JP2023039605A - relay protection system - Google Patents

relay protection system Download PDF

Info

Publication number
JP2023039605A
JP2023039605A JP2021146814A JP2021146814A JP2023039605A JP 2023039605 A JP2023039605 A JP 2023039605A JP 2021146814 A JP2021146814 A JP 2021146814A JP 2021146814 A JP2021146814 A JP 2021146814A JP 2023039605 A JP2023039605 A JP 2023039605A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
relay
power
signal
emergency stop
detection circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021146814A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7192065B1 (en
Inventor
張順凱
Shun Kai Zhang
陳毅弘
Yi Hong Chen
黄彦舜
yan shun Huang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hiwin Technologies Corp
Original Assignee
Hiwin Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hiwin Technologies Corp filed Critical Hiwin Technologies Corp
Priority to JP2021146814A priority Critical patent/JP7192065B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7192065B1 publication Critical patent/JP7192065B1/en
Publication of JP2023039605A publication Critical patent/JP2023039605A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Safety Devices In Control Systems (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

To provide a relay protection system and a robot arm controller which can shut down the power supply connected to the relay and ensure safety when the relay is used when an abnormality occurs at the relay's contact point.SOLUTION: A relay protection system 10 includes a relay 11, an emergency stop device 13, a trigger detection circuit 15, a sticking detection circuit 17, and a power off circuit 19. The emergency stop device emits an emergency stop signal. The trigger detection circuit is connected to the relay and the emergency stop device to convert the emergency stop signal into a trigger signal. The sticking detection circuit is connected to the trigger detection circuit and the relay, detects a sticking signal from the relay, and issues a power off signal based on the trigger signal and the sticking signal. The power off circuit is connected to the emergency stop device, the relay, and the sticking detection circuit to catch the power off signal, and subsequently cut off the power of the relay based on the power off signal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電気機械設備のコントローラーに関し、詳しくは継電器保護システムに関するものである。 The present invention relates to controllers for electromechanical equipment, and more particularly to relay protection systems.

継電器(relay)はロボットアーム、機械設備またはその他の電気機械設備などの自動制御領域に幅広く応用される。しかし、継電器の機械接点において、使用温度および電気などの要素に関わって、NO接点とCOM接点(共同接点)がスティッキング状態になるか、相互にくっ付いて剥がれないという現象が発生する。 Relays find wide application in automated control areas such as robot arms, mechanical equipment or other electro-mechanical equipment. However, in the mechanical contacts of the relay, a phenomenon occurs in which the NO contact and the COM contact (common contact) are in a sticking state or stick to each other and cannot be peeled off, depending on factors such as operating temperature and electricity.

特許文献1により開示された継電器の接点故障検出システムは制御回路ユニットによって制御システムを触発させて警告を発すると同時に制御システムを遮断するものである。特許文献1の別の一つの実施形態は保護回路ユニットによって内部の低電圧を制御する電力を遮断する。まとめると、特許文献1は常に継電器の状態を検出することが必要なだけでなく、高圧電源の作動を遮断する際、内部の低電圧の伝送を制御および遮断する方法を採用するため、内部の低電圧および高電圧源の伝送経路を単独で遮断することができない。また二つの継電器のいずれかの接点に異常が発生する時、直接継電器の電源を遮断できず、警告を発して次の起動を阻止するが、二つの継電器に異常が同時に発生する時の対応は具体的に開示されていなかった。 A contact failure detection system for a relay disclosed in Patent Document 1 triggers a control system by a control circuit unit to issue a warning and shut off the control system at the same time. Another embodiment of Patent Document 1 cuts off the power controlling the internal low voltage by a protection circuit unit. In summary, Patent Document 1 not only needs to constantly detect the state of the relay, but also adopts a method of controlling and interrupting the internal low voltage transmission when interrupting the operation of the high voltage power supply, so that the internal The transmission paths of low voltage and high voltage sources cannot be cut off independently. Also, when an abnormality occurs in either contact of the two relays, the power to the relay cannot be cut off directly, and a warning is issued to prevent the next activation. was not specifically disclosed.

特許文献2により開示された電源制御装置および継電器の異常検出方法はコンデンサの充電の仕組みによって継電器の状態を判断することである。 The power supply control device and the method for detecting an abnormality in the relay disclosed in Patent Document 2 determine the state of the relay based on the charging mechanism of the capacitor.

特許文献3により開示された継電器装置は継電器内部に配置された制御部によって故障検出および切替制御を行うことである。しかし、特許文献3は制御部を増設するために継電器の構造を設計し直さなければならないため、体積が一般の継電器の体積より大きく、空間的に制限された制御器に対応することが難しい。 The relay device disclosed in Patent Document 3 is to perform failure detection and switching control by a control unit arranged inside the relay. However, in Patent Document 3, since the structure of the relay must be redesigned in order to add a control unit, the volume is larger than the volume of a general relay, and it is difficult to deal with a controller that is limited in space.

