专利名称：智能多功能组合书柜控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动化控制系统，尤其是一种智能多功能组合书柜功能转换的控制系统。
背景技术：
日常生活中柜和床及书桌是每天使用率最高家居用品，如果家居面积有限，能将床或书桌在不使用时隐藏在柜体内，使用时再展开，就意味相当于提高了家居的使用面积，因而隐形床桌通运而生。目前消费者使用的隐形床桌多是机械式、液压式和非自动控制的电动式，使用上有结构复杂，或操作繁重，特别是有安全隐患。作为改进，智能型推出，如发明专利“智能隐形床控制系统”(公告号CN102591233A，公告日2012.07.18)，“包括床体和动力部分，以及控制器；控制器包括单片机主控模块，直流电源模块，红外检测模块，微动开关模块，及手动开关模块和/或遥控接收器模块，…另外具有热释电红外传感器、阻力检测、微动开关、遥控上锁、电动控制多重安全设置。”然而该实用新型专利控制系统采用接触阻力检测和极位延时遥控自动锁紧法，保护动作缓慢，也可能有接触性损伤，因而可靠性差；动力装置为电机减速机副，笨重体积大且有效功率低，供电220V交流电压对人体不安全。
发明内容本实用新型目的在于提供一种自动控制、操作互锁，性能安全可靠、控制装置紧奏且有效功率高、动作灵敏快捷的隐形床桌开合控制系统。本实用新型包括柜体、操作面板、隐形床、隐藏于隐形床底部的隐形写字台、控制器及驱动电路和控制电路；控制器包括单片机主控模块，直流电源Tl模块，红外检测模块和输出输入模块。控制系统采用现场总线系统，通过CANBAS、PREFILE、LIGHT总线协议实现；所述驱动电路由市电变压整流稳压电源电路和伺服电路组成，包括24V桥式变压整流稳压器、伺服马达的继电器KAl`和继电器KA2和电子锁的YA，伺服马达的电动推杆轴与床架连接。控制电路由操作和控制2个互锁分电路组成；操作面板有书房按钮SBl与卧床按钮SB2，书房按钮SBl与卧床按钮SB2开启时互锁，驱动电路的继电器KAl与继电器KA2两对常开触头互锁；直流电源Tl模块为专用UPS的不间断直流电源模块；所述红外检测模块包括右侧光电开关SQ5和左侧光电开关SQ4，分别安装在隐形床左右侧。作为进一步改进，上述现场总线系统包括现场装置和控制装置之间的全数字化、双向的串行通信网络及一对双绞线；采用集中控制的系统主板带16点Input点和24点Output, 3-4路编码信号接入点，且集成外围接口单元，控制回路输出/输入模块，并可扩展安防报警模块、电话模块电路。作为进一步改进，上述控制电路的操作回路包括书房按钮SBl、卧床按钮SB2、上位开关SQl、下位开关SQ2、继电器KAl、继电器KA2、电磁阀接近开关SQ3和电磁铁YA元件，书房按钮SBl、卧床按钮SB2装在操作面板，上位开关SQl及下位开关SQ2嵌装在隐形床开合的极位触点处，其它元件则安装在柜体内。控制电路由操作和控制马达的2路互锁分电路组成:操作分电路由书房按钮SB1、断电器继电器KAl常开触头并联的支路，卧床按钮SB2、断电器继电器KA2常开触头并联的支路和继电器KAI常闭触头及继电器KA2常闭触头互锁构成；控制分电路由常闭触头并联支路、电磁阀接近开关SQ3常开触头和电磁铁YA串联构成；常闭触头并联支路是卧床按钮SB2、继电器KA2常闭触头互锁的支电路与书房按钮SB1、继电器KAl常闭触头互锁的支电路并联组成。作为进一步改进，上述直流电源Tl模块兼有蓄电功能，包括包含整套系统采用24V直流安全电压及桥式整流直流稳压电路和供电路工作时蓄电的镍氢电池。作为进一步改进，开关模块包括操作开关和控制开关；操作开关有轻触书房按钮SB1、卧床按钮SB2和急停按钮SB3，它们均嵌在柜面板的操作面板上。控制开关有上位开关SQl、下位开关SQ2和电磁阀接近开关SQ3，下位开关SQ2嵌装在床脚底部，上位开关SQl嵌装在隐形床收合的床架极位触点处，电磁阀接近开关SQ3装在柜体内；当电动推杆轴回缩触及下位开关SQ2，继电器KA2断电，电动推杆轴停止动作，当电动推杆轴伸出触及上位开关SQ1，继电器KAl断电，电动推杆轴停止动作，电子锁的锁芯弹出锁紧隐形床架。