一种安全控制板电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种安全控制板电路，包括供电单元、检测单元以及控制单元，所述供电单元中24V输入接口(P1)输入的24V经DCDC稳压芯片(U4)稳压成5V后再经稳压芯片(U1)稳压成3.3V给CPU；所述检测单元中多个输入接口(P2?P6)的被检测信号经过接口芯片(U2)进行电平转换后，输入给CPU；所述控制单元中CPU输出控制信号通过多个驱动MOS管(Q4?Q10)驱动各自相应的继电器(K1?K7)，继电器状态由多个输出接口(P8?P14)输出。本实用新型安全控制板电路用于控制激光机整机的安全系统，避免操作人员在操作机器过程出现危险，以及可减少激光机工作过程产生的噪音，并且更加节能。
【专利说明】
一种安全控制板电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种安全控制板电路，尤其是涉及一种适用于激光机整机的安全控制板电路。
【背景技术】
[0002]在激光切割雕刻机行业，针对控制整机的安全等级部件的供电电源(开启或者关闭)和外部连接部件的供电电源(开启或者关闭)的安全控制系统，控制对象有激光系统，运动系统，指示灯，气栗和抽风机等，为了保护操作人员的安全和节能，需要一种安全控制板电路。
[0003]当操作人员打开激光机门盖放置材料或者其它操作时，激光系统和运动系统不会自动切断供电电源，也不会切断外设设备的工作电源，无法起到安全、节能和减少噪音的作用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型设计了一种安全控制板电路，其解决的技术问题当前操作人员打开激光机门盖放置材料或者其它操作时，激光系统和运动系统不会自动切断供电电源，也不会切断外设设备的工作电源，无法起到安全、节能和减少噪音的作用。
[0005]为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案:
[0006]—种安全控制板电路，包括供电单元、检测单元以及控制单元，
[0007]所述供电单元中24V输入接口(Pl)输入的24V经DCDC稳压芯片(U4)稳压成5V后再经稳压芯片(Ul)稳压成3.3V给CPU ；
[0008]所述检测单元中多个输入接口(P2-P6)的被检测信号经过接口芯片(U2)进行电平转换后，输入给CPU;
[0009]所述控制单元中CPU输出控制信号通过多个驱动MOS管(Q4-Q10)驱动各自相应的继电器(K1-K7)，继电器状态由多个输出接口(P8-P14)输出。
[0010]进一步，多个输入接口(P2-P6)包括工作状态输入接口(P2)、门盖状态输入接口(P3)、Hold按键状态输入接口(P4)、急停开关状态输入接口(P5)以及模式开关状态输入接口(P6)，工作状态输入接口(P2)接主控制板、门盖状态输入接口(P3)接门控开关、Hold按键状态输入接口(P4)接Hold开关、急停开关状态输入接口(P5)接急停开关以及模式开关状态输入接口( P6)接模式开关。
[0011]进一步，“确定”功能设置按键(SI)、“向下”功能设置按键(S2)以及“向上”功能设置按键(S3)，断电延时长短由“确定”功能设置按键(SI)、“向下”功能设置按键(S2)以及“向上”功能设置按键(S3)设置。
[0012]进一步，多个输出接口(P8-P14)分别与运动系统电源控制、激光系统电源控制、气栗电源控制、抽风机电源控制、维护模式下屏蔽门盖状态、红灯电源控制以及绿\黄灯电源控制连接。
[0013]进一步，还包括显示部分，显示部分由LEDl数码管和场效应管(Q1-Q3)组成，场效应管(Ql -Q3)用来驱动LEDl数码管，场效应管(Ql -Q3)的信号由CPU提供。
[0014]该安全控制板电路具有以下有益效果:
[0015]本实用新型安全控制板电路用于控制激光机整机的安全系统，避免操作人员在操作机器过程出现危险，以及可减少激光机工作过程产生的噪音，并且更加节能。
【附图说明】
[0016]图1:本实用新型安全控制板电路的部件分布示意图。
[0017]附图标记说明:
[0018]P1—24V输入接口 ；P2—工作状态输入接口 ；P3—门盖状态输入接口 ；P4—Hold按键状态输入接口 ；P5—急停开关状态输入接口 ；P6—模式开关状态输入接口 ；P8—第一输出接口 ；P9—第二输出接口 ；P10—第三输出接口 ；P11 —第四输出接口 ；P12—第五输出接口 ；P13—第六输出接口 ；P14—第七输出接口 ；Ul—稳压芯片;U2—接口芯片;U4—DCDC稳压芯片；SI— “确定”功能设置按键;S2—“向下”功能设置按键;S3—“向上”功能设置按键;Kl 一第一继电器;K2—第二继电器;K3—第三继电器;K4 一第四继电器;K5—第五继电器;K6—第六继电器;K7—第七继电器;Ql —第一场效应管;Q2—第二场效应管;Q3—第三场效应管；Q4—第一驱动MOS管；Q5—第二驱动MOS管;Q6—第三驱动MOS管;Q7—第四驱动MOS管;Q8—第五驱动MOS管;Q9—第六驱动MOS管;Ql O—第七驱动MOS管。
