往返設(shè)備中的限位開關(guān)旁路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種往返設(shè)備中的限位開關(guān)旁路，包括安裝在固定軌道兩端往返設(shè)備正常行程邊界的2個機械式限位開關(guān)、1個兩位旋鈕、2個繼電器、1個接觸器以及PLC的輸入模塊、輸出模塊。在往返設(shè)備運行超出正常行程，觸發(fā)機械式限位開關(guān)時可更安全的保護設(shè)備和維護人員、更快速的復(fù)位故障的方案。其在既有的處理方案基礎(chǔ)上增加限位開關(guān)旁路功能，不僅可以在任一機械式限位開關(guān)被觸發(fā)時，在邏輯程序中行程故障警報，而且可以在硬件回路中徹底斷開往返設(shè)備驅(qū)動電機的電源回路，并且可以通過限位開關(guān)旁路功能更加快速、安全的復(fù)位故障，使往返設(shè)備重新進行正常運行。
【專利說明】往返設(shè)備中的限位開關(guān)旁路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中往返設(shè)備的限位控制裝置，屬輸送機控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]往返設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中屬于比較常見的設(shè)備，例如:升降設(shè)備的往返運行、移動設(shè)備的往返運行。往返設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中的廣泛使用，大大簡化了前期規(guī)劃方案，使生產(chǎn)工藝的路由規(guī)劃更加自由多樣化，節(jié)省空間，提高空間利用率。此類往返運行的設(shè)備都是在固定的軌道上進行往返運行，但當(dāng)往返設(shè)備運行超出固定的軌道時，會對設(shè)備造成嚴重的損害，極大耽誤生產(chǎn)時間，損害公司的生產(chǎn)利益。
[0003]以往，為避免往返設(shè)備在運行中超出固定的軌道，較為有效的一般做法是在固定軌道的兩端設(shè)置機械死擋，從機械方面阻擋往返設(shè)備超出固定軌道。但此種方式是避免往返設(shè)備運行至軌道的兩端極限位置，并會造成往返設(shè)備與機械死擋的機械接觸式碰撞，會對往返設(shè)備及機械死擋同時造成機械損害。
[0004]在電氣方面，常用解決方法是在固定軌道兩端、往返設(shè)備達到極限位置前，在固定軌道兩端各設(shè)置一個機械式限位開關(guān)。當(dāng)任一機械式限位開關(guān)被觸發(fā)時，即認為往返設(shè)備達到極限位置，設(shè)備處于故障狀態(tài)。當(dāng)機械式限位開關(guān)被觸發(fā)時，電氣硬件回路及邏輯程序中一般有兩種做法，1:僅在邏輯程序中形成警報，停止設(shè)備的自動運行狀態(tài)。2:在邏輯程序中形成警報，停止設(shè)備的自動運行狀態(tài)，同時，在機械式限位開關(guān)被觸發(fā)時斷開往返設(shè)備的驅(qū)動電機的控制電源。第一種方式是僅在電氣邏輯程序回路中斷開設(shè)備的自動運行狀態(tài)，不能斷開往返設(shè)備的驅(qū)動電機的控制電源，存在相當(dāng)大風(fēng)險。第二種方式不僅在電氣邏輯程序回路中斷開設(shè)備的自動運行狀態(tài)，而且在機械式限位開關(guān)被觸發(fā)時斷開往返設(shè)備的驅(qū)動電機的控制電源，但是，為恢復(fù)往返設(shè)備的正常運行就需要外加的動力驅(qū)使往返設(shè)備脫離所觸發(fā)的機械式限位開關(guān)，實際操作時存在一定的繁瑣及難度。
[0005]綜上，現(xiàn)有的機械及電氣的解決避免往返設(shè)備運行超出固定軌道的方式都存在一定的弊端。為提高生產(chǎn)設(shè)備的安全可靠性、維持生產(chǎn)設(shè)備的高運轉(zhuǎn)率，必須有一種更可靠的方式解決往返設(shè)備運行超出固定軌道的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種往返設(shè)備中的限位開關(guān)旁路，在電氣硬件回路中設(shè)置往返設(shè)備的限位開關(guān)旁路，使得在往返設(shè)備在觸發(fā)任一機械式限位開關(guān)時，既可以在電氣邏輯程序回路中斷開設(shè)備的自動運行狀態(tài)，又可以斷開往返設(shè)備的驅(qū)動電機的控制電源，而且在恢復(fù)往返設(shè)備的正常運行時，不需要外加的動力驅(qū)使往返設(shè)備脫離所觸發(fā)的機械式限位開關(guān)。
