一種防爆電梯門控安全型隔離模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隔離模塊，特別是涉及一種防爆電梯門控安全型隔離模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]在防爆技術(shù)廣泛應(yīng)用的今天，隔離模塊作為防爆系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，技術(shù)也己日趨成熟。如現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)用新型專利CN201172564Y公開(kāi)了一種防爆電梯門控安全型隔離模塊，同時(shí)具有防爆功能和功能安全輸出，形成了一種不僅可以應(yīng)用于防爆電梯、安全門等防爆設(shè)備的專用隔離模塊，還可以與安全設(shè)備配套使用。但其存在一些需要改進(jìn)的問(wèn)題:(1)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，尤其是石油化工場(chǎng)所，現(xiàn)場(chǎng)的壞境較差，電梯門控開(kāi)關(guān)很容易受到氣體腐蝕，即使采用很高防護(hù)等級(jí)的門控開(kāi)關(guān)，也會(huì)在使用一段時(shí)間后，門控開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)導(dǎo)通電阻變的很大，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)可能達(dá)到幾千歐姆以上，此實(shí)用新型中的門控開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)導(dǎo)通電阻參與光耦輸入電流的控制，使得光耦的導(dǎo)通變的不穩(wěn)定。因此現(xiàn)場(chǎng)使用變的不可靠，需要經(jīng)常更換門控開(kāi)關(guān)。(2)功能安全輸出電路主要采用3個(gè)強(qiáng)制導(dǎo)向繼電器R1、R2、R3及其它一些外圍器件組成，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立故障監(jiān)測(cè)和觸點(diǎn)粘結(jié)判斷停機(jī)功能。R1、R2、R3為專用強(qiáng)制導(dǎo)向繼電器，成本較高，占隔離模塊整體硬件成本的90%以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種防爆電梯門控安全型隔離模塊，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中門控開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)電阻受環(huán)境影響而變大使得光耦導(dǎo)通不穩(wěn)定、隔離模塊中硬件成本高等的問(wèn)題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種防爆電梯門控安全型隔離模塊，包括電源穩(wěn)壓電路、直流交流轉(zhuǎn)換電路、第一交流直流轉(zhuǎn)換電路、第二交流直流轉(zhuǎn)換電路、隔離變壓器、用于接入門控開(kāi)關(guān)信號(hào)的輸入限能電路、第一光耦、第二光耦、用于將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為判斷信號(hào)的第一信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路以及第二信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路、用于接收所述判斷信號(hào)并進(jìn)行邏輯判斷產(chǎn)生輸出信號(hào)的功能安全輸出電路;所述直流交流轉(zhuǎn)換電路、所述第一交流直流轉(zhuǎn)換電路以及所述第二交流直流轉(zhuǎn)換電路，通過(guò)所述隔離變壓器相互連接，且所述第一交流直流轉(zhuǎn)換電路還與輸入限能電路相連、所述第二交流直流轉(zhuǎn)換電路還與功能安全輸出電路相連;所述輸入限能電路，具有高壓端和低壓端;其特征在于，所述隔離模塊還包括:三極管控制電路，一端與所述限能電路的低壓端相連，另一端與所述第二光耦的陰極相連;第一光耦的陽(yáng)極連接所述輸入限能電路的高壓端，陰極連接所述第二光耦的陽(yáng)極;所述第一信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路的輸入端連接所述第一光耦的輸出端，輸出端連接所述功能安全輸出電路;所述第二信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路的輸入端連接所述第二光耦的輸出端，輸出端連接所述功能安全輸出電路。
[0005]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述輸入限能電路包括穩(wěn)壓管和電阻，所述穩(wěn)壓管連接在所述輸入限能電路的高壓端與低壓端之間，所述電阻連接在所述輸入限能電路的低壓端。
[0006]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述穩(wěn)壓管包括一個(gè)雙向TVS管TVS 1和兩個(gè)穩(wěn)壓二極管D1、D2，所述電阻包括電阻R1和電阻R2。
