专利名称：防爆电梯门控安全型隔离模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种隔离模块，特别是防爆电梯门控安全型隔离模块， 适用于专用安全设备的安全输出需要。
背景技术：
在防爆技术广泛应用的今天，隔离模块作为防爆系统中的一个重要环节， 技术也已日趋成熟。同时，目前，随着工业技术的发展，功能安全及人身安 全问题日益受到重视，安全电路在工业设备中的应用也越来越广泛。而传统 隔离模块并未单独考虑应用场合是否需要功能安全功能，难以应用于需要本 安防爆的安全设备。 发明内容本实用新型是针对现在本安防爆的安全设备不能同时具有隔离防爆功能和功 能安全输出的问题而提出新的可应用于防爆安全设备的防爆电梯门控安全型隔离模块解决方案。本实用新型的技术方案为 一种防爆电梯门控安全型隔离模块，包括功 能安全输出电路、电源稳压电路、直流交流转换电路、交流直流转换电路、 隔离变压器、输入限能电路、开机延时电路、两个光耦、两个信号转换检测 电路，其特征在于信号控制部分电路为开关量输入经过输入限能电路进入隔 离模块，先经过开机延时电路后经过两个光耦串联隔离传输到输出侧，再经 过两个信号转换检测电路识别输入信号状态，实现双重冗余，最后，进入功能安全输出电路，判断并产生输出信号。所述功能安全输出电路包括三个安全继电器模块Rl、 R2、 R3，电源通过继电器模块Rl、 R2常闭开关串联控制给继电器模块R3的线圈供电，所述一 信号转换检测电路输出通过继电器模块R1、 R3常开开关并联控制给继电器模 块Rl的线圈供电，所述另一信号转换检测输出通过继电器模块R2、 R3常开 开关并联控制给继电器模块R2的线圈供电，继电器模块Rl、 R2常开开关和 继电器模块R3常闭开关串联控制输出。本实用新型的有益效果在于将本安防爆技术与电梯功能安全双重冗余 技术结合起来，使传统的隔离模块不仅可用于本安防爆领域，还可以与安全 设备配套使用。
图1是本实用新型防爆电梯门控安全型隔离模块原理框图； 图2是本实用新型中输入限能电路原理图； 图3是本实用新型中信号转换检测原理图； 图4是本实用新型中功能安全输出原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的特点是，它包括:功能安全输出电路(1)、电 源稳压电路(2)、直流交流转换电路(3)、交流直流转换电路(4)、隔离变 压器(5)、输入限能电路(6)、开机延时电路(7)、光耦(8、 9)、信号转换 检测电路(11、 12)。信号控制部分为危险侧的开关量输入信号经过输入限能 电路(6)进入隔离模块，先经过开机延时电路(7)再经过两个光耦(8、 9) 串联隔离传输到安全侧，再经过两个信号转换检测电路(11、 12)识别输入 信号状态，实现双重冗余；最后，进入功能安全输出电路(1),判断并产生 输出信号，其本安防爆方面安全侧与危险侧采用变压器与光耦，实现2500V电压有效隔离。在此过程中实现故障监测、触点粘结判断及正常输出功能。如图2所示，本实用新型的输入限能部分(6)由稳压管D1、 D2、 D3、保 险丝F1、电阻R5、 R6构成，电阻R5—端接输入信号一端，另一端和输入信 号另一端并联互相并联的三个稳压管D1、 D2、 D3，输出端串联电阻R6和保险 丝Fl，防止大能量信号串入现场引起危险。其中稳压管(三重冗余)限制到 输入侧的最大开路电压，保险丝限制最大电流以保证稳压管可靠工作，而限 流电阻限制到输入侧的最大短路电流，最终限制了到输入侧的最大功率。如图3所示，本实用新型的信号转换检测部分(11、 12)由光耦、三极 管、二极管等器件构成。对同一输入信号，由两个光耦隔离转换成两路独立 通道输出，经三极管放大驱动安全继电器输出。光耦输出端短路或三极管短 路都会使该通道得电压；是否能驱动输出由安全继电器比较后决定，如果两 个通不一致则输出为开路。