台湾実用新案M472196号公報Taiwan Utility Model No. M472196 中国CN101427335号公報China CN101427335 中国公開CN109216113A号公報Chinese publication CN109216113A

本発明は上述した欠点に鑑み、継電器の接点に異常が発生した際、継電器に関連する電源を遮断し、継電器を使用する際の安全性を確保することができる継電器保護システムと、それを応用するロボットアームコントローラーとを提供することを主な目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned drawbacks, the present invention provides a relay protection system capable of shutting off the power supply associated with a relay when an abnormality occurs in the contacts of the relay to ensure safety when using the relay, and its application. The main purpose is to provide a robot arm controller that

上述した課題を解決するため、継電器保護システムは継電器、緊急停止装置、トリガー検出回路、スティッキング検出回路および電源オフ回路を備える。緊急停止装置は緊急停止信号を発する。トリガー検出回路は継電器および緊急停止装置に接続され、緊急停止信号をトリガー信号に転換する。スティッキング検出回路はトリガー検出回路および継電器に接続され、継電器からのスティッキング信号を検出し、トリガー信号およびスティッキング信号に基づいて電源オフ信号を発する。電源オフ回路は緊急停止装置、継電器およびスティッキング検出回路に接続され、キャッチした電源オフ信号に基づいて継電器の電源を遮断する。 To solve the above problems, a relay protection system comprises a relay, an emergency stop device, a trigger detection circuit, a sticking detection circuit and a power off circuit. The emergency stop device emits an emergency stop signal. A trigger detection circuit is connected to the relay and the emergency stop device and converts the emergency stop signal into a trigger signal. The sticking detection circuit is connected to the trigger detection circuit and the relay, detects a sticking signal from the relay, and issues a power off signal based on the trigger signal and the sticking signal. The power-off circuit is connected to the emergency stop device, the relay and the sticking detection circuit, and cuts off power to the relay based on the power-off signal received.

上述した課題を解決するため、ロボットアームコントローラーは継電器保護システムを応用するものである。 To solve the above problems, the robot arm controller applies a relay protection system.

上述した技術的特徴により、本発明による継電器保護システムおよびそれを応用するロボットアームは緊急停止装置からの緊急停止信号に基づいてトリガー検出回路を介してスティッキング検出回路を作動させ、継電器にスティッキング現象、即ち異常が発生したか否かをスティッキング検出回路に判断させる。継電器にスティッキング現象が発生した場合、電源オフ回路は継電器に関連する電源を遮断し、継電器を使用する際の安全性を確保する。また緊急停止装置は継電器にスティッキング現象が発生したか否かという問題を検出し、継電器を使用する際の信頼性を向上させることができる。 According to the above-described technical characteristics, the relay protection system according to the present invention and the robot arm to which it is applied operate the sticking detection circuit through the trigger detection circuit based on the emergency stop signal from the emergency stop device, and the sticking phenomenon, That is, the sticking detection circuit determines whether or not an abnormality has occurred. When a sticking phenomenon occurs in the relay, the power off circuit cuts off the power associated with the relay to ensure safety when using the relay. In addition, the emergency stop device can detect whether or not a sticking phenomenon has occurred in the relay, thereby improving the reliability of using the relay.

本発明による継電器保護システムの詳細な構造、特徴、組み立てまたは使用方法について、以下の実施形態の詳細な説明を通して明確にする。なお、以下の詳細な説明および本発明により開示された実施形態は本発明を説明するための一例に過ぎず、本発明の請求範囲を限定できないことは、本発明にかかる領域において常識がある者ならば理解できるはずである。 The detailed structure, features, assembly or method of use of the relay protection system according to the present invention will be made clear through the detailed description of the embodiments below. It should be noted that the following detailed description and the embodiments disclosed by the present invention are merely examples for explaining the present invention, and that the scope of the claims of the present invention cannot be limited. Then you should be able to understand.

本発明の一実施形態による継電器保護システムの構築を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing construction of a relay protection system according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態による継電器保護システムを示すハード図である。1 is a hardware diagram showing a relay protection system according to one embodiment of the present invention; FIG.

以下、本発明による継電器保護システムを図面に基づいて説明する。なお、本明細書において接続や電気的接続などの導通に関わる用語と、高出力や低出力などの電力信号または電位信号に関わる用語とは本発明の請求範囲を限定するものではなく、明細書の記述に合わせて挙げられる。 A relay protection system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this specification, terms relating to conduction such as connection and electrical connection and terms relating to power signals or potential signals such as high output and low output do not limit the scope of the claims of the present invention. It is mentioned according to the description of.

(一実施形態)
図1に示すように、継電器保護システム10はロボットアームまたは継電器が必要な環境に応用される。
(one embodiment)
As shown in FIG. 1, the relay protection system 10 is applied to robot arms or environments where relays are required.