[0007]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述往返設(shè)備中的限位開關(guān)旁路包括:安裝在固定軌道兩端往返設(shè)備正常行程邊界的2個機械式限位開關(guān)、I個兩位旋鈕、2個繼電器、I個接觸器以及PLC的輸入模塊、輸出模塊；2個繼電器中，第二繼電器的線圈與2個機械式限位開關(guān)的常閉觸點串連，第二繼電器的的觸點與接觸器的線圈串聯(lián)，接觸器的觸點串聯(lián)在往返設(shè)備驅(qū)動電機的電源回路中；第一繼電器的控制端連接輸出模塊的輸出點，第一繼電器的觸點與第一繼電器的的觸點并聯(lián)；兩位旋鈕的兩檔分別接入到輸入模塊的兩個輸入點，用于控制限位開關(guān)旁路的啟用和斷開；第一繼電器在啟用限位開關(guān)旁路功能時吸合，第二繼電器在2個機械式限位開關(guān)均未被觸發(fā)時吸合，接觸器在第一繼電器和第二繼電器同時或任一吸合時吸合，輸入模塊采集兩位旋鈕所在檔位及2個機械式限位開關(guān)的信號；當(dāng)往返設(shè)備在固定軌道上運行超出任一端的行程時，相對應(yīng)的機械式限位開關(guān)將被觸發(fā)，第二繼電器常閉觸點斷開，從而通過接觸器控制往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路的通斷；第一繼電器通過輸出模塊的輸出點控制，當(dāng)輸出點為“開”時，第二繼電器吸合從而實現(xiàn)在第一個繼電器斷開時控制往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路的通斷。
[0008]具體的，所述機械式限位開關(guān)采用行程開關(guān)。
[0009]所述2個機械式限位開關(guān)的常開觸點分別接入至輸入模塊的輸入點，當(dāng)任一機械式限位開關(guān)被觸發(fā)時，邏輯程序檢測到輸入點被點亮，形成故障警報，斷開邏輯程序自動運行條件，往返設(shè)備停止自動運行。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明更能確保當(dāng)往返設(shè)備運行超出正常行程時設(shè)備的安全性，不僅在邏輯程序中形成故障警報，而且在硬件回路中斷開往返設(shè)備驅(qū)動電機的電源回路，確保往返設(shè)備在異常時的安全可靠性，啟用限位開關(guān)旁路功能時，可以通過旁路功能實現(xiàn)接通往返設(shè)備驅(qū)動電機的電源回路，從而實現(xiàn)手動操作往返設(shè)備恢復(fù)至正常行程內(nèi)，避免了外加動力及實際操作中的一些繁瑣及難度，提高了設(shè)備安全性，縮短了故障處理時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是繼電器2的硬件回路示意圖。
[0012]圖2是接觸器I的硬件回路示意圖。
[0013]圖3是兩位旋鈕和機械式限位開關(guān)輸入點回路示意圖。
[0014]圖4是繼電器2輸出點回路示意圖。
[0015]圖5是往返設(shè)備進行往返運行時觸發(fā)機械式限位開關(guān)示意圖。

【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明提出一種往返設(shè)備運行超出正常行程，觸發(fā)機械式限位開關(guān)時可更安全的保護設(shè)備和維護人員、更快速的復(fù)位故障的方案。在既有的處理方案基礎(chǔ)上增加限位開關(guān)旁路功能，不僅可以在任一機械式限位開關(guān)被觸發(fā)時，在邏輯程序中行程故障警報，而且可以在硬件回路中徹底斷開往返設(shè)備驅(qū)動電機的電源回路，并且可以通過限位開關(guān)旁路功能更加快速、安全的復(fù)位故障，使往返設(shè)備重新進行正常運行。
[0017]以下對照附圖闡述電氣硬件回路的安裝接線方式及兩個機械式限位開關(guān)的安裝方式，如圖1?4所示，本發(fā)明包括安裝在固定軌道兩端往返設(shè)備正常行程邊界的2個機械式限位開關(guān)(本實施例使用行程開關(guān))、I個兩位旋鈕、2個繼電器、I個接觸器以及PLC的輸入模塊、輸出模塊。2個繼電器中，第二繼電器的線圈與2個機械式限位開關(guān)的常閉觸點串連，第二繼電器的的觸點與接觸器的線圈串聯(lián)，接觸器的觸點串聯(lián)在往返設(shè)備驅(qū)動電機的電源回路中；第一繼電器的控制端連接輸出模塊的輸出點，第一繼電器的觸點與第一繼電器的的觸點并聯(lián)；兩位旋鈕的兩檔分別接入到輸入模塊的兩個輸入點，用于控制限位開關(guān)芳路的啟用和斷開。
