瓦楞纸用控制系统安全报警装置的制作方法

本实用新型涉及瓦楞纸生产设备技术领域，特别是涉及瓦楞纸用控制系统安全报警装置。

背景技术：

在瓦楞纸生产控制系统中，瓦楞纸板的在同步输送时需要湿部设备与干部设备的加减速协调生产，公告号CN203283925U公开了一种单面瓦楞纸板的恒张力输送机构，该技术方案采用恒张力控制系统来实现同步输送，恒张力输控制系统中包括减速机，减速机上设有同步摇臂轴，同步摇臂轴连接同步张力辊，在工作过程中，通过瓦楞纸板对同步张力辊的拉力，角度传感器发生相应的角度变化，转换成电信号反馈给控制器以控制输送电机实现纸板的恒张力的控制。

但上述技术方案采用将角度传感器的输出信号直接送入控制器中处理，由于恒张力控制系统在匀速过程中角度传感器的位置是恒定不变的，但由于受工频干扰，控制器在直接接收角度传感器的信号时经常会有不稳定的情形，甚至会出现信号短暂消失，造成输送电机出现卡顿现象，给生产质量和生产人员的安全带来很大影响，且当瓦楞纸输送系统的纸板与输送带出现打滑或纸板断裂等情况，也缺乏有效可靠的报警设备。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供瓦楞纸用控制系统安全报警装置。

其解决的技术方案是：瓦楞纸用控制系统安全报警装置，包括控制器和设置在同步摇臂轴上的角度传感器J1，还包括信号处理模块和报警模块，所述信号处理模块包括放大调节电路和钳位滤波电路，放大调节电路的输入端连接角度传感器J1，放大调节电路的输出端连接钳位滤波电路的输入端，钳位滤波电路的输出端连接控制器的输入端，控制器的控制输出端连接报警模块。

优选的，所述放大调节电路包括运放器A1、A2，运放器A1的同相输入端通过电阻R2连接角度传感器J1的Yout端口和电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地，运放器A1的反相输入端连接电阻R3、R4的一端，电阻R3的另一端连接运放器A1的输出端和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接地，电阻R5的另一端连接运放器A2的反相输入端，运放器A2的同相输入端连接电阻R8、电容C2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R8的另一端连接电阻R7、电容C1的一端，电阻R7的另一端连接角度传感器J1的Xout端口，电容C1的另一端连接运放器A2的输出端，运放器A2的反馈端连接并联的电阻R6、电容C3。

优选的，所述钳位滤波电路包括二极管VD1、VD2，二极管VD1的阳极和二极管VD2的阴极连接运放器A2的输出端和电阻R9的一端，二极管VD1的阴极连接+5V电源，二极管VD2的阳极接地，电阻R9的另一端连接电容C4的一端和控制器的输入端，电容C4的另一端接地。

优选的，所述报警模块包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极通过电阻R10连接控制器的控制输出端，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端通过电阻R11连接+12V电源，+12V电源还连接继电器K1常开触点的一端，继电器K1常开触点的另一端连接电阻R12、R13的一端，电阻R12的另一端通过指示灯LED1接地，电阻R13的另一端通过蜂鸣器BELL接地。

优选的，所述控制器为PLC。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为:

1.本实用新型通过设置信号处理模块提高角度传感器J1信号处理的精确度和稳定性，电路设计简单巧妙，控制效果好，可靠性高，具有很好的安全报警性能，给瓦楞纸的生产和生产人员人身安全带来保障；

2.电阻R7、R8和电容C1、C2组成工频滤波器，对角度传感器J1的Xout端口的输出信号进行滤波，降低工频对控制系统的干扰；电容C3在运放器A2的反馈端起到信号补偿的作用，避免信号在传输到控制器的过程中出现中断现象，从而避免输送电机因信号中断出现卡顿；

3.由于受工频干扰，放大调节电路中可能会出现尖峰信号干扰，二极管VD1、VD2利用钳位电路原理将信号进行钳位输出，并采用RC滤波器对钳位后的信号进一步低通滤波，最大限度地消除尖峰信号干扰。