継電器保護システム10は継電器11、緊急停止装置13、トリガー検出回路15、スティッキング検出回路17および電源オフ回路19を備える。継電器11はコイル111、NO接点113、NC接点115およびCOM接点117を有する。緊急停止装置13は緊急停止信号を発する。トリガー検出回路15、スティッキング検出回路17および電源オフ回路19は回路基板(図中未表示)に配置される。 The relay protection system 10 comprises a relay 11 , an emergency stop device 13 , a trigger detection circuit 15 , a sticking detection circuit 17 and a power off circuit 19 . Relay 11 has coil 111 , NO contact 113 , NC contact 115 and COM contact 117 . The emergency stop device 13 issues an emergency stop signal. The trigger detection circuit 15, sticking detection circuit 17 and power off circuit 19 are arranged on a circuit board (not shown in the figure).

トリガー検出回路15は継電器11のコイル111および緊急停止装置13に接続され、緊急停止信号をキャッチする。スティッキング検出回路17はトリガー検出回路15および継電器11のNC接点115に接続され、緊急停止信号および継電器11の接点信号に基づいて電源オフ信号を発する。電源オフ回路19はスティッキング検出回路17、継電器11および緊急停止装置13に接続され、電源オフ信号に基づいて継電器11の電源を遮断する。 A trigger detection circuit 15 is connected to the coil 111 of the relay 11 and the emergency stop device 13 to catch the emergency stop signal. The sticking detection circuit 17 is connected to the trigger detection circuit 15 and the NC contact 115 of the relay 11 and issues a power off signal based on the emergency stop signal and the contact signal of the relay 11 . The power off circuit 19 is connected to the sticking detection circuit 17, the relay 11 and the emergency stop device 13, and cuts off the power of the relay 11 based on the power off signal.

正常な状況下で電気を供給する際、継電器11はNO接点113とCOM接点117とが導通することによって負荷30に電力を供給する。このときNC接点115とCOM接点117とは導通せず、遮断される。
正常な状況下で電源を遮断する際、継電器11のNC接点115とCOM接点117とは導通し、NO接点113とCOM接点117とは導通せず、遮断されるため、ロボットアームコントローラーのほかの回路またはモーターなどの負荷30に電力を供給することはできない。
When supplying electricity under normal conditions, the relay 11 supplies power to the load 30 by conducting the NO contact 113 and the COM contact 117 . At this time, the NC contact 115 and the COM contact 117 do not conduct and are cut off.
When the power is cut off under normal conditions, the NC contact 115 and the COM contact 117 of the relay 11 are conductive, and the NO contact 113 and the COM contact 117 are not conductive and cut off. It cannot power a load 30, such as a circuit or motor.

継電器11に異常が発生した際、継電器11のNC接点115とCOM接点117とは導通させられる。つまり、NO接点113とCOM接点117とは相互にくっ付いて剥がれない状態またはスティッキング状態になる。或いは、継電器11はNC接点115とCOM接点117とを導通させないため、負荷に供給する電力を効果的に遮断することができない。 When an abnormality occurs in the relay 11, the NC contact 115 and the COM contact 117 of the relay 11 are brought into conduction. In other words, the NO contact 113 and the COM contact 117 stick to each other and are in a sticking state. Alternatively, since the relay 11 does not conduct the NC contact 115 and the COM contact 117, the power supplied to the load cannot be effectively cut off.

異常状態下で本発明はトリガー検出回路15によって緊急停止信号の内容を検出する。このときトリガー検出回路15はキャッチした緊急停止信号をトリガー信号に転換し、続いてトリガー信号をスティッキング検出回路17に伝送する。スティッキング検出回路17はトリガー信号に基づいて継電器11の接点状態を検出する。 Under abnormal conditions, the present invention detects the content of the emergency stop signal by the trigger detection circuit 15 . At this time, the trigger detection circuit 15 converts the caught emergency stop signal into a trigger signal and then transmits the trigger signal to the sticking detection circuit 17 . A sticking detection circuit 17 detects the contact state of the relay 11 based on the trigger signal.

本実施形態において、スティッキング検出回路17はNC接点115の作動状態を検出する。緊急停止信号が発生したうえでNC接点115とCOM接点117との間が遮断されたこと、即ち、継電器のNO接点113が相互にくっ付いて剥がれない状態またはスティッキング状態になることが検出されれば、スティッキング検出回路17は電源オフ信号を電源オフ回路19に発する。続いて電源オフ回路19は電源オフ信号に基づいて継電器11の電源を遮断し、メンテナンス作業を進行させる。 In this embodiment, the sticking detection circuit 17 detects the operating state of the NC contact 115 . After the emergency stop signal is generated, it is detected that the NC contact 115 and the COM contact 117 are cut off, that is, the NO contacts 113 of the relay are stuck to each other and cannot be peeled off, or are in a sticking state. For example, the sticking detection circuit 17 issues a power off signal to the power off circuit 19 . Subsequently, the power-off circuit 19 cuts off the power of the relay 11 based on the power-off signal, and the maintenance work proceeds.

