专利名称：一种光电管适配器电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及炼钢用的行车吊具电器控制部件，更具体地说，涉及 一种光电管适配器电路，该电路可供多个不同类型的光电管工作。
技术背景在工业控制中常用到光电管和光电管适配器， 一对光电管由接受管和 发射管组成，当发射管发出的红外线被接受管接收，控制适配器的常开触 头使其闭合，去控制电气部件运动。例如，在炼钢行业中的行车吊具是由 很多就是用光电管控制的，轧辊吊具是比较典型的，它的l个吊具上有四个抱臂就有4个适配器和4对光电管组成， 一对光电管对应的两个适配器 并联输出，抱臂的移动停止实际上只有一对光电管的最后一个抱臂动作停 止后起作用，然后通过适配器的触头送到控制电机接触器的线圏，来达到 夹紧轧辊的目的。适配器与光电管结合使用非常单一，每对光电管对应一 个适配器。适配器由交流220V整流为直流24V来进行控制，光电管产品 为DC24V, PNP型和NPN型，要与配套的同型号适配器同时使用，适配 器内部有射极放大电路对输出电流进行放大，才能带动负载，光电管不允 许直接带负载。图l是丹麦公司生厂的适配器的接线原理图。从图中可以 看出端子2、 IO为电源端子，端子l、 3、 4为继电器触头端子，端子9、 7 接外部电源，端子7、 5接光电发射管LT,端子6、 8接光电接收管LR。 当端子2、 IO接220V交流电源时，如果光电发射管LT和光电接收管LR 在一条直线上，发射管发'出的红外线被接收管接收，小继电器上的端子l、 3闭合，把所需的电压送出，去控制相应的设备。如果光电发射管LT和光 电接收管LR之间光被遮挡，端子l、 3就断开。输出小继电器的触头电压 为250VAC/3A，或者120V/5A。上述的适配器就是一对光电管和一个适配器组成，在使用时一个适配 器只能控制一对光电管，并且适配器和光电管必须型号相同，如果不同则 不可使用。还有其接线方式比较烦瑣，调节延时必须要反复调整各路适配器上的电位器(光电管的使用和适配器成正比组合)，导致工作效率不高。 此外，这种单一的适配器还需要常常从国外进口，价格也非常昂贵，导致 企业的生产成本提高。 实用新型内容针对常见的适配器存在的一个适配器只能控制一对光电管，适配器和 所控制的光电管型号必须相同以及适配器和光电管接线烦瑣的缺点，本实 用新型的目的是提供一种光电管适配器电路，使用此电路的光电管适配器 可以控制多对光电管工作，也可以匹配不同型号的光电管，光电管可以在 此种适配器上直接插拔，而不必有复杂的接线。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案 一种光电管适配器电路，包括电源单元，用以将交流电源转化为供所述适配器电路各单元工作的稳 定的直流电源；光电管切换单元，用以做光电管的PNP、 NPN类型的切换选择，PNP 型光电管切换开关与所述直流电源的正电压端连接，NPN型光电管切换开 关与所述直流电源的负电压端连接；触发单元，用以收发所述光电管适配器电路的各种电压信号，由发光 双向二极管V1和电阻R1串联，双向二极管VD1和继电器线圏Kl分别与所述发光双向二极管VI和所述电阻Rl并联，所述触发单元上端与所述光 电管切换单元连接，所述触发单元的继电器线圏Kl的常开触头Kll与所 述交流电源连接；接口单元，用以连接光电管的发射管和接收管以及提供光电管工作的 电源，所述接口单元用以连接光电管的接收管的输出与所述触发单元的输 入端相接。所述触发单元并联形成多路触发单元，所述接口单元并联形成与所述 多路触发单元相对应的多个接口单元，实现可以多路光电管收发的多电路模块。所述触发单元的发光双向二极管VI可以随所述PNP、 NPN切换电路 的切换而发出不同颜色的光，对外显示正在使用的光电管的型号。所述的电源单元包括保险丝RL1与整流器G1相连，所述整流器G1 与滤波电容Cl并联，220V电压指示器并联在所述保险丝RL1的前面；所述的整流器G1包括220/24V变压器和整流电路。所述的电源单元还包括220V报警器，报警蜂鸣器D与二极管V8以及 电阻R8串联，它们并联在所述交流电源上形成一个回路， 一个三极管VT1 一端与所述报警蜂鸣器D连接，另一端通过电阻R9与所述保险丝RL1连接。