[0007]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述電阻R1的一端連接所述輸入限能電路的低壓端，另一端連接所述TVS管TVS1的一端、穩(wěn)壓二極管D1的一端、穩(wěn)壓二極管D2的一端以及所述電阻R2的一端;所述TVS管TVS1的另一端連接所述輸入限能電路的高壓端以及電源端;所述穩(wěn)壓二極管D1和所述穩(wěn)壓二極管D2的另一端均連接所述輸入限能電路的高壓端;所述電阻R2的另一端連接所述三極管控制電路。
[0008]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述三極管控制電路包括三極管Q1、Q2，二極管D3、D4，電阻R3、R4，所述二極管D3的輸入端連接所述電阻R2的另一端，輸出端連接所述電阻R3的一端以及所述三極管Q1的基極，所述二極管D4的輸入端連接所述電阻R2的另一端，輸出端連接所述電阻R4的一端以及所述三極管Q2的基極，所述三極管Q1的集電極連接所述第二光耦的陰極，發(fā)射極連接所述三極管Q2的集電極，所述三極管Q2的發(fā)射極、所述電阻R3的另一端以及所述電阻R4的另一端均接地。
[0009]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述第一光耦的陽(yáng)極與所述輸入限能電路的高壓端之間還串聯(lián)電阻R5、R6。
[0010]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述功能安全輸出電路包括用于接收所述判斷信號(hào)并進(jìn)行邏輯的邏輯判斷電路以及用于產(chǎn)生進(jìn)行安全控制的輸出信號(hào)的安全輸出電路。
[0011]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述邏輯判斷電路包括第一繼電器、第二繼電器、至少一個(gè)電容充放電電路以及兩個(gè)判斷信號(hào)對(duì)應(yīng)的常開(kāi)開(kāi)關(guān);所述安全輸出電路包括第一繼電器和第二繼電器。
[0012]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，:所述邏輯判斷電路中，所述兩個(gè)判斷信號(hào)對(duì)應(yīng)的常開(kāi)開(kāi)關(guān)與所述第二繼電器常閉開(kāi)關(guān)、所述電容充電電路連接，控制電容的充電，所述兩個(gè)判斷信號(hào)對(duì)應(yīng)的常開(kāi)開(kāi)關(guān)與所述第一繼電器常閉開(kāi)關(guān)、所述第二繼電器常開(kāi)開(kāi)關(guān)、所述第二繼電器線圈相連構(gòu)成所述第二繼電器線圈的自鎖結(jié)構(gòu)控制第二繼電器的線圈得電，所述電容放電電路與所述第一繼電器線圈相連控制所述第一繼電器的線圈得電，所述兩個(gè)判斷信號(hào)中的一個(gè)所對(duì)應(yīng)的常開(kāi)開(kāi)關(guān)與所述第一繼電器常開(kāi)開(kāi)關(guān)、所述第一繼電器線圈相連控制所述第一繼電器的線圈得電。
[0013]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述安全輸出電路中，所述第一繼電器常開(kāi)開(kāi)關(guān)與所述第二繼電器常開(kāi)開(kāi)關(guān)連接，控制安全輸出。
[0014]如上所述，本發(fā)明的一種防爆電梯門控安全型隔離模塊，具有以下有益效果:
[0015](1)弱化門控開(kāi)關(guān)因環(huán)境氣體腐蝕帶來(lái)的影響，使得客戶的維護(hù)成本大為降低；
[0016](2)節(jié)約硬件成本，可以節(jié)約30%以上的成本。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1顯示為本發(fā)明的防爆電梯門控安全型隔離模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2顯不為本發(fā)明的輸入電路圖。
[0019]圖3顯示為本發(fā)明的信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0021]需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0022]請(qǐng)參閱圖1-圖3，本發(fā)明提供一種防爆電梯門控安全型隔離模塊，應(yīng)用于防爆領(lǐng)域，還可以與安全設(shè)備配套使用，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中門控開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)電阻受環(huán)境影響而變大使得光耦導(dǎo)通不穩(wěn)定、隔離模塊中硬件成本高等問(wèn)題。
[0023]如圖1所示，為本發(fā)明的防爆電梯門控安全型隔離模塊結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，為本發(fā)明的隔離模塊中的輸入電路圖。本發(fā)明提供的一種防爆電梯門控安全型隔離模塊，包括電源穩(wěn)壓電路1、直流交流轉(zhuǎn)換電路2、第一交流直流轉(zhuǎn)換電路3、第二交流直流轉(zhuǎn)換電路