緊急停止信号が発生した際、NC接点115とCOM接点117が接続状態であれば、継電器11は正常な状態である。 If the NC contact 115 and the COM contact 117 are connected when the emergency stop signal is generated, the relay 11 is in a normal state.

本実施形態において、電源オフ回路19は第一スイッチユニット191および第二スイッチユニット193を有する。第一スイッチユニット191は第一電源VS1および緊急停止装置13に接続され、電源オフ信号に基づいて緊急停止装置13への給電を遮断する。第二スイッチユニット193は第二電源VS2およびNO接点113に接続され、電源オフ信号に基づいて継電器11のNO接点113への給電を遮断する。上述した技術的特徴により、継電器11に関連する電源を遮断すれば、電源オフを達成することができる。 In this embodiment, the power off circuit 19 has a first switch unit 191 and a second switch unit 193 . The first switch unit 191 is connected to the first power supply VS1 and the emergency stop device 13, and cuts off the power supply to the emergency stop device 13 based on the power off signal. The second switch unit 193 is connected to the second power supply VS2 and the NO contact 113, and cuts off the power supply to the NO contact 113 of the relay 11 based on the power off signal. Due to the above technical features, power off can be achieved by cutting off the power associated with the relay 11 .

正常な状態下でNC接点115とCOM接点117との間が遮断状態であることをスティッキング検出回路17が検出すれば、スティッキング状態が解除され、継電器11が正常な状態に戻るため、電源オフ信号は発生しない。 If the sticking detection circuit 17 detects that the NC contact 115 and the COM contact 117 are cut off under normal conditions, the sticking state is canceled and the relay 11 returns to its normal state. does not occur.

図2において、図1との違いは二つの継電器11を配置することである。言い換えれば、別の実施形態において、継電器11の数は本実施形態に限定されず、三つか三つ以上増加してもよい。 In FIG. 2, the difference from FIG. 1 is that two relays 11 are arranged. In other words, in other embodiments, the number of relays 11 is not limited to this embodiment and may be increased to three or more.

緊急停止装置13はヒューズ131および緊急停止スイッチユニット133を有する。緊急停止装置13は緊急停止スイッチユニット133の作動または起動によって緊急停止信号を発する。別の実施形態において、緊急停止装置13は別のユニットまたは電子回路によって緊急停止信号を発することができる。 Emergency stop device 13 has fuse 131 and emergency stop switch unit 133 . The emergency stop device 13 issues an emergency stop signal by operating or activating the emergency stop switch unit 133 . In another embodiment, the emergency stop device 13 can issue the emergency stop signal by another unit or electronic circuit.

トリガー検出回路15は入力保護ユニット151、第一オペアンプOPA1および第二オペアンプOPA2を有する。スティッキング検出回路17はトリガー信号に基づいて作動し、第一Nチャネルトランジスタ(N-MOSFET)Q1を有する。電源オフ回路19はフォトカプラ195、第二NチャネルトランジスタQ2、第一Pチャネルトランジスタ(P-MOSFET)Q3、第二PチャネルトランジスタQ4および出力保護ユニット197を有する。第一スイッチユニット191は第一PチャネルトランジスタQ3からなる。第二スイッチユニット193は第二PチャネルトランジスタQ4からなる。 The trigger detection circuit 15 has an input protection unit 151, a first operational amplifier OPA1 and a second operational amplifier OPA2. The sticking detection circuit 17 operates based on a trigger signal and has a first N-channel transistor (N-MOSFET) Q1. The power off circuit 19 has a photocoupler 195, a second N-channel transistor Q2, a first P-channel transistor (P-MOSFET) Q3, a second P-channel transistor Q4 and an output protection unit 197. The first switch unit 191 consists of a first P-channel transistor Q3. The second switch unit 193 consists of a second P-channel transistor Q4.