【具体实施方式】
[0019]下面结合图1，对本实用新型做进一步说明:
[0020]电路组成:输入部分，分别由P2-P6输入接口和U2接口芯片以及S1-S3组成。
[0021]有7路输出，分别由K1-K7继电器，Q4-Q10驱动MOS管以及P8-P14接口组成。例如第一路，CPU送出的信号由QlO驱动Kl，P14为继电器Kl引出的接口。第二路，CPU送出的信号由Q9驱动K2，Pl 3为继电器K2引出的接口，依次类推。
[0022]显示部分由LEDl和Q1-Q3组成。
[0023]电源由24V输入接口 Pl和D⑶C稳压芯片U4和Ul稳压芯片组成，采用双稳压的结构。
[0024]主要元件参数:CPU采用MSP430F149，DCDC芯片采用TPS5410或者TPS5430，稳压芯片采用TPS73633或者TPS70033，接口芯片采用74LVC4245;继电器采用欧姆龙的24V继电器G6K-2P-Y。
[0025]工作原理:CPU通过检测5路输入信号，根据信号关系，对应控制7路输出的工作状态，断电延时长短由S1-S3设置。
[0026]5个输入信号端口:工作状态输入、门盖状态输入、Hold按键状态输入、急停开关状态输入、模式开关状态输入；
[0027]7个输出信号端口:运动系统电源控制、激光系统电源控制、气栗电源控制、抽风机电源控制、维护模式下屏蔽门盖状态、红灯电源控制、绿\黄灯电源控制。
[0028]1、“运动系统电源控制”指通过24V供电小型继电器控制外部大继电器(供电24V，触点连接220V)控制36VDC是否供电到马达驱动器部件。
[0029]2、“激光系统电源控制”指通过24V供电小型继电器控制外部大继电器(供电24V，触点连接220V)控制220V是否供电到激光电源设备。
[0030]3、“气栗电源控制”指通过24V供电小型继电器控制外部大继电器(供电24V，触点连接220V)控制220V是否供电到气栗。
[0031]4、“抽风机电源控制”指通过24V供电小型继电器控制外部大继电器(供电24V，触点连接220V)控制220V是否供电到抽风机。
[0032]5、“维护模式下屏蔽门盖状态”指通过24V供电小型继电器控制外部大继电器(供电24V，触点连接信号线)控制NO是否闭合输出5V信号给安全控制板的输入IN2端口。
[0033]6、“红灯电源控制”指通过24V供电小型继电器控制NO触点是否闭合，当闭合时提供24V给红灯指示。
[0034]7、“绿/黄灯电源控制”指通过24V供电小型继电器控制NO触点和NC触点是否闭合，正常状态下为NC闭合，绿灯指示;当出现异常操作时，NO闭合黄灯指示。
[0035]本实用新型在当机器停止工作时，将会切断外设设备的工作电源从而起到节能和减少噪音的作用。
[0036]具体原理如下:当激光机整机停止工作时，图1中的INl输入端口P2会接收到来自主控制器(激光机整机的激光信号和运动信号)的信号输入;通过CPU(U3)主芯片发出指令要求K3和K4继电器调整到NC触点。
[0037]工作逻辑如下设计:
[0038]K INI:否-高电平；IN2:否-高电平；IN3: NO ； IN4: NC ； IN5: NO ；
[0039]Outputl NO:24V不输出(运动系统不启动)
[0040]0utput2 N0:24V不输出(激光系统不启动)
[0041 ] Output3 N0:24V不输出(气栗不工作)
[0042]0utput4 N0:24V不输出(抽风不工作)
[0043]0utput5 NO:24V不输出(Ka5不工作)
[0044]Output6 N0:24V不输出(无)
[0045]0utput7 N0:24V不输出(NC 24V:绿灯)。
[0046]2、INl:否-高电平；IN2:是-低电平；IN3:NO ； IN4: NC； IN5: NO ；
[0047]Outputl NO:24V输出(运动系统启动)
[0048]0utput2 N0:24V输出(激光系统启动)
[0049]Output3 N0:24V不输出(气栗不工作)
[0050]0utput4 N0:24V不输出(抽风不工作)
[0051 ] 0utput5 NO:24V不输出(Ka5不工作)
[0052]Output6 N0:24V不输出(无)
[0053]0utput7 N0:24V不输出(NC 24V:绿灯)。
[0054]3、INl:是-低电平；IN2:是-低电平；IN3:NO ； IN4: NC； IN5: NO ；
[0055]Outputl NO:24V输出(运动系统启动)
