一种应急停止环路监测系统及监测方法
【专利摘要】本发明涉及一种应急停止环路监测系统及监测方法，监测系统包括应急停止按钮，应急停止按钮连PLC，PLC连应急切断继电器和故障继电器，应急切断继电器连被控制设备，故障继电器连报警设备。监测方法：PLC对环路的电流信号采集，根据电流的大小确定PLC输出报警或停止命令。本发明的有益效果为：本发明的环路监测停止信号不是直接连接到控制设备，而是提供PLC的分析后才到达被控制设备，满足FMEA（故障模式分析和故障影响分析组合试验）的要求，避免了在失火（环路开路）和发生水灾（环路短路）的恶劣情况下不会发出错误命令导致船舶失控。
【专利说明】一种应急停止环路监测系统及监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应急停止环路监测系统及监测方法。
【背景技术】
[0002]目前，船舶上的环路监测的停止信号是直接连接到被控制设备上，在环路短路时会发出错误的信号，导致设备停止运行，当在失火(环路开路)和发生水灾(环路短路)的恶劣情况下会发出错误命令导致船舶失控。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种应急停止环路监测系统及监测方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。 [0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
一种应急停止环路监测系统，包括应急停止按钮和被控制设备，所述应急停止按钮输出端连接有PLC控制器，所述PLC控制器分别连接有应急切断输出继电器和故障输出继电器，所述应急切断输出继电器输出端连接有被控制设备，所述故障输出继电器输出端连接有报警设备。
[0005]一种利用上述监测系统的应急停止环路监测方法，包括以下步骤:
1)PLC控制器开机初始化，读取应急停止环路的电流值；
2)当PLC控制器读取到的电流值为12.5~17.5 mA时，判断应急停止环路处于短路故障状态，PLC控制器控制故障输出继电器输出故障信号，报警设备收到故障信号后开始报警，PLC控制器返回重新读取应急停止环路电流值；
3)当PLC控制器读取到的电流值为≤1.875mA时，判断应急停止环路处于开路故障状态，PLC控制器控制故障输出继电器输出故障信号，报警设备收到故障信号后开始报警，PLC控制器返回重新读取应急停止环路电流值；
4)当PLC控制器读取到的电流值为7.5~10.625 mA时，判断为应急停止按钮动作电流值，开始检测应急停止按钮的信号:如果检测到应急停止按钮闭合，PLC控制器控制应急切断输出继电器闭合，被控制设备停止运行，PLC控制器返回重新读取应急停止环路电流值；如果检测到应急停止按钮没有闭合，PLC控制器控制故障输出继电器输出故障信号，报警设备收到故障信号后开始报警，PLC控制器返回重新读取应急停止环路电流值；
5)当PLC控制器读取到的电流值为3.75~6.25 mA时，判断应急停止环路处于正常运行状态，开始检测应急停止按钮的信号:如果检测到应急停止按钮没有闭合，PLC控制器控制应急切断输出继电器不动作或复位，PLC控制器返回重新读取应急停止环路电流值；如果检测到应急停止按钮闭合，PLC控制器控制故障输出继电器输出故障信号，报警设备收到故障信号后开始报警，PLC控制器返回重新读取应急停止环路电流值。
[0006]所述应急停止环路监测方法中，在应急停止环路故障状态时，PLC控制器控制故障输出继电器打开，在应急停止环路正常状态时，PLC控制器控制故障输出继电器闭合。[0007]本发明的有益效果为:本发明的环路监测停止信号不是直接连接到控制设备，而是提供PLC的分析后才到达被控制设备，满足FMEA (故障模式分析和故障影响分析组合试验)的要求，避免了在失火(环路开路)和发生水灾(环路短路)的恶劣情况下不会发出错误命令导致船舶失控。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
[0009]图1是本发明实施例所述的应急停止环路监测系统的结构框图；
图2是本发明实施例所述的应急停止环路监测监测方法的流程图。
[0010]图中:
1、应急停止按钮；2、被控制设备；3、PLC控制器；4、应急切断输出继电器；5、故障输出继电器；6、报警设备。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，本发明实施例所述的一种应急停止环路监测系统，包括应急停止按钮I和被控制设备2，所述应急停止按钮I输出端连接有PLC控制器3，所述PLC控制器3分别连接有应急切断输出继电器4和故障输出继电器5,所述应急切断输出继电器4输出端连接有被控制设备2，所述故障输出继电器5输出端连接有报警设备6。
[0012]如图2所示，给出了应急停止环路监测方法的时序关系，
1)启动PLC控制器3，PLC进行初始化，开始对应急停止环路的电流进行采样；
2)当PLC控制器3读取到的电流值为12.5~17.5 mA时，判断应急停止环路处于短路故障状态，PLC控制器3控制故障输出继电器5输出故障信号，报警设备6收到故障信号后开始报警，PLC控制器3返回重新读取应急停止环路电流值；
3)当PLC控制器3读取到的电流值为≤1.875mA时，判断应急停止环路处于开路故障状态,PLC控制器3控制故障输出继电器5输出故障信号，报警设备6收到故障信号后开始报警，PLC控制器3返回重新读取应急停止环路电流值；
4)当PLC控制器3读取到的电流值为7.5~10.625 mA时，判断为应急停止按钮I动作电流值，开始检测应急停止按钮I的信号:如果检测到应急停止按钮I闭合，PLC控制器