[0018]2個機械式限位開關(guān)檢測往返設(shè)備是否超出正常運行行程，兩位旋鈕實現(xiàn)是否啟用限位開關(guān)旁路功能，第一繼電器在啟用限位開關(guān)旁路功能時吸合，第二繼電器在2個機械式限位開關(guān)均未被觸發(fā)時吸合，接觸器在第一繼電器和第二繼電器同時或任一吸合時吸合，輸入模塊采集兩位旋鈕所在檔位及2個機械式限位開關(guān)的信號；采用一個觸發(fā)模塊控制繼電器I的吸合及斷開。
[0019]當(dāng)往返設(shè)備在固定軌道上運行超出任一端的行程時，相對應(yīng)的機械式限位開關(guān)將被觸發(fā)，第二繼電器常閉觸點斷開，從而通過接觸器控制往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路的通斷；第一繼電器通過輸出模塊的輸出點控制，當(dāng)輸出點為ON (開)時,第二繼電器吸合從而實現(xiàn)在第一個繼電器斷開時控制往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路的通斷。
[0020]如圖5所示，所述2個機械式限位開關(guān)分別設(shè)置在往返設(shè)備固定軌道兩端上的正常行程外的安全距離內(nèi)，作用為檢測往返設(shè)備在進行往返運行時是否超出正常行程，當(dāng)往返設(shè)備在固定軌道上運行超出任一端的行程時，相對應(yīng)的機械式限位開關(guān)將被觸發(fā)；2個繼電器中第二繼電器是通過2個機械式限位開關(guān)的常閉觸點串連來控制通斷的，當(dāng)任一機械式限位開關(guān)被觸發(fā)時，其常閉觸點斷開，接觸器線圈回路斷開，接觸器不能吸合從而控制往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路的通斷。2個繼電器中第一繼電器是通過輸出模塊的輸出點控制，當(dāng)邏輯程序執(zhí)行結(jié)果輸出點ON時，第一繼電器吸合從而實現(xiàn)在第二繼電器斷開時控制往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路的通斷；通過接觸器的通斷控制往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路通斷。
[0021]本發(fā)明的控制方案采用2個機械式限位開關(guān)的常開觸點分別接入至輸入模塊的輸入點，當(dāng)任一機械式限位開關(guān)被觸發(fā)時，邏輯程序檢測到輸入點被點亮，形成故障警報，斷開邏輯程序自動運行條件，設(shè)備停止自動運行。
[0022]本發(fā)明的控制方案采用2個機械式限位開關(guān)的常閉觸點串連控制繼電器的通斷，進而控制控制往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路的接觸器的通斷，實現(xiàn)當(dāng)往返設(shè)備運行超出正常行程時，觸發(fā)機械式限位開關(guān)，斷開驅(qū)動電機電源回路，確保設(shè)備的安全。
[0023]本發(fā)明的控制方案采用兩位旋鈕的選擇實現(xiàn)限位開關(guān)旁路的啟用或斷開，當(dāng)往返設(shè)備正常運行時，斷開限位開關(guān)旁路，避免往返設(shè)備觸發(fā)任一機械式限位開關(guān)時不能有效的斷開往返設(shè)定驅(qū)動電機電源回路。當(dāng)往返設(shè)備運行異常，超出正常行程時，觸發(fā)任一機械式限位開關(guān)實現(xiàn)往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路的斷開，此時，啟用限位開關(guān)旁路功能，通過旁路功能接通往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路，手動操作往返設(shè)備運行至正常行程內(nèi)，避免了觸發(fā)機械式限位開關(guān)時，往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路斷開，為使其恢復(fù)至正常行程內(nèi)而外加的動力，避免了實際操作時存在的繁瑣及難度。