开关模块还有安全开关，安全开关包括左侧光电开关SQ4、右侧光电开关SQ5 ;光电开关发射端和接收端则设置在每侧底、顶部。作为进一步改进，床架展开时，继电器KA2的线圈吸合，此时床架收合驱动电路串联在继电器KA2上的常闭触头断开，此时若再按下书房按钮SB1，伺服马达无法启动实现互锁。同理，床架收合时，继电器KAl的线圈吸合，此时床架展开驱动电路串联在继电器KA2上的常闭触头断开，此时若再按下书房按钮SB2，伺服马达无法启动实现互锁。作为进一步改进，·按下卧床按钮SB2，电磁阀接近开关SB3感应到位，继电器KA2的线圈吸合，床架展开，同时床架收合驱动电路断开，继电器KAl的线圈失电，实现驱动电路继电器KAl与继电器KA2两对常开触头互锁。按下书房按钮SB1，电磁阀接近开关SB3感应到位，继电器KAl的线圈吸合，床架收合，同时床架展开驱动电路断开，继电器KA2的线圈失电，实现驱动电路继电器KAl与继电器KA2两对常开触头互锁。本实用新型控制系统采用现场总线系统，采用模块化，即插即用，安装维修方便，节省安装维护费用，现场信号真实，提高了系统的可靠性。采用伺服电机的电动推杆轴推拉床架开合，操作轻巧，动力机构灵敏，有效功率高；串联的控制电路回路，隐形床开合互锁，床架二侧设置有非接触性红外线发射接收对监测，安全性能更高；最大限度保证使用者不受到伤害，可有效解决市面现有隐形床控制系统因机械故障造成的安全隐患。
图1是隐形床桌安装平面示意图；图2是本实用新型是操作面板的示意图；图3是本实用新型伺服驱动电路的原理图；图4是本实用新型控制电路原理图。
具体实施方式
下面以实施例进一步对本实用新型作详细说明:[0017]参照图1和图2，本实用新型实施例包括柜体1、操作面板3、隐形床4、隐藏于隐形床4底部的隐形写字台5控制器10和驱动电路及控制电路。本实用新型控制系统采用现场总线系统，通过CANBAS、PREFILE、LIGHT总线协议实现；控制器10包括单片机主控模块，直流电源模块，红外检测模块和输出输入模块，各模块按序插入控制器10相应端口。上述现场总线系统包括连接现场和控制装置之间的全数字化、双向的串行通信网络及一对双绞线；采用集中控制的系统主板带16点Input点和24点Output，3-4路编码信号接入点，且集成外围接口单元，控制回路输出/输入模块，并可扩展安防报警模块、电话模块电路。直流电源Tl模块为专用UPS的不间断直流电源模块，兼有蓄电功能，包括包含整套系统采用24V直流安全电压及桥式整流直流稳压电路和供电路工作时蓄电的镍氢电池8。红外检测模块包括右侧光电开关SQ5和左侧光电开关接收端SQ4，分别安装在隐形床4左右侧，光电开关的发射端6位于底部，光电开关的接收端2位于顶部，当红外线被遮挡，电磁阀接近开关SQ3断开，继电器KAl或继电器KA2断电，无论处于任何状态电动推杆均停止动作。开关模块包括操作、控制和安全开关。操作开关有轻触型书房按钮SB1、卧床按钮SB2和急停按钮SB3，它们均嵌在柜面板的操作面板3上；控制开关有上位开关SQl、下位开关SQ2和电磁阀接近开关SQ3。下位开关SQ2嵌装在床脚底，上位开关SQ2嵌装在隐形床4收合极位的柜体I的触点处，电磁阀接近开关SQ3和其它元件则安装在柜体I内。当电动推杆轴9回缩触及下位开关SQ2，继电器KA2断电，电动推杆轴9停止动作，当电动推杆轴9伸出触及上位开关SQl，继电器KAl断电，电动推杆轴9停止动作，电子锁11的YA失电，电子锁11的锁芯弹出锁紧隐形床4床架。开关模块还有安全开关，安全开关包括左侧光电开关SQ4、右侧光电开关SQ5 ;光电开关发射端和接收端则设置在每侧底、顶部。参照图3，图3是本实用新型驱动电路的原理图。驱动电路由市电变压整流稳压电源电路和驱动电路组成，包括24V桥式变压整流稳压器、伺服马达和并联的继电器KAl常开触头、继电器KA2常开触头及电磁铁YA。伺服马达的电动推杆轴9与床架连接。伺服电动驱动程序为:按下卧床 按钮SB2，继电器KA2的常开触头吸合，电动推杆轴9回缩，驱动隐形床4的床架翻转展出，同时写字台5连动收合隐形；按下书房按钮SB1，继电器KAl的常开触头吸合，电动推杆轴9伸出，驱动隐形床4的床架翻转隐形，同时写字台5连动展出；柜体I装内有检测磁条7，当隐形床4翻转时，其转角数据由检测磁条7检测出并反馈回控制器10，从而控制伺服马达的转动输出量。