入力保護ユニット151は緊急停止装置13の出力端VD(即ち緊急停止装置13の緊急停止スイッチユニット133)および第一オペアンプOPA1の逆相入力端に電気的に接続される。第一オペアンプOPA1は正相入力端が第一電源VS1に電気的に接続され、出力端が第二オペアンプOPA2の逆相入力端に電気的に接続される。第二オペアンプOPA2は正相入力端が第一電源VS1に電気的に接続され、出力端が第一NチャネルトランジスタQ1のゲート(gate)に電気的に接続される。
第一NチャネルトランジスタQ1はソース(source)が接地端に接続され、ドレイン(drain)が継電器11のNC接点115、第一電源VS1、第二NチャネルトランジスタQ2のゲートおよび第一PチャネルトランジスタQ3のゲートに電気的に接続される。第二NチャネルトランジスタQ2のソースは接地端に電気的に接続される。第一PチャネルトランジスタQ3のソースは第一電源VS1に電気的に接続される。出力保護ユニット197は第一PチャネルトランジスタQ3のドレインおよび緊急停止装置13の入力端、即ち緊急停止装置13のヒューズ131に電気的に接続される。
フォトカプラ195は一次側が第一電源VS1および第二NチャネルトランジスタQ2のドレインに電気的に接続され、二次側が第二電源VS2および第二PチャネルトランジスタQ4のゲートに電気的に接続される。第二PチャネルトランジスタQ4はソースが第二電源VS2に電気的に接続され、ドレインが継電器11のNO接点113に電気的に接続される。緊急停止装置13の出力端VDは継電器11のコイル111に電気的に接続される。
The input protection unit 151 is electrically connected to the output terminal VD of the emergency stop device 13 (ie the emergency stop switch unit 133 of the emergency stop device 13) and the negative phase input end of the first operational amplifier OPA1. The first operational amplifier OPA1 has a positive phase input terminal electrically connected to the first power supply VS1 and an output terminal electrically connected to the negative phase input terminal of the second operational amplifier OPA2. The second operational amplifier OPA2 has a positive input terminal electrically connected to the first power supply VS1 and an output terminal electrically connected to the gate of the first N-channel transistor Q1.
The first N-channel transistor Q1 has a source connected to ground and a drain connected to the NC contact 115 of the relay 11, the first power supply VS1, the gate of the second N-channel transistor Q2 and the first P-channel transistor Q3. is electrically connected to the gate of The source of the second N-channel transistor Q2 is electrically connected to ground. The source of the first P-channel transistor Q3 is electrically connected to the first power supply VS1. The output protection unit 197 is electrically connected to the drain of the first P-channel transistor Q3 and the input of the emergency stop device 13, i.e. the fuse 131 of the emergency stop device 13.
The photocoupler 195 has a primary side electrically connected to the first power supply VS1 and the drain of the second N-channel transistor Q2, and a secondary side electrically connected to the second power supply VS2 and the gate of the second P-channel transistor Q4. The second P-channel transistor Q4 has a source electrically connected to the second power supply VS2 and a drain electrically connected to the NO contact 113 of the relay 11 . The output terminal VD of the emergency stop device 13 is electrically connected to the coil 111 of the relay 11 .

本実施形態において、入力保護ユニット151および出力保護ユニット197は構成が同じであり、ダイオードと過渡電圧ダイオードを含む。本発明は入力保護ユニット151および出力保護ユニット197を配置するため、第二電源VS2および第一電源VS1の配線が間違ったことで給電システム(即ち第二電源VS2および第一電源VS1による電源環境)を損壊させることを避けることができる。 In this embodiment, the input protection unit 151 and the output protection unit 197 are identical in configuration and include diodes and transient voltage diodes. Since the present invention arranges the input protection unit 151 and the output protection unit 197, the wrong wiring of the second power supply VS2 and the first power supply VS1 may cause the power supply system (that is, the power supply environment by the second power supply VS2 and the first power supply VS1). damage can be avoided.

一般的または正常な給電状況下で継電器11のNO接点113はCOM接点117に接続される。NC接点115はオープン状態下で負荷に給電することを許容する。このとき、緊急停止装置13が作動しないか、起動されない場合であれば、緊急停止装置13は第一運算増幅器OPA1の逆相入力端に高出力が生じ、第一運算増幅器OPA1の出力端に低出力が生じる。第二運算増幅器OPA2の出力は高出力である。
上述した構造の特徴により、第一NチャンネルトランジスタQ1は導通状態に維持される。つまり、第一NチャンネルトランジスタQ1はドレインとソースとの間が導通し、ドレインが低出力である。それに対し、第二NチャンネルトランジスタQ2、第一PチャンネルトランジスタQ3および第二PチャンネルトランジスタQ4のゲートは低入力である。第一NチャンネルトランジスタQ2を遮断し、第一PチャンネルトランジスタQ3と第二PチャンネルトランジスタQ4を導通させれば、継電器11への給電が持続する。
NO contact 113 of relay 11 is connected to COM contact 117 under normal or normal power supply conditions. NC contact 115 allows the load to be powered under open conditions. At this time, if the emergency stop device 13 does not operate or is not activated, the emergency stop device 13 produces a high output at the negative phase input terminal of the first operational amplifier OPA1 and a low output at the output terminal of the first operational amplifier OPA1. output is produced. The output of the second operational amplifier OPA2 is high.
Due to the features of the structure described above, the first N-channel transistor Q1 remains conductive. That is, the first N-channel transistor Q1 conducts between the drain and the source, and the drain has a low output. In contrast, the gates of second N-channel transistor Q2, first P-channel transistor Q3 and second P-channel transistor Q4 are low inputs. If the first N-channel transistor Q2 is turned off and the first P-channel transistor Q3 and the second P-channel transistor Q4 are turned on, the power supply to the relay 11 continues.