[0024]如圖1所示，2個機械式限位開關(guān)的常閉觸發(fā)進行串連，串連后的一端連接電源+24V，另一端連接繼電器2線圈的一端(如繼電器2的線圈兩端分正負極，請連接在對應(yīng)的正極端子上)，繼電器2線圈的另一端連接電源OV (如繼電器2的線圈兩端分正負極，請連接在對應(yīng)的負極端子上)。
[0025]如圖2所示，繼電器2的一組常開觸點一端連接電源220V的一端，繼電器2的同組常開觸點另一端連接接觸器I線圈的一端，接觸器I線圈的另一端連接電源220V的另一端。繼電器I的一組常開觸點的兩端分別連接在上述繼電器2所使用的那組常開觸點的兩端。
[0026]此電氣硬件回路的作用是當(dāng)機械式限位開關(guān)1、2同時未被觸發(fā)時，上述繼電器2線圈通電，其常閉觸點吸合，接觸器I線圈通電，其常開觸點吸合，往返設(shè)備驅(qū)動電機得電。反之，當(dāng)機械式限位開關(guān)1、2任一開關(guān)被觸發(fā)時，往返設(shè)備驅(qū)動電機失電。當(dāng)機械式限位開關(guān)1、2任一開關(guān)被觸發(fā)而導(dǎo)致往返設(shè)備驅(qū)動電機失電時，使繼電器I線圈通電，吸合常開觸點時，同樣可以使往返設(shè)備驅(qū)動電機得電，確保往返設(shè)備驅(qū)動電機可以手動操作運行。
[0027]如圖3所示，兩位旋鈕的兩位常開觸點分別連接在輸入模塊的兩個輸入點InputOUInput 02上，當(dāng)兩位旋鈕旋至對應(yīng)輸入點Input 01時,表示啟用限位開關(guān)旁路，當(dāng)兩位旋鈕旋至對應(yīng)輸入點Input 02時，表示斷開限位開關(guān)旁路。機械式限位開關(guān)1、2的常開觸點分別連接在輸入模塊的兩個輸入點Input 03、Input 04上，當(dāng)任一輸入信號被觸發(fā)時，表示往返設(shè)備運行超出正常行程，邏輯程序形成故障警報，斷開往返設(shè)備自動運行程序。
[0028]如圖4所示，繼電器I的線圈的兩端分別連接在輸出模塊的輸出點Output I和電源OV上(如繼電器I的線圈兩端分正負極，按本發(fā)明所述圖，請把線圈的正極端子與輸出模塊的輸出點Output OI連接,線圈的負極端子與電源OV連接)，當(dāng)輸出模塊的輸出點OutputI置0N，繼電器I的線圈通電吸合時，表示啟用限位開關(guān)旁路，反之表示斷開限位開關(guān)旁路。
[0029]綜合上述，往返設(shè)備在其固定軌道的正常行程內(nèi)往返運行時，設(shè)備正常。機械式限位開關(guān)1、2未被觸發(fā)，其對應(yīng)的輸入模塊的兩個輸入點Input 03、Input 04均未被觸發(fā)，繼電器2的線圈回路通電；兩位旋鈕旋至對應(yīng)輸入點Input 02，斷開限位開關(guān)旁路；連接至輸出模塊的輸出點Output I的繼電器1，根據(jù)兩位旋鈕旋至的檔位，通過邏輯程序執(zhí)行結(jié)果，繼電器I未吸合；接觸器I的線圈兩端通過繼電器2的常開觸點的吸合形成回路通電，接觸器I吸合，常開觸點接通，往返設(shè)備驅(qū)動電機得電運行。
[0030]往返設(shè)備在其固定軌道上運行超出正常行程時。其相對應(yīng)固定軌道端的機械式限位開關(guān)被觸發(fā)，其對應(yīng)的輸入模塊的輸入點Input 03或Input 04被觸發(fā)，邏輯程序形成故障警報，斷開往返設(shè)備自動運行程序，繼電器2的線圈回路斷開，上述繼電器2的常開觸點斷開，接觸器I的線圈回路斷開，往返設(shè)備驅(qū)動電機失電停止運行；此時把兩位旋鈕旋至對應(yīng)輸入點Input 01，啟用限位開關(guān)旁路；連接至輸出模塊的輸出點Output I的繼電器1，根據(jù)兩位旋鈕旋至的檔位，通過邏輯程序執(zhí)行結(jié)果，繼電器I吸合；接觸器I的線圈兩端通過繼電器I的常開觸點的吸合形成回路通電，接觸器I吸合，常開觸點接通，往返設(shè)備驅(qū)動電機得電，可手動操作運行至正常行程內(nèi)。脫離所觸發(fā)的機械式限位開關(guān)，上述機械式限位開關(guān)的常閉觸點吸合，繼電器2的線圈回路通電，所述的繼電器2的常開觸點吸合，接觸器I的線圈回路可通過繼電器2的常開觸點形成通電回路。然后，把兩位旋鈕旋至對應(yīng)輸入點Input 02，斷開限位開關(guān)旁路，繼電器I斷開吸合。復(fù)位故障警報，重新啟動往返設(shè)備的自動運行程序，設(shè)備恢復(fù)正常運行。