所述的直流电源上包括一个并联的直流电压指示器以及一个串联的保 险丝RL2。所述的直流电源上还包括一个24V报警指示器电阻R7与发光二极管 V7串联，它们再与所述直流电源并联，连接点在所述保险丝RL2以及所述 直流电压指示器之后。所述的接口单元与PNP和NPN型号的光电管的插头相适配。所述的接口单元的外部特征是4芯单排插座。釆用本实用新型所述的光电管适配器电路的适配器，由于电路含有光 电管切换单元，可以针对PNP和NPN型号的光电管作切换，故这一种适配 器可适用于PNP、 NPN两种型号的光电管，克服了常见的适配器只能适用 匹配型号光电管的缺点；所述光电管适配器电路含有多路触发单元，这种适 配器可以同时控制多对光电管工作，克服了常见的适配器只能控制一对光电 管工作的缺点；所述光电管适配器电路含有的接口单元，与PNP和NPN型 号的光电管的插入端相适配，可以实现不同型号光电管的直接插拔，克服了 常见的适配器与光电管接线烦瑣的缺点；另外目前巿场上常见的光电管适配 器大多是进口产品，价格昂贵，而本实用新型所述的光电管适配器价格相对 较低，这也为使用光电管适配器的企业降低了成本。
图1是一个由丹麦公司生产的NPN型光电管适配器接线图； 图2a是釆用本实用新型的适配器的前面板结构示意图； 图2b是采用本实用新型的适配器的后面板结构示意图；图3是本实用新型的电路示意图；图4是本实用新型中整流器Gl的电路示意图；图5是本实用新型中触发单元电路示意图；图6行车吊具结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。参考图6和图3，钢铁企业的热轧厂l个吊具有四个抱臂611,需要1 个适配器和4对光电管来控制，这一个适配器采用本实用新型所述的光电 管适配器电路，适配器的接口单元401的输出端(图3所示)与控制所述 抱臂611的移动电机接触器的线圈K251连接。每对光电管由接受管和发 射管组成,图8中发射管5011和接收管5012是其中一对。参考图2，所述的适配器釆用本实用新型所述的光电管适配器电路， 并有外壳和前面板111及后面板115,用来安置本实用新型所述的光电管 适配器电路的应用接口和开关。电源开关701、 220V电压指示器1022、 24V电压指示器1031、 24V发光二极管V7、触发单元301 ~ 306上的发光 双向二极管V1—V6、光电管切换单元201开关、及报警蜂鸣器D分别安 装在前面板lll上，由接插件与主板对应的插座连接。220V的保险丝RL1 以及24V的保险丝RL2的保险盒，220V电源连接座及接口单元401 ~ 406 分别安装在后面板115上，由接插件与主板对应的插座连接。参考图3和图4，本实用新型所述的光电管适配器电路，由电源单元 101，光电管切换单元201，触发单元301，接口单元401组成，所述光电 管适配器电路用来控制整个适配器。电源单元101，用以将交流电源102转化为供所述适配器电路各单元 工作的稳定的直流电源103。按下电源开关1021,电流通过保险丝RL1通 往由一个220/24V变压器1011和一个整流电路1012构成的220/24V整 流器Gl,再通过并联的滤波电容C1后得到稳定的24V直流电源103。 一 个220V电压指示器1022并联在所述保险丝RL1的前面，作用是查看有否 电压并显示电压值。光电管切换单元201，用以做光电管的PNP、 NPN类型的切换选择， PNP型光电管切换开关2012与所述直流电源103的正电压端连接，NPN 型光电管切换开关2013与所述直流电源103的负电压端连接。参考图3和图5，触发单元301，用以收发所述光电管适配器电路的 各种电压信号，由发光双向二极管VI和电阻Rl串联，双向二极管VD1和继电器线團Kl分别与所述发光双向二极管V1和所述电阻R1并联，所 述触发单元301上端与所述光电管切换单元201连接，所述触发单元301 的继电器线圏K1的常开触头K11与所述交流电源102连接。参考图3，接口单元401，用以连接光电管的发射管5011和接收管5012 以及提供光电管工作的电源，所述接口单元401的连接光电管的接收管 5012的输出与所述触发单元301的输入端相接。