如图4所示，本实用新型的功能安全输出电路主要由三个安全继电器模 块R1、 R2、 R3及其它一些外围元器件组成，电源通过R1、 R2常闭开关串联 控制继电器R3的线圈得电，信号转换检测电路11输出信号通过R1、 R3常开 开关并联控制Rl的线圈得电，信号转换检测12输出信号通过R2、 R3常开开 关并联控制R2的线圈得电，Rl、 R2常开开关和R3常闭开关串联控制输出， 实现独立故障监测和触点粘接判断停机功能，保证在发生故障或信号不确定 状态时能够可靠关断停机。开关其逻辑功能为1)、开机瞬间，换行继电器R1、 R2、 R3常开开关为0，常闭开关为l，输出为O，开路；2) 、输入信号为0换行在l)的基础上，继电器R3马上动作，R3的常开开关为l，两路信号 转换检测电路的输出信号被传递到安全继电器模块，由于输入信号为0，继电 器R1、 R2不动作，保持继电器R3动作，输出为0，开路；3) 、输入信号为1或0 — 〉1换行在l)或2)的基础上，继电器R3马上动作，R3的常开开关为l，两 路信号转换检测电路的输出信号被传递到安全继电器模块，由于输入信号为 1，继电器R1、 R2动作，Rl、 R2常开开关为l，常闭开关为O，两路信号转换 检测通路一直保持通，而继电器R3再次动作，常闭开关为1，输出为1，闭 合.4) 、输入信号为1一〉0换行在3)的基础上，由于输入信号为O，继电器R1、 R2再次动作，常闭 开关为l， R3重新动作，R3常闭开关为0，输出为O，开路，同2);5) 、当前端发生故障，某一通道发生故障(如通道短路，断路等)，导致 两路输出状态不一致，输出为O，开路，后端机构停机，避免出现安全事故。功能安全部分采用OMROM公司的专用安全继电器模块，并用双重冗余的 电路实现独立故障监测和触点粘接判断停机功能，从逻辑上避免系统在不大 于两个严重计数故障情况下发生安全事故。
权利要求1、一种防爆电梯门控安全型隔离模块，，包括功能安全输出电路、电源稳压电路、直流交流转换电路、交流直流转换电路、隔离变压器、输入限能电路、开机延时电路、两个光耦、两个信号转换检测电路，其特征在于信号控制部分电路为开关量输入信号经过输入限能电路进入隔离模块，先经过开机延时电路后经过两个光耦串联隔离传输到输出侧，再经过两个信号转换检测电路识别输入信号状态，实现双重冗余，最后，进入功能安全输出电路，判断并产生输出信号。
2、 根据权利要求l所述防爆电梯门控安全型隔离模块，其特征在于所述功能 安全输出电路包括三个安全继电器模块(Rl、 R2、 R3)，电源通过继电器模块(Rl、 R2)常闭开关串联控制给继电器模块(R3)的线圈供电，所述一信号 转换检测电路输出通过继电器模块(Rl、 R3)常开开关并联控制给继电器模 块(Rl)的线圈供电，所述另一信号转换检测输出通过继电器模块(R2、 R3) 常开开关并联控制给继电器模块(R2)的线圈供电，继电器模块(Rl、 R2) 常开开关和继电器模块(R3)常闭开关串联控制输出。
专利摘要本实用新型涉及一种防爆电梯门控安全型隔离模块，包括功能安全输出电路、电源稳压电路、直流交流转换电路、交流直流转换电路、隔离变压器、输入限能电路、开机延时电路、两个光耦、两个信号转换检测电路，信号控制部分电路为开关量输入信号经过输入限能电路进入隔离模块，先经过开机延时电路后经过两个光耦串联隔离传输到输出侧，再经过两个信号转换检测电路识别输入信号状态，实现双重冗余，最后，进入功能安全输出电路，判断并产生输出信号。它将本安防爆技术与电梯功能安全双重冗余技术结合起来，形成了一种不仅可以应用于防爆电梯、安全门等防爆设备的专用隔离模块，还可以与安全设备配套使用。
文档编号B66B13/14GK201172564SQ20072007716
公开日2008年12月31日 申请日期2007年12月25日 优先权日2007年12月25日
发明者吕建国, 婷 周, 王竹平, 源 袁 申请人:上海辰竹仪表有限公司;上海工业自动化仪表研究所