緊急停止装置13が作動するか、起動される際、緊急停止装置13は第一運算増幅器OPA1の逆相入力端に低出力が生じ、第一運算増幅器OPA1の出力端に高出力が生じ、第二運算増幅器OPA2の出力は低出力である。このとき第一NチャンネルトランジスタQ1を遮断し、継電器11のNC接点115とCOM接点117とを接続する、即ち継電器11を正常な状態に維持すれば、第一PチャンネルトランジスタQ3および第二PチャンネルトランジスタQ4は導通状態になり、継電器11への給電を持続させる。 When the emergency stop device 13 is activated or activated, the emergency stop device 13 produces a low output at the negative phase input of the first operational amplifier OPA1, a high output at the output of the first operational amplifier OPA1, and a high output at the output of the first operational amplifier OPA1. The output of the two operational amplifier OPA2 is low. At this time, if the first N-channel transistor Q1 is cut off and the NC contact 115 and the COM contact 117 of the relay 11 are connected, that is, if the relay 11 is maintained in a normal state, the first P-channel transistor Q3 and the second P-channel Transistor Q4 becomes conductive and keeps the relay 11 powered.

緊急停止装置13が作動するか、起動される際、緊急停止装置13は第一運算増幅器OPA1の逆相入力端に低出力が生じ、第一運算増幅器OPA1の出力端に高出力が生じ、第二運算増幅器OPA2の出力は低出力である。第一NチャンネルトランジスタQ1は遮断されるのに対し、継電器11のNC接点115がCOM接点117に接続されず、NO接点113およびCOM接点117がスティッキング状態になる、即ち継電器11に異常が発生した場合、第一PチャンネルトランジスタQ3および第二NチャンネルトランジスタQ2のゲートに高入力が生じ、第二NチャンネルトランジスタQ2を導通させれば、フォトカプラ195の作動によって第二PチャンネルトランジスタQ4のゲートに高入力が生じる。このとき第一PチャンネルトランジスタQ3および第二PチャンネルトランジスタQ4は導通せず遮断状態になり、第二電源VS2および第一電源VS1の伝送経路を遮断する。 When the emergency stop device 13 is activated or activated, the emergency stop device 13 produces a low output at the negative phase input of the first operational amplifier OPA1, a high output at the output of the first operational amplifier OPA1, and a high output at the output of the first operational amplifier OPA1. The output of the two operational amplifier OPA2 is low. While the first N-channel transistor Q1 is cut off, the NC contact 115 of the relay 11 is not connected to the COM contact 117, and the NO contact 113 and the COM contact 117 are in a sticking state, that is, the relay 11 has an abnormality. In this case, when a high input is generated at the gates of the first P-channel transistor Q3 and the second N-channel transistor Q2, and the second N-channel transistor Q2 is turned on, the operation of the photocoupler 195 causes the gate of the second P-channel transistor Q4 to A high input occurs. At this time, the first P-channel transistor Q3 and the second P-channel transistor Q4 are not turned on but cut off, cutting off the transmission paths of the second power supply VS2 and the first power supply VS1.

電源オフ回路19はフォトカプラ195の第一電源VS1を介して第二PチャンネルトランジスタQ4のゲート電圧を制御するため、第一PチャンネルトランジスタQ3および第二PチャンネルトランジスタQ4の切り替えを同調にすることができる。第一電源VS1および第二電源VS2はフォトカプラ195によって距離があって離れるため、相互に影響を与えることを避けることができる。 The power-off circuit 19 controls the gate voltage of the second P-channel transistor Q4 through the first power supply VS1 of the optocoupler 195, so that the switching of the first P-channel transistor Q3 and the second P-channel transistor Q4 is synchronized. can be done. Since the first power supply VS1 and the second power supply VS2 are separated by the photocoupler 195, mutual influence can be avoided.

上述をまとめると、本発明による継電器保護システムは緊急停止装置からの緊急停止信号を介して緊急停止を指示し、トリガー検出回路およびスティッキング検出回路を介してスティッキング現象、即ち異常が継電器に発生したか否かを検出する。継電器に異常が発生した場合、電源オフ回路はすべての継電器に関連する電源を遮断する。ロボットアームコントローラーは継電器保護システムによって継電器の電源を遮断し、ロボットアームのメンテナンス作業または継電器の交換を実行させることができる。以上より、継電器を使用する際の安全性を確保する。また緊急停止装置は継電器にスティッキング現象が発生したか否かの問題を検出し、継電器を使用する際の信頼性を向上させることができる。 To summarize the above, the relay protection system according to the present invention instructs emergency stop via the emergency stop signal from the emergency stop device, and determines whether the sticking phenomenon, that is, abnormality has occurred in the relay through the trigger detection circuit and the sticking detection circuit. detect whether or not In the event of a relay failure, the power off circuit cuts power associated with all relays. The robot arm controller can de-energize the relays by means of the relay protection system to allow maintenance work on the robot arm or replacement of the relays to be performed. From the above, safety is ensured when using relays. In addition, the emergency stop device can detect whether or not a sticking phenomenon has occurred in the relay, thereby improving the reliability of using the relay.