所述触发单元301可以并联形成多路触发单元，所述接口单元401也 并联形成与所述多路触发单元相对应的多个接口单元，实现可以多路光电 管收发的多电路模块，本实施例是6路并联。本光电管适配控制器可以控制最多6对光电管，此6对光电管的插头 可以依次插入后面板115上的接口单元401-406，比如可将光电管的发射 管5011和接收管5012的插头插入接口单元401中，当插入的是NPN型 光电管时，将光电管切换单元201切换到NPN型，此时触发单元301的上 端得到了 24V电压信号，当光电管发射管5011发出的红外线被光电管接 收管5012接收，光电管接收管5012发出0V信号到达触发单元301的下 端，此时触发单元301具有了 24V电压，发光双向二极管V1 V6发出绿 色光源，继电器线圃K1开始动作，其常开触头K11闭合，因为常开触头 Kll与所述交流电源102连接，所以其闭合后将交流电信号送到与接口单 元401连接的控制行车抱臂611的移动电机接触器的线圏K251上，此时 移动电机接触器的线圏K251 #电，移动电机工作，使行车抱臂611开始 移动。插入的是PNP型光电管时，将光电管切换单元201切换到PNP型， 此时触发单元301的上端得到了 OV电压信号，当光电管发射管5011发出 的红外线被光电管接收管5012接收，光电管接收管5012发出24V信号到 达触发单元301的下端，此时触发单元301具有了 24V电压，发光双向二 极管V1 V6发出另一颜色光源，继电器线圈Kl开始动作，其常开触头 Kll闭合，因为常开触头K11与所述交流电源102连接，所以其闭合后将 交流电信号送到与接口单元401连接的控制行车抱臂611的移动电机接触 器的线圃K251上，此时移动电机接触器的线圑051得电，移动电机工作， 使行车抱臂611开始移动。当一对抱臂的两对光电管的接收管收不到发射管的红外线时，光电管的接收管也就不向触发单元301发射电压信号，此时触发单元301两端不 形成24V电压，继电器线圏K1不动作，其常开触头Kll处于常开状态， 就断开了送到行车接触器的线圈K251的交流电源，此时再由行车的控制电路另外增加断电延时继电器来控制。为了使交流电源安全工作，所述电源单元101还有一个220V报警器 104:报警蜂鸣器D与二极管V8以及电阻R8串联，它们并联在所述交流 电源102上形成一个回路， 一个三极管VT1 —端与所述报警蜂鸣器D连接， 另 一端通过电阻R9与所述保险丝RL1连接，在保险丝RL1正常工作状态 下，如果交流输入端的电压为正半周时，三极管VT1导通饱和，报警蜂鸣 器D两端的电压很小，报警蜂鸣器不发音， 一旦保险丝熔断，三极管的基 极得不到工作电流，三极管VT1就会处于截止状态，这样在交流输入端的 电压为正半周时，电流通过电阻器R8使报警蜂鸣器D发音报警，这表示 保险丝已经熔断，需要检查电路，更换新的保险丝。为了使直流电源安全工作，直流电源103包括一个并联的直流电压指 示器1031以及一个串联的保险丝RL2，另外还有一个24V报警指示器105: 电阻R7与发光二极管V7串联，它们再与所述直流电源103并联，连接点 在所述保险丝RL2以及所述直流电压指示器1031之后，保险丝RL2正常 工作时，发光二极管V7和电阻R7的两端有24V电压，发光二极管V7亮， 指示有24V输出， 一旦发光二极管不亮就要根据220V交流电压指示器 1022和24V直流电压指示器1031来判定。为了使光电管与适配器装配方便，所述的接口单元401的外部特征是 4芯单排插座，且与PNP和NPN型号的光电管的发射管5011和接收管5012 的插头插入端相适配，可以实现光电管的直接插拔。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说 明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的 实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的 权利要求书范围内。
