[發明專利]具有自診斷功能的光電開關裝置

無效

• 申請號: 201010255672.9
• 申請日: 2010-08-17
• 公開（公告）號: CN101951250A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 劉鴻
• 申請（專利權）人: 劉鴻
• 主分類號: H03K17/78
• 分類號: H03K17/78
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 黃振華

技術領域

本發明涉及一種安全開關裝置，具體地說是一種在工業自動化控制領域中應用的具有自診斷功能的光電開關裝置，它與微電子計算機控制技術相結合，可實現一定人性化、智能化的安全控制系統。

背景技術

限位開關又稱行程開關，可以安裝在相對靜止的物體(如固定架、門框等，簡稱靜物)上或者運動的物體(如行車、門等，簡稱動物)上。當動物接近靜物時，開關通過機械、光電或紅外等傳感器感知，再由開關接點開、合狀態的改變去控制電路及設備進行相應的動作。

目前，光電開關、接近開關及測距開關等作為限位開關被廣泛地用于工業自動控制領域中。一般情況下，當設備動作機構處于某一極限位置時，開關狀態發生改變，表明開關性能良好。但有時設備動作機構運動至極限位置時，開關狀態并未改變，設備動作機構也并未停止運動，因而導致設備事故的發生，這就表明限位開關已損壞或連接開關的線路有問題。而這些問題只能在設備發生事故時才知曉，此時方察覺限位開關出現故障已為時已晚。若有一種設想：當安裝在設備上的限位開關具有這樣一項功能，即設備在上電時，其附加的一個自診斷開關檢測裝置能自動監別開關的狀態，就可預見設備的限位電路是否有隱性故障或設備機構所處位置狀況是否正常，從而將設備的隱性限位問題變為一種可預防性的控制技術。

發明內容

本發明針對現有技術中的光電開關無法進行自診斷，當其存在隱形故障易導致事故發生的問題，提出一種具有自診斷功能的光電開關裝置，該裝置可預見設備的限位電路是否有存在隱性故障，從而預先排除。

為實現上述目的，本發明提供了兩種解決方案，第一種解決方案是：

一種具有自診斷功能的光電開關裝置，包括光電開關SQ，該光電開關SQ安裝在工作電源Vcc和接地端GND之間，在工作電源Vcc輸入端串接隔離二極管VD1，隔離二極管VD1的負極一路連接光電開關SQ，另一路經測試按鈕SB連接電位器RP至接地端GND，電位器RP的可調端與接地端GND之間并聯一個電磁偏轉器PV，電磁偏轉器PV的安裝位置使其只有當電磁偏轉器PV的偏轉片偏轉時才遮住光電開關SQ的光路；當光電開關SQ為PNP型時，在光電開關SQ輸出端與接地端GND之間并聯一個由電阻R2和發光LED管組成的串聯顯示電路；當光電開關SQ為NPN型時，在光電開關SQ輸出端與隔離二極管VD1的負極之間并聯一個由電阻R2和發光LED管組成的串聯顯示電路。

為了保護電磁偏轉器PV的正常工作，可以在電位器RP的可調端與接地端GND之間再并聯一個RC保護電路。

第二種解決方案是：

一種具有自診斷功能的光電開關裝置，包括光電開關SQ，該光電開關SQ安裝在工作電源Vcc和接地端GND之間，再增加一個診斷信號輸入接口IN，在診斷信號輸入接口IN后串接一個隔離二極管VD2，隔離二極管VD2的負極經電位器RP至接地端GND，電位器RP的可調端與接地端GND之間并聯一個電磁偏轉器PV，電磁偏轉器PV的安裝位置使其只有當電磁偏轉器PV的偏轉片偏轉時才遮住光電開關SQ的光路；當光電開關SQ為PNP型時，在光電開關SQ輸出端與接地端GND之間并聯一個由電阻R2和發光LED管組成的串聯顯示電路；當光電開關SQ為NPN型時，在光電開關SQ輸出端與隔離二極管VD1的負極之間并聯一個由電阻R2和發光LED管組成的串聯顯示電路。

同樣，為了保護電磁偏轉器PV的正常工作，可以在電位器RP的可調端與接地端GND之間還并聯一個RC保護電路。

本發明通過在光電開關裝置基礎上增加一個自診斷電路，非常方便的解決了現有技術存在的限位開關安全隱患，其可以通過手動或與PLC及計算機相結合，完全可預見設備的隱性限位故障，同時，由于具有自診斷功能，根據需要可隨時診斷開關性能。并且該裝置的電路結構簡單，成本低廉，可以方便的對現有設備進行改裝。

附圖說明

圖1是本發明中光電開關為PNP型的電路結構圖。

圖2是本發明中光電開關為NPN型的電路結構圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的電路由PNP型光電開關、電磁偏轉器、電位器、二極管、電阻器、電容器、LED發光管和按鈕等主要元器件組成。

1、電路元器件的作用：

光電開關SQ：供所需電路輸入信號之用；

電磁偏轉器PV：遮擋光電開關光路，檢測開關動作特性；

電位器RP：電壓取樣，調整電磁偏轉器的偏轉片偏轉幅度；；

二極管VD1：防止工作電源接反所造成其裝置損壞：

二極管VD2：隔離自診斷信號對外輸出；