参照图4，图4是本实用新型控制电路原理图。控制电路由操作和控制2个互锁分电路组成；控制电路包括书房按钮SB1、卧床按钮SB2、上位开关SQ1、下位开关SQ2、继电器KAl、继电器KA2、电磁阀接近开关SQ3和电磁铁YA元件，书房按钮SBl、卧床按钮SB2装在操作面板3，上位开关SQl及下位开关SQ2嵌装在隐形床4开合的极位触点处，其它元件则安装在柜体I内；控制电路由操作和控制马达的2路互锁分电路组成:操作分电路由书房按钮SB1、断电器继电器KAl常开触头并联的支路，卧床按钮SB2、断电器继电器KA2常开触头并联的支路和继电器KAI常闭触头及继电器KA2常闭触头互锁构成；控制分电路由常闭触头并联支路、电磁阀接近开关SQ3常开触头和电磁铁YA串联构成；常闭触头并联支路是卧床按钮SB2、继电器KA2常闭触头互锁的支电路与书房按钮SB1、继电器KAl常闭触头互锁的支电路并联组成。本实用新型的操作和自动控制程序如下:控制系统自动控制程序如下:控制系统自动控制程序如下:1)床架收合:按下书房按钮SBl —电磁铁YA吸合一电磁阀接近开关SQ3 (常开触头)感应到位一继电器KAl吸合一伺服马达的电动推杆轴9伸出一触及上位开关SQl—继电器KAl断电一电动推杆轴9停止动作一床架完全收合一电子锁11的YA失电，电子锁11的锁芯弹出锁紧隐形床4床架；2)床架展开:按下卧床按钮SB2 —电磁铁YA吸合一电磁阀接近开关SQ3 (常开触头)感应到位一继电器KA2吸合一伺服马达的电动推杆轴9回缩一触及下位开关SQ2—继电器KA2断电一电动推杆轴9停止动作一床架完全展开；紧急时，按下急停按钮SB3，伺服马达的电动推杆轴9停止动作。 床架展开时，继电器KA2的线圈吸合，此时床架收合驱动电路串联在继电器KA2上的常闭触头断开，此时若再按下书房按钮SB1，伺服马达无法启动实现互锁。同理，床架收合时，继电器KAl的线圈吸合，此时床架展开驱动电路串联在继电器KA2上的常闭触头断开，此时若再按下书房按钮SB2，，伺服马达无法启动实现互锁。按下卧床按钮SB2，电磁阀接近开关SB3感应到位，继电器KA2的线圈吸合，床架展开，同时床架收合驱动电路断开，继电器KAl的线圈失电，实现驱动电路继电器KAl与继电器KA2两对常开触头互锁。按下卧床按钮SB2，电磁阀接近开关SB3感应到位，继电器KA2的线圈吸合，床架展开，同时床架收合驱动电路断开，继电器KAl的线圈失电，实现驱动电路继电器KAl与继电器KA2两对常开触头互锁。按下书房按钮SB1，电磁阀接近开关SB3感应到位，继电器KAl的线圈吸合，床架收合，同时床架展开驱动电路断开，继电器KA2的线圈失电，实现驱动电路继电器KAl与继电器KA2两对常开触头互锁 。
权利要求1.一种智能多功能组合书柜控制系统，包括柜体(I)、操作面板(3)、隐形床(4)、隐藏于隐形床(4)底部的隐形写字台(5)、控制器(10)和驱动电路及控制电路；控制器(10)包括单片机主控模块，直流电源Tl模块，红外检测模块和输出输入模块；其特征在于:控制系统采用现场总线系统，通过CANBAS、PREFILE、LIGHT总线协议实现；所述驱动电路由市电变压整流稳压电源电路和伺服电路组成，包括24V桥式变压整流稳压器、伺服马达的继电器KAl和继电器KA2及电子锁(11)的YA ;伺服马达的电动推杆轴(9)与床架连接；控制电路由操作和控制2个互锁分电路组成；操作面板(3)有书房按钮SBl与卧床按钮SB2，书房按钮SBl与卧床按钮SB2开启时互锁，驱动电路的继电器KAl与继电器KA2两对常开触头互锁；直流电源Tl模块为专用UPS的不间断直流电源模块；所述红外检测模块包括右侧光电开关SQ5和左侧光电开关SQ4，分别安装在隐形床(4)左右侧。
2.根据权利要求1所述的智能多功能组合书柜控制系统，其特征在于:上述现场总线系统包括连接现场装置和控制装置之间的全数字化、双向的串行通信网络及一对双绞线；采用集中控制的系统主板带16点Input点和24点Output，3-4路编码信号接入点，且集成外围接口单元，控制回路输出/输入模块，并可扩展安防报警模块、电话模块电路。