[0031]本發(fā)明在往返設(shè)備運行超出正常行程，觸發(fā)機械式限位開關(guān)時會產(chǎn)生故障警報的基礎(chǔ)上增加了硬件回路斷開往返設(shè)備驅(qū)動電機的電源，并增加了限位開關(guān)旁路功能，可通過此功能使得機械式限位開關(guān)被觸發(fā)而導(dǎo)致往返設(shè)備驅(qū)動電機斷電時，通過旁路功能給往返設(shè)備驅(qū)動電機通電，手動操作往返設(shè)備運行至正常行程內(nèi)。提高了往返設(shè)備出現(xiàn)異常超出行程時的設(shè)備安全性及維護人員進行維護時的安全性，大大縮短了故障復(fù)位所需的時間，提聞了設(shè)備的運行率。
[0032]由于本發(fā)明使用了限位開關(guān)旁路功能，它與傳統(tǒng)控制方法比較，具有如下的優(yōu)點。
[0033]1.機械式限位開關(guān)的常閉觸點串連:2個機械式限位開關(guān)的常閉觸點串連，使得任一機械式限位開關(guān)被觸發(fā)時可以有效斷開往返設(shè)備電機電源回路。
[0034]2.限位開關(guān)的旁路功能:當(dāng)任一機械式限位開關(guān)被觸發(fā)而斷開往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路時，啟用此功能避免了為使其恢復(fù)至正常行程內(nèi)而外加的動力，消除了傳統(tǒng)方式實際操作時存在的繁瑣及難度。
[0035]3.安全性更高:本發(fā)明的方案不僅在邏輯程序中形成故障警報，而且在硬件回路中斷開往返設(shè)備驅(qū)動回路。提高了往返設(shè)備出現(xiàn)異常超出行程時的設(shè)備安全性及維護人員進行維護時的安全性。
[0036]恢復(fù)故障更方便:限位開關(guān)的旁路功能可以在機械式限位開關(guān)回路斷開時，接通往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路，現(xiàn)實手動操作往返設(shè)備恢復(fù)至正常行程內(nèi)，而不需要外加動力。大大縮短了故障復(fù)位所需的時間，提高了設(shè)備的運行率。
【權(quán)利要求】
1.往返設(shè)備中的限位開關(guān)旁路，其特征是:包括安裝在固定軌道兩端往返設(shè)備正常行程邊界的2個機械式限位開關(guān)、I個兩位旋鈕、2個繼電器、I個接觸器以及PLC的輸入模塊、輸出模塊；2個繼電器中，第二繼電器的線圈與2個機械式限位開關(guān)的常閉觸點串連，第二繼電器的的觸點與接觸器的線圈串聯(lián)，接觸器的觸點串聯(lián)在往返設(shè)備驅(qū)動電機的電源回路中；第一繼電器的控制端連接輸出模塊的輸出點，第一繼電器的觸點與第一繼電器的的觸點并聯(lián)；兩位旋鈕的兩檔分別接入到輸入模塊的兩個輸入點，用于控制限位開關(guān)旁路的啟用和斷開；第一繼電器在啟用限位開關(guān)旁路功能時吸合，第二繼電器在2個機械式限位開關(guān)均未被觸發(fā)時吸合，接觸器在第一繼電器和第二繼電器同時或任一吸合時吸合，輸入模塊采集兩位旋鈕所在檔位及2個機械式限位開關(guān)的信號；當(dāng)往返設(shè)備在固定軌道上運行超出任一端的行程時，相對應(yīng)的機械式限位開關(guān)將被觸發(fā)，第二繼電器常閉觸點斷開，從而通過接觸器控制往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路的通斷；第一繼電器通過輸出模塊的輸出點控制，當(dāng)輸出點為“開”時，第二繼電器吸合從而實現(xiàn)在第一個繼電器斷開時控制往返設(shè)備驅(qū)動電機電源回路的通斷。
2.如權(quán)利要求1所述往返設(shè)備中的限位開關(guān)旁路，其特征是:所述機械式限位開關(guān)為行程開關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述往返設(shè)備中的限位開關(guān)旁路，其特征是:所述2個機械式限位開關(guān)的常開觸點分別接入至輸入模塊的輸入點，當(dāng)任一機械式限位開關(guān)被觸發(fā)時，邏輯程序檢測到輸入點被點亮，形成故障警報，斷開邏輯程序自動運行條件，往返設(shè)備停止自動運行。
【文檔編號】H02H5/00GK104242235SQ201410446683
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】陳濤, 劉黎明, 胡居亞 申請人:天奇自動化工程股份有限公司