[0056]0utput2 N0:24V输出(激光系统启动)
[0057]Output3 N0:24V输出(气栗工作)
[0058]0utput4 N0:24V输出(抽风工作)
[0059]0utput5 NO:24V不输出(Ka5不工作)
[0060]Output6 N0:24V不输出(无)
[0061]Output? N0:24V不输出(NC 24V:绿灯)。
[0062]4、IN1:是-低电平；IN2:否-高电平；IN3:NO ； IN4: NC； IN5: NO ；
[0063]Outputl NO:24V不输出(运动系统不启动)工作过程开启门盖
[0064]0utput2 N0:24V不输出(激光系统不启动)工作过程开启门盖
[0065]Output3 N0:24V输出(气栗工作)
[0066]0utput4 N0:24V输出(抽风工作)
[0067]0utput5 NO:24V不输出(Ka5不工作)
[0068]Output6 N0:24V不输出(无)
[0069]0utput7 NO:24V输出(黄灯)。
[0070]6、INl:是-低电平(或否-高电平)；IN2:是-低电平；IN3:NC(N0时outputlNO) ； IN4:NC；IN5:NC；
[0071]Outputl NO:24V输出(运动系统启动)
[0072]0utput2 N0:24V输出(激光系统启动)
[0073]0utput3 N0:24V输出(气栗工作，视工作状态而定)
[0074]0utput4 N0:24V输出(抽风工作，视工作状态而定)
[0075]Output5 N0:24V输出(Ka5工作)
[0076]Output6 N0:24V输出(红灯)
[0077]Output7 N0/NC:24V不输出(无)。
[0078]6、預1:是-低电平(或否-高电平)；1似:是-低电平(或开启-高电平)；1似:叱(或N0)；IN4::N0(按下)；模IN5:NC(或NO);
[0079]Outputl N0:24V不输出(运动系统不启动)
[0080]0utput2 N0:24V不输出(激光系统不启动)
[0081 ]0utput3 NO:24V输出/不输出(视工作状态而定)
[0082]0utput4 NO:24V输出/不输出(视工作状态而定)
[0083]0utput5 NO:24V输出/不输出(视模式开关而定)
[0084]0utput6 NO:24V输出/不输出(视模式开关而定)
[0085]0utput7 NO:24V输出/不输出(视模式开关而定)。
[0086]上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种安全控制板电路，包括供电单元、检测单元以及控制单元，其特征在于: 所述供电单元中24V输入接口(Pl)输入的24V经DCDC稳压芯片(U4)稳压成5V后再经稳压芯片(Ul)稳压成3.3V给CPU(U3); 所述检测单元中多个输入接口(P2-P6)的被检测信号经过接口芯片(U2)进行电平转换后，输入给CPU; 所述控制单元中CPU输出控制信号通过多个驱动MOS管(Q4-Q1)驱动各自相应的继电器(K1-K7)，继电器状态由多个输出接口(P8-P14)输出。2.根据权利要求1所述安全控制板电路，其特征在于:多个输入接口(P2-P6)包括工作状态输入接口(P2)、门盖状态输入接口(P3)、Hold按键状态输入接口(P4)、急停开关状态输入接口(P5)以及模式开关状态输入接口(P6)，工作状态输入接口(P2)接主控制板、门盖状态输入接口(P3)接门控开关、HoId按键状态输入接口(P4)接HoId开关、急停开关状态输入接口(P5)接急停开关以及模式开关状态输入接口(P6)接模式开关。3.根据权利要求2所述安全控制板电路，其特征在于:输入接口还包括“确定”功能设置按键(SI)、“向下”功能设置按键(S2)以及“向上”功能设置按键(S3)，断电延时长短由“确定”功能设置按键(SI)、“向下”功能设置按键(S2)以及“向上”功能设置按键(S3)设置。4.根据权利要求1、2或3所述安全控制板电路，其特征在于:多个输出接口(P8-P14)分别与运动系统电源控制、激光系统电源控制、气栗电源控制、抽风机电源控制、维护模式下屏蔽门盖状态、红灯电源控制以及绿\黄灯电源控制连接。5.根据权利要求4所述安全控制板电路，其特征在于:还包括显示部分，显示部分由LEDl数码管和场效应管(Q1-Q3)组成，场效应管(Q1-Q3)用来驱动LEDl数码管，场效应管(Q1-Q3)的信号由CPU提供。
【文档编号】G05B19/04GK205644121SQ201620467510
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】汤泽兴, 陈榕福
【申请人】东莞市雷宇激光设备有限公司