3.根据权利要求1所述的智能多功能组合书柜控制系统，其特征是:上述控制电路包括书房按钮SB1、卧床按钮SB2、上位开关SQ1、下位开关SQ2、继电器KA1、继电器KA2、电磁阀接近开关SQ3和 电磁铁YA元件，书房按钮SBl、卧床按钮SB2装在操作面板(3)，上位开关SQl及下位开关SQ2嵌装在隐形床(4)开合的极位触点处，其它元件则安装在柜体(I)内；控制电路由操作和控制马达的2路互锁分电路组成；操作分电路由书房按钮SB1、继电器KAl常开触头并联的支路，卧床按钮SB2、继电器KA2常开触头并联的支路和继电器KAI常闭触头及继电器KA2常闭触头互锁构成；控制分电路由常闭触头并联支路、电磁阀接近开关SQ3常开触头和电磁铁YA串联构成；常闭触头并联支路是卧床按钮SB2、继电器KA2常闭触头互锁的支电路与书房按钮SB1、继电器KAl常闭触头互锁的支电路并联组成。
4.根据权利要求1所述的智能多功能组合书柜控制系统，其特征是:上述直流电源Tl模块兼有蓄电功能，包括包含整套系统采用24V直流安全电压及桥式整流直流稳压电路和供电路工作时蓄电的镍氢电池(8 )。
5.根据权利要求1所述的智能多功能组合书柜控制系统，其特征是:开关模块包括操作开关和控制开关；操作开关有轻触型书房按钮SB1、卧床按钮SB2和急停按钮SB3，它们均嵌在柜面板的操作面板(3)上；控制开关有上位开关SQ1、下位开关SQ2和电磁阀接近开关SQ3，下位开关SQ2嵌装在床脚底部，上位开关SQl嵌装在隐形床收合的床架极位触点处，电磁阀接近开关SQ3装在柜体内；当电动推杆轴(9)回缩触及下位开关SQ2，继电器KA2断电，电动推杆轴(9)停止动作，当电动推杆轴(9)伸出触及上位开关SQ1，继电器KAl断电，电动推杆轴(9 )停止动作，电子锁(11)的YA失电，电子锁(11)的锁芯弹出锁紧隐形床(4 )床架；开关模块还有安全开关，安全开关包括左侧光电开关SQ4、右侧光电开关SQ5 ;光电开关发射端(6)和接收端(2)则设置在每侧底、顶部。
6.根据权利要求1所述的智能多功能组合书柜控制系统，其特征是:床架展开时，继电器KA2的线圈吸合，此时床架收合驱动电路串联在继电器KA2上的常闭触头断开，此时若再按下书房按钮SB1，伺服马达无法启动实现互锁；同理，床架收合时，继电器KAl的线圈吸合，此时床架展开驱动电路串联在继电器KA2上的常闭触头断开，此时若再按下书房按钮SB2，伺服马达无法启动实现互锁。
7.根据权利要求1或6所述的智能多功能组合书柜控制系统，其特征是:按下卧床按钮SB2，电磁阀接近开关SB3感应到位，继电器KA2的线圈吸合，床架展开，同时床架收合驱动电路断开，继电器KAl的线圈失电，实现驱动电路继电器KAl与继电器KA2两对常开触头互锁；按下书房按钮SB1，电磁阀接近开关SB3感应到位，继电器KAl的线圈吸合，床架收合，同时床架展开驱动电路断开，继电器KA2的线圈失电，实现驱动电路继电器KAl与继电器KA2两 对常开触头互锁。
专利摘要智能多功能组合书柜控制系统是现场总线控制系统。包括柜体、隐形床和写字台、控制器和驱动电路及控制电路，整套系统采用24V直流安全电压。控制器包括单片机主控模块，直流电源T1模块，红外检测模块和输出输入模块。驱动电路包括桥式变压整流稳压器、伺服马达的继电器KA1和KA2和电子锁YA。控制电路由操作和控制2个串联分电路组成。SB1与SB2开启时互锁，驱动电路的KA1与KA2两对常开触头互锁；隐形床两侧安装有光电开关SQ5和SQ4。现场总线节省安装维护费用，提高了系统可靠性。伺服驱动推拉床架开合，操作轻巧灵敏，有效功率高。串联的控制电路回路，隐形床开合互锁，设置有非接触性光电开关控制，安全性能更高。
文档编号G05B19/418GK203101942SQ20122071128
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者高汉光 申请人:东莞光润家具股份有限公司