本明細書において、オペアンプおよびトランジスタ(NチャンネルトランジスタまたはPチャンネルトランジスタ)の数および配置位置は上述に限定されず、論理的に変更されてもよい。言い換えれば、本発明は、上記の実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 In this specification, the number and placement positions of operational amplifiers and transistors (N-channel transistors or P-channel transistors) are not limited to those described above, and may be logically changed. In other words, the present invention is by no means limited to the above embodiments, and can be embodied in various forms without departing from the scope of the invention.

10 継電器保護システム
11 継電器
111 コイル
113 NO接点
115 NC接点
117 COM接点
13 緊急停止装置
131 ヒューズ
133 緊急停止スイッチユニット
15 トリガー検出回路
151 入力保護ユニット
17 スティッキング検出回路
19 電源オフ回路
191 第一スイッチユニット
193 第二スイッチユニット
195 フォトカプラ
197 出力保護ユニット
30 負荷
OPA1 第一オペアンプ
OPA2 第二オペアンプ
Q1 第一Nチャネルトランジスタ
Q2 第二Nチャネルトランジスタ
Q3 第一Pチャネルトランジスタ
Q4 第二Pチャネルトランジスタ
VS1 第一電源
VS2 第二電源
VD 出力端
10 relay protection system 11 relay 111 coil 113 NO contact 115 NC contact 117 COM contact 13 emergency stop device 131 fuse 133 emergency stop switch unit 15 trigger detection circuit 151 input protection unit 17 sticking detection circuit 19 power off circuit 191 first switch unit 193 Second switch unit 195 Photocoupler 197 Output protection unit 30 Load OPA1 First operational amplifier OPA2 Second operational amplifier Q1 First N-channel transistor
Q2 second N-channel transistor Q3 first P-channel transistor Q4 second P-channel transistor VS1 first power supply VS2 second power supply VD output terminal

Claims (5)

継電器、緊急停止装置、トリガー検出回路、スティッキング検出回路および電源オフ回路を備え、
前記緊急停止装置は緊急停止信号を発し、
前記トリガー検出回路は前記継電器および前記緊急停止装置に接続され、前記緊急停止信号をトリガー信号に転換し、
前記スティッキング検出回路は前記トリガー検出回路および前記継電器に接続され、前記継電器からのスティッキング信号を検出し、前記トリガー信号および前記スティッキング信号に基づいて電源オフ信号を発し、
前記電源オフ回路は前記緊急停止装置、前記継電器および前記スティッキング検出回路に接続されて前記電源オフ信号をキャッチし、続いて前記電源オフ信号に基づいて前記継電器の電源を遮断することを特徴とする、
継電器保護システム。
Equipped with relay, emergency stop device, trigger detection circuit, sticking detection circuit and power off circuit,
The emergency stop device emits an emergency stop signal,
the trigger detection circuit is connected to the relay and the emergency stop device and converts the emergency stop signal into a trigger signal;
the sticking detection circuit is connected to the trigger detection circuit and the relay, detects a sticking signal from the relay, and generates a power off signal based on the trigger signal and the sticking signal;
The power-off circuit is connected to the emergency stop device, the relay and the sticking detection circuit to catch the power-off signal, and then cut off the power of the relay based on the power-off signal. ,
Relay protection system.
前記電源オフ回路は第一スイッチユニットおよび第二スイッチユニットを有し、前記第一スイッチユニットは前記緊急停止装置および第一電源に接続され、前記第二スイッチユニットは前記継電器のNO接点および第二電源に接続され、前記電源オフ回路は前記電源オフ信号に基づいて前記第一スイッチユニットおよび前記第二スイッチユニットを制御し、遮断状態を維持することを特徴とする請求項1に記載の継電器保護システム。 The power off circuit has a first switch unit and a second switch unit, the first switch unit is connected to the emergency stop device and the first power supply, the second switch unit is connected to the NO contact of the relay and the second switch unit. 2. The relay protection according to claim 1, wherein the relay protection circuit is connected to a power supply, and the power-off circuit controls the first switch unit and the second switch unit based on the power-off signal to maintain a cut-off state. system. 前記電源オフ回路はフォトカプラおよびトランジスタを有し、前記フォトカプラは一次側が前記第一電源および前記電源オフ回路の前記トランジスタに電気的に接続され、二次側が前記第二電源および前記第二スイッチユニットに電気的に接続され、前記電源オフ回路は前記電源オフ信号に基づいて前記電源オフ回路の前記トランジスタの導通を制御することを特徴とする請求項2に記載の継電器保護システム。 The power off circuit has a photocoupler and a transistor, the photocoupler has a primary side electrically connected to the first power supply and the transistor of the power off circuit, and a secondary side of the photocoupler to the second power supply and the second switch. 3. A relay protection system according to claim 2, electrically connected to a unit, wherein said power off circuit controls conduction of said transistor of said power off circuit based on said power off signal. 前記スティッキング検出回路はトランジスタを有し、前記トランジスタは前記継電器のNC接点、前記トリガー検出回路および前記電源オフ回路に接続され、前記トリガー信号に基づいて遮断され、前記スティッキング検出回路が前記トリガー信号をキャッチしなければ、前記スティッキング検出回路の前記トランジスタは導通状態であることを特徴とする請求項3に記載の継電器保護システム。 The sticking detection circuit has a transistor, the transistor is connected to the NC contact of the relay, the trigger detection circuit and the power off circuit, and is cut off based on the trigger signal, and the sticking detection circuit detects the trigger signal. 4. The relay protection system of claim 3, wherein if not caught, the transistor of the sticking detection circuit is conductive. 前記トリガー検出回路は第一オペアンプおよび第二オペアンプを有し、前記第一オペアンプは逆相入力端が前記緊急停止装置に電気的に接続され、正相入力端が前記第一電源に電気的に接続され、出力端が前記第二オペアンプの逆相入力端に電気的に接続され、前記第二オペアンプは正相入力端が前記第一電源に電気的に接続され、出力端が前記スティッキング検出回路に電気的に接続されることを特徴とする請求項2に記載の継電器保護システム。 The trigger detection circuit has a first operational amplifier and a second operational amplifier, wherein the first operational amplifier has a negative phase input terminal electrically connected to the emergency stop device and a positive phase input terminal electrically connected to the first power supply. an output terminal is electrically connected to the negative phase input terminal of the second operational amplifier, the positive phase input terminal of the second operational amplifier is electrically connected to the first power supply, and an output terminal is the sticking detection circuit; 3. The relay protection system according to claim 2, wherein the relay protection system is electrically connected to the .
JP2021146814A 2021-09-09 2021-09-09 relay protection system Active JP7192065B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021146814A JP7192065B1 (en) 2021-09-09 2021-09-09 relay protection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021146814A JP7192065B1 (en) 2021-09-09 2021-09-09 relay protection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP7192065B1 JP7192065B1 (en) 2022-12-19
JP2023039605A true JP2023039605A (en) 2023-03-22