权利要求1. 一种光电管适配器电路，其特征在于，包括电源单元(101)，用以将交流电源(102)转化为供所述适配器电路各单元工作的稳定的直流电源(103)；光电管切换单元(201)，用以做光电管的PNP、NPN类型的切换选择，PNP型光电管切换开关(2012)与所述直流电源(103)的正电压端连接，NPN型光电管切换开关(2013)与所述直流电源(103)的负电压端连接；触发单元(301)，用以收发所述光电管适配器电路的各种电压信号，由发光双向二极管(V1)和电阻(R1)串联，双向二极管(VD1)和继电器线圈(K1)分别与所述发光双向二极管(V1)和所述电阻(R1)并联，所述触发单元(301)上端与所述光电管切换单元(201)连接，所述触发单元(301)的继电器线圈(K1)的常开触头(K11)与所述交流电源(102)连接；接口单元(401)，用以连接光电管的发射管(5011)和接收管(5012)以及提供光电管工作的电源，所述接口单元(401)的连接光电管的接收管(5012)的输出与所述触发单元(301)的输入端相接。
2. 如权利要求l所述的光电管适配器电路，其特征在于所述触发单 元(301)并联形成多路触发单元，所述接口单元(401)并联形成与所述 多路触发单元相对应的多个接口单元，实现多路光电管收发的多电路模块。
3. 如权利要求2所述的光电管适配器电路，其特征在于所述触发单 元(301)的发光双向二极管(VI)可以随所述PNP、 NPN切换电路(201) 的切换而发出不同颜色的光，对外显示正在使用的光电管的型号。
4. 如权利要求3所述的光电管适配器电路，其特征在于，所述的电源 单元(101)包括保险丝(RL1)与整流器(Gl)相连，所述整流器(Gl)与滤波电容(Cl)并联，220V电压指示器(1022)并联在所述保险丝(RL1)的前面。
5. 如权利要求4所述的光电管适配器电路，其特征在于所述的整流 器(Gl)包括220/24V变压器(1011)和整流电路(1012)。
6. 如权利要求5所述的光电管适配器电路，其特征在于所述的电源 单元(101)还包括220V报警器(104):报警蜂鸣器(D)与二极管(V8)以及电阻(R8)串联，它们并联在 所述交流电源(102)上形成一个回路， 一个三极管(VT1) —端与所述报 警蜂鸣器(D)连接，另一端通过电阻(R9)与所述保险丝(RL1)连接。
7. 如权利要求6所述的光电管适配器电路，其特征在于所述的直流 电源(103)上包括一个并联的直流电压指示器(1031)以及一个串联的 保险丝(RL2)。
8. 如权利要求7所述的光电管适配器电路，其特征在于，所述的直流 电源(103)上还包括一个24V报警指示器(105):电阻(R7)与发光二极管(V7)串联，它们再与所述直流电源(103) 并联，连接点在所述保险丝(RL2)以及所述直流电压指示器(1031)之后。 ，
9. 如权利要求8所述的光电管适配器电路，其特征在于所述的接口 单元(401 )与PNP和NPN型号的光电管的发射管(5011 )和接收管(5012) 的插头相适配。
10. 如权利要求9所述的光电管适配器电路，其特征在于所述的接 口单元(401)外部特征是4芯单排插座。
专利摘要本实用新型涉及一种光电管适配器电路，由电源单元、光电管切换单元、触发单元及接口单元组成。电源单元用以将交流电源转化为供适配器电路各单元工作的稳定的直流电源；光电管切换单元，用以做光电管的PNP、NPN类型的切换选择；触发单元，用以收发光电管适配器电路的各种电压信号；接口单元，用以连接光电管的发射管和接收管以及提供光电管工作的电源。触发单元并联形成多路触发单元，接口单元并联形成与多路触发单元相对应的多个接口单元，实现可以多路光电管收发的多电路模块。本实用新型提供的光电管适配器电路，可控制多对光电管工作，也可匹配不同型号的光电管，光电管可在此适配器上直接插拔，而没有复杂的接线。
文档编号H03K17/94GK201113969SQ20072006890
公开日2008年9月10日 申请日期2007年4月12日 优先权日2007年4月12日
发明者杜国华, 新 谷, 陈慧海 申请人:宝山钢铁股份有限公司