要求2所述的急停控制系统，其特征在于，所述电磁阀和变频传动装置，均包括：

电源开关，所述电源开关连接所述指令接收模块和所述安全停车反馈模块。

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