4、隔離變壓器5、輸入限能電路6、三極管控制電路7、第一光耦8、第二光耦9、第一信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路10、第二信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路11、功能安全輸出電路12。電源穩(wěn)壓電路1與直流交流轉(zhuǎn)換電路2相連，用于穩(wěn)定接入電源;直流交流轉(zhuǎn)換電路2、第一交流直流轉(zhuǎn)換電路3、第二交流直流轉(zhuǎn)換電路4，通過(guò)隔離變壓器5相互連接，以實(shí)現(xiàn)其相互間的電壓轉(zhuǎn)換，第一交流直流轉(zhuǎn)換電路3還與輸入限能電路6相連以用于，為輸入限能電路6提供電壓，第二交流直流轉(zhuǎn)換電路4還與功能安全輸出電路12相連，以用于功能安全輸出電路12提供電壓。輸入限能電路6，用于接入門控開(kāi)關(guān)信號(hào)具有高壓端和低壓端;三極管控制電路7的一端與輸入限能電路6的低壓端相連，另一端與第二光耦9的陰極相連;第一光耦8的陽(yáng)極連接輸入限能電路6的高壓端，陰極連接第二光耦9的陽(yáng)極;第一信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路10連接第一光耦8的輸出端，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為判斷信號(hào)Y1;第二信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路11連接第二光耦9的輸出端，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為判斷信號(hào)Y2;功能安全輸出電路12，連接第一信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路10以及第二信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路11，接收兩個(gè)判斷信號(hào)Y1、Y2，并進(jìn)行邏輯判斷產(chǎn)生輸出信號(hào)。
[0024]于本實(shí)施例中，隔離模塊的隔離是通過(guò)隔離變壓器5及第一光耦8、第二光耦9實(shí)現(xiàn)2500V的隔離要求。門控開(kāi)關(guān)作為輸入經(jīng)過(guò)輸入限能電路6進(jìn)入隔離模塊，先經(jīng)過(guò)三極管控制電路7使得第一光耦8、第二光耦9串聯(lián)導(dǎo)通，隔離傳輸?shù)捷敵鰝?cè)，再經(jīng)過(guò)第一信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路10、第二信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路11識(shí)別輸入信號(hào)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)雙重冗佘，最后，再通過(guò)功能安全輸出電路12進(jìn)行邏輯判斷，產(chǎn)生輸出信號(hào)。本實(shí)施例中的門控開(kāi)關(guān)作為一種安全開(kāi)關(guān)，可用于門鎖開(kāi)關(guān)中，實(shí)現(xiàn)安全控制。第一信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路10、第二信號(hào)轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路11識(shí)別到輸入端口的狀態(tài)，并轉(zhuǎn)化為兩個(gè)獨(dú)立信號(hào)YUY2J1、Υ2的狀態(tài)傳遞到功能安全輸出電路12，功能安全輸出電路12包含兩個(gè)繼電器Κ1、Κ2以及其他一些外圍器件組成，并至少包含一個(gè)電容充放電電路。
[0025]如圖2所示，本發(fā)明中輸入限能電路包括穩(wěn)壓管和電阻，穩(wěn)壓管連接在所述輸入限能電路的高壓端與低壓端之間，電阻連接在所述輸入限能電路的低壓端。穩(wěn)壓管包括一個(gè)雙向TVS管TVS1、兩個(gè)穩(wěn)壓二極管D1、D2，電阻包括電阻R1和電阻R2;電阻R1的一端連接輸入限能電路6的低壓端，另一端連接TVS管TVS1的一端、穩(wěn)壓二極管D1的一端、穩(wěn)壓二極管D2的一端以及電阻R2的一端;TVS管TVS1的另一端連接輸入限能電路6的高壓端以及電源端;穩(wěn)壓二極管D1、D2的另一端均連接輸入限能電路6的高壓端；電阻R2的另一端連接三極管控制電路7。三極管控制電路7包括三極管Ql、Q2，電阻R3、R4，二極管D3、D4;三極管控制電路7中，二極管D3的輸入端連接電阻R2的另一端，輸出端連接電阻R3的一端以及三極管Q1的基極，二極管D4的輸入端連接電阻R2的另一端，輸出端連接電阻R4的一端以及三極管Q2的基極，三極管Q1的集電極連接第二光耦9的陰極，發(fā)射極連接三極管Q2的集電極，三極管Q2的發(fā)射極、電阻R3的另一端以及電阻R4的另一端接地。第一光耦8的陽(yáng)極與輸入限能電路6的高壓端之間還串聯(lián)兩個(gè)電阻R5、R6。
[0026]三極管Q1、三極管Q2的可靠導(dǎo)通需要大于IV即可，VCC在門鎖