附图说明

图1为本实用新型的系统模块图。

图2为本实用新型中信号处理模块电路原理图。

图3为本实用新型中报警模块电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

如图1所示，瓦楞纸用控制系统安全报警装置，包括控制器和设置在同步摇臂轴上的角度传感器J1，控制器采用工业PLC控制系统，还包括信号处理模块和报警模块，信号处理模块包括放大调节电路和钳位滤波电路，放大调节电路的输入端连接角度传感器J1，放大调节电路的输出端连接钳位滤波电路的输入端，钳位滤波电路的输出端连接控制器的输入端，控制器的控制输出端连接报警模块。

如图2所示，放大调节电路包括运放器A1、A2，运放器A1的同相输入端通过电阻R2连接角度传感器J1的Yout端口和电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地，运放器A1的反相输入端连接电阻R3、R4的一端，电阻R3的另一端连接运放器A1的输出端和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接地，电阻R5的另一端连接运放器A2的反相输入端，运放器A2的同相输入端连接电阻R8、电容C2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R8的另一端连接电阻R7、电容C1的一端，电阻R7的另一端连接角度传感器J1的Xout端口，电容C1的另一端连接运放器A2的输出端，运放器A2的反馈端连接并联的电阻R6、电容C3。其中电阻R7、R8和电容C1、C2组成工频滤波器，对角度传感器J1的Xout端口的输出信号进行滤波，降低工频对控制系统的干扰；电容C3在运放器A2的反馈端起到信号补偿的作用，避免信号在传输到控制器的过程中出现中断现象，从而避免输送电机因信号中断出现卡顿。

钳位滤波电路包括二极管VD1、VD2，二极管VD1的阳极和二极管VD2的阴极连接运放器A2的输出端和电阻R9的一端，二极管VD1的阴极连接+5V电源，二极管VD2的阳极接地，电阻R9的另一端连接电容C4的一端和控制器的输入端（P1端口），电容C4的另一端接地。由于受工频干扰，放大调节电路中可能会出现尖峰信号干扰，二极管VD1、VD2利用钳位电路原理将信号钳位在0-5V的范围内输出，并采用电阻R9、电容C4形成的RC滤波器对钳位后的信号进一步低通滤波，最大限度地消除尖峰信号干扰。

如图3所示，报警模块包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极通过电阻R10连接控制器的控制输出端（P2端口），MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端通过电阻R11连接+12V电源，+12V电源还连接继电器K1常开触点的一端，继电器K1常开触点的另一端连接电阻R12、R13的一端，电阻R12的另一端通过指示灯LED1接地，电阻R13的另一端通过蜂鸣器BELL接地。

本实用新型在具体使用时，角度传感器J1选用型号为SCA100T的高精度双轴倾角传感器芯片，角度传感器J1的Xout端口的输出信号经工频滤波器滤波后送入运放器A2的同相输入端，角度传感器J1的Yout端口的输出信号经运放器A1同相比例放大后送入运放器A2的反相输入端，运放器A2利用差分输入放大原理对其输入信号进行快速精确放大处理，提高信号强度，运放器A2的输出信号经钳位滤波电路送入控制器中，控制器将接受到的信号处理后用于控制输送电机实现纸板的恒张力的控制，另外，当瓦楞纸板与输送带出现打滑或纸板断裂时，同步摇臂轴因失去张力使角度传感器J1瞬间摆动较大幅度，从而角度传感器J1输出异常大信号，控制器接收到此异常信号时在其P2端口持续输出高电平信号，报警模块中MOS管Q1的栅极得电导通，从而使继电器K1线圈得电导通，常开触点闭合，指示灯LED1和蜂鸣器BELL同时得电发出声光报警信号。

综上所述，本实用新型通过设置信号处理模块提高角度传感器J1信号处理的精确度和稳定性，降低工频干扰，避免信号在传输到控制器的过程中出现中断现象，从而避免输送电机因信号中断出现卡顿，控制效果好，可靠性高，具有很好的安全报警性能，给瓦楞纸的生产和生产人员人身安全带来保障。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。