Family

ID=84546042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021146814A Active JP7192065B1 (en) 2021-09-09 2021-09-09 relay protection system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7192065B1 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0755400B2 (en) * 1991-07-19 1995-06-14 アイダエンジニアリング株式会社 2nd fall prevention device for press machine
JPH09149544A (en) * 1995-11-20 1997-06-06 Hitachi Cable Ltd Circuit for detecting fusion of relay contact of wireless operation facility
JPH1166993A (en) * 1997-08-11 1999-03-09 Yaskawa Electric Corp Contact point welding detecting device of motor having brake
JP2000050489A (en) * 1998-07-30 2000-02-18 Omron Corp Motor drive circuit
JP5235847B2 (en) * 2009-11-26 2013-07-10 三菱電機株式会社 Heater drive circuit
JP2015085739A (en) * 2013-10-29 2015-05-07 アイシン精機株式会社 Control device and control method for opening/closing member for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP7192065B1 (en) 2022-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10175299B2 (en) Apparatus and methods for monitoring auxiliary contact status
US7495356B2 (en) Dual power supply system
JP2010530207A (en) MEMS-based motor starter with motor failure detection function
EP3667860B1 (en) Charging output protection circuit and method thereof
KR102506084B1 (en) Vacuum circuit breaker equipped with a function of realtime monitoring and the monitoring method
JP7192065B1 (en) relay protection system
KR20070057572A (en) Controlled switching device using fet driver for circuit breaker
CN101656430B (en) Automatic transfer switching equipment and control method
KR102605076B1 (en) Relay safety system and robotic arm controller
WO2015180511A1 (en) Contactor driving circuit
CN107171537B (en) Bypass control system of power unit and high-voltage variable-frequency speed regulation device
KR100907657B1 (en) Contactless type relay apparatus using switching semiconductor
JP6333869B2 (en) Circuit breaker system
US11688573B2 (en) Relay safety system and robotic arm controller
TWI773479B (en) Relay safety system and robot arm controller
CN101231549A (en) Method for preventing server machine cabinet from powerdown
US9969341B2 (en) Assistance device and method for a power generation system of an aircraft
CN211351693U (en) Motor feed control circuit and electric equipment
CN115890711A (en) Relay safety system and manipulator controller
CN102385518A (en) Computer system and application method thereof
CN204086479U (en) Isolating switch in a kind of switch box
CN210273478U (en) Short circuit cutting circuit of parallel power supply
JPH10304598A (en) Power source switching equipment
CN205791787U (en) A kind of automation control system electric supply installation
JP4578219B2 (en) Vacuum circuit breaker monitoring device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210910

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7192065

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150