3控制应急切断输出继电器4闭合，被控制设备2停止运行，PLC控制器3返回重新读取应急停止环路电流值；如果检测到应急停止按钮I没有闭合，PLC控制器3控制故障输出继电器5输出故障信号，报警设备6收到故障信号后开始报警，PLC控制器3返回重新读取应急停止环路电流值；
5)当PLC控制器3读取到的电流值为3.75~6.25 mA时，判断应急停止环路处于正常运行状态，开始检测应急停止按钮I的信号:如果检测到应急停止按钮I没有闭合，PLC控制器3控制应急切断输出继电器4不动作或复位，PLC控制器3返回重新读取应急停止环路电流值；如果检测到应急停止按钮I闭合，PLC控制器3控制故障输出继电器5输出故障信号，报警设备6收到故障信号后开始报警，PLC控制器3返回重新读取应急停止环路电流值。
[0013]所述应急停止环路监测方法中，在应急停止环路故障状态时，PLC控制器3控制故障输出继电器5打开，在应急停止环路正常状态时，PLC控制器3控制故障输出继电器5闭
口 O
[0014]利用西门子可编程S7-200系列完成需检测和报警及控制各个回路的信号取样，根据电流值判断，输出报警和控制信号驱动相应的继电器。避免因回路故障的发生导致错误的停止信号输出。各控制箱的工作电源=PLC模块电源:DC24V ;回路监测电源:DC24V(来自PLC的CPU模块的传感器电源输出口)；电流:2A。电路的功能实现:急停输入回路电路说明:监测箱急停回路输入端串联I个1.2kQ，IW电阻，同时急停输入回路的急停按钮常开触点两端必须并联I个2kΩ，IW电阻，再串联一个lkQ，lW电阻。
[0015]PLC根据急停输入回路的电流值，进行比对，当检测到输入状态为急停按钮动作电流值时，按钮在闭合状态急停继电器动作，常开触点闭合，输出急停信号；若按钮不在闭合状态时程序返回重新电流值采样；当检测到输入状态为环路断线电流值时，故障继电器的常开触点打开，输出故障信号；当检测到输入状态为环路短路电流值时，故障继电器的常开触点打开，输出故障信号。为保障此监测系统一直工作，我们将故障继电器在PLC中设置为正常时动作，故障时复位(正常时常开触点闭合，故障时打开)，若监测箱失电时，故障继电器由于失电而复位，常开触点打开，那么故障继电器也可以反映监测箱的失电状态。
[0016]应急停止环路监测，可以监测环路的开路、短路，根据PLC对环路的电流信号采集，根据电流的大小确定PLC输出报警或停止命令，即这个停止信号不是直接连接到控制设备，而是提供PLC的分析后才到达被控制设备，避免短路或开路而误操作；应用在GPA696MR项目上，满足FMEA (故障模式分析和故障影响分析组合试验)的要求。
[0017]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种应急停止环路监测系统，包括应急停止按钮(I)，其特征在于:所述应急停止按钮(I)输出端连接有PLC控制器(3)，所述PLC控制器(3)分别连接有应急切断输出继电器(4)和故障输出继电器(5)，所述应急切断输出继电器(4)输出端连接被控制设备(2)，所述故障输出继电器(5)输出端连接有报警设备(6)。
2.一种利用权利要求1所述的监测系统的应急停止环路监测方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)PLC控制器(3)开机初始化，读取应急停止环路的电流值； 2)当PLC控制器(3)读取到的电流值为12.5~17.5 mA时，判断应急停止环路处于短路故障状态，PLC控制器(3)控制故障输出继电器(5)输出故障信号，报警设备(6)收到故障信号后开始报警，PLC控制器(3)返回重新读取应急停止环路电流值； 3)当PLC控制器(3)读取到的电流值为≤1.875mA时，判断应急停止环路处于开路故障状态，PLC控制器(3)控制故障输出继电器(5)输出故障信号,报警设备(6)收到故障信号后开始报警，PLC控制器(3)返回重新读取应急停止环路电流值； 4)当PLC控制器(3)读取到的电流值为7.5~10.625 mA时，判断为应急停止按钮(I)动作电流值，开始检测应急停止按钮(I)的信号:如果检测到应急停止按钮(I)闭合，PLC控制器(3)控制应急切断输出继电器(4)闭合，被控制设备(2)停止运行，PLC控制器(3)返回重新读取应急停止环路电流值；如果检测到应急停止按钮(I)没有闭合，PLC控制器(3)控制故障输出继电器(5)输出故障信号，报警设备(6)收到故障信号后开始报警，PLC控制器(3)返回重新读取应急停止环路电流值； 5)当PLC控制器(3)读取到的电流值为3.75~6.25 mA时，判断应急停止环路处于正常运行状态，开始检测应急停止按钮(I)的信号:如果检测到应急停止按钮(I)没有闭合，PLC控制器(3)控制应急切断输出继电器(4)不动作或复位，PLC控制器(3)返回重新读取应急停止环路电流值。
3.根据权利要求2所述的应急停止环路监测方法，其特征在于，步骤5)中:如果检测到应急停止按钮(I)闭合，PLC控制器(3)控制故障输出继电器(5)输出故障信号，报警设备(6)收到故障信号后开始报警，PLC控制器(3)返回重新读取应急停止环路电流值。
4.根据权利要求2或3所述的应急停止环路监测方法，其特征在于:所述应急停止环路监测方法中，在应急停止环路故障状态时，PLC控制器(3)控制故障输出继电器(5)打开。
5.根据权利要求2或3所述的应急停止环路监测方法，其特征在于:在应急停止环路正常状态时，PLC控制器(3 )控制故障输出继电器(5)闭合。
【文档编号】G01R31/02GK103698650SQ201310733514
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】施文利, 刘兴杰, 胡清 申请人:浙江造船有限公司