CN117326289A - 一种链斗式输送机断链保护控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种链斗式输送机断链保护控制系统，应用于链斗式输送机技术领域，包括：通过在常1型信号逻辑处理模块中设置第三接通延时定时器以及第三时间变量，同时第三时间变量可自由调整，相当于启动延时可调，由于在链斗机启动初期的前几秒钟，不能检测到足够数量的检测片，从而无法判断转速是否达到设定值，因此不能输出常1信号，本申请通过第三接通延时定时器以及第三时间变量的设置，相当于将链斗机启动初期的前几秒钟进行了屏蔽，只有设备接近开关输出断开信号0的时间达到第三时间变量的设定值，那么第三接通延时定时器输出信号1，经第二或门后，得出断链保护信号并锁存，从而判断得出设备发生断链故障。

Description

一种链斗式输送机断链保护控制系统

技术领域

本发明涉及链斗式输送机技术领域，具体涉及一种链斗式输送机断链保护控制系统。

背景技术

由于链斗机的结构属性以及应用环境，链斗机在实际运行过程中不能完全避免断链或堵转的情况，所以，如何精准有效的判断链斗机出现断链或堵转故障，并联锁停止主电机，就显得尤为重要；断链保护接近开关安装在链斗机的被传动轴旁，被传动轴装有锯齿形检测片，当链斗机的电动机运转时，通过链条驱使被传动轴转动，被传动轴上的检测片也随之转动，当检测片转动到断链保护接近开关的位置时，接近开关接通，将信号送到链斗机所属工艺系统的控制系统（PLC或DCS）。

目前断链保护接近开关在信号输出方面，主要有两种类型，第一种是间断的脉冲信号，锯齿形检测片转动到接近开关所固定位置时，接近开关检测到检测片，输出接通信号；接近开关检测不到锯齿形检测片时，接近开关输出断开信号；第二种是常1信号，接近开关连续检测到多个检测片，判断链斗机的转速达到接近开关的设定值时，接近开关输出接通信号，第一种信号不是连续的，不能直接用在链斗机控制回路中；第二种信号在链斗机启动初期的前几秒钟，由于没有检测到足够数量的检测片，无法判断转速是否达到设定值，不能输出常1信号。所以这两种信号都不能直接串接在链斗机的控制回路中。

针对以上问题，专利公开号为：CN114013959A的发明专利公开了一种针对间断的脉冲信号的解决办法，利用控制系统（DCS或PLC）对脉冲信号的高、电平进行处理，通过逻辑判断得出断链信号，但是该方案并没有给出关于常1型信号的解决办法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种链斗式输送机断链保护控制系统，以解决现有技术中，常1型信号在链斗机启动初期的前几秒钟，由于没有检测到足够数量的检测片，无法判断转速是否达到设定值，不能输出常1型信号的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种链斗式输送机断链保护控制系统，包括：

一种链斗式输送机断链保护控制系统，其特征在于，所述系统包括：

常1型信号逻辑处理模块以及主控模块；

所述常1型信号逻辑处理模块与主控模块连接，所述常1型信号逻辑处理模块用于处理断链保护接近开关输出的常1信号；

所述常1型信号逻辑处理模块包括：第三与门、第四非门、第三接通延时定时器、第三时间变量、第二或门、第一断开延时定时器、第一下降沿以及第四与门；

所述第三与门的第一输入端用于接收设备运行信号，所述第四非门用于对输入的接近开关信号取反后输出给所述第三与门的第二输入端；所述第三与门的输出端接入第三接通延时定时器的第一输入端，所述第三时间变量接入第三接通延时定时器的第二输入端；所述第三接通延时定时器的输出端接入第二或门的第一输入端；

所述接近开关信号还输入第一断开延时定时器的输入端，所述第一断开延时定时器的输出端接入第一下降沿，用于获取所述接近开关信号的下降沿，并输出给所述第四与门的第一输入端；

所述设备运行信号还输入第四与门的第二输入端，所述第四与门的输出端接入所述第二或门的第二输入端；

所述第二或门的输出端输出断链保护信号给所述主控模块。

优选地，还包括：脉冲型信号逻辑处理模块；

所述脉冲型信号逻辑处理模块与主控模块连接，所述脉冲型信号逻辑处理模块用于处理断链保护接近开关输出的间断的脉冲信号；

所述脉冲型信号逻辑处理模块包括：第一与门、第一接通延时定时器、第一时间变量、第一或门、第二非门、第二与门、第二接通延时定时器以及第二时间变量；

所述第一与门的第一输入端用于接收设备运行信号，所述第一与门的第二输入端用于接收接近开关信号，所述第一与门的输出端接入第一接通延时定时器的第一输入端，所述第一时间变量接入第一接通延时定时器的第二输入端；第一接通延时定时器的输出端接入第一或门的第一输入端；

所述设备运行信号还接入第二与门的第一输入端，所述接近开关信号还接入所述第二非门，通过所述第二非门取反后输出给第二与门的第二输入端，所述第二与门的输出端接入第二接通延时定时器的第一输入端，所述第二时间变量接入第二接通延时定时器的第二输入端；所述第二接通延时定时器的输出端接入第一或门的第二输入端；

所述第一或门的输出端输出断链保护信号给所述主控模块。

优选地，

所述常1型信号逻辑处理模块还包括：第五非门以及第六非门；

所述第五非门用于接收屏蔽断链保护信号，并对所述屏蔽断链保护信号取反后输出给所述第三与门的第三输入端；

所述第六非门用于接收屏蔽断链保护信号，并对所述屏蔽断链保护信号取反后输出给所述第四与门的第三输入端。

优选地，

所述脉冲型信号逻辑处理模块还包括：第一非门以及第三非门；

所述第一非门用于接收屏蔽断链保护信号，并对所述屏蔽断链保护信号取反后输出给所述第一与门的第三输入端；

所述第三非门用于接收屏蔽断链保护信号，并对所述屏蔽断链保护信号取反后输出给所述第二与门的第三输入端。

优选地，

所述常1型信号逻辑处理模块还包括：

所述第二或门的输出端输出的断链保护信号通过第二置位命令生成常1型断链保护锁存信号，所述常1型断链保护锁存信号输入到所述主控模块中。

优选地，

所述脉冲型信号逻辑处理模块还包括：

所述第一或门的输出端输出的断链保护信号通过第一置位命令生成脉冲型断链保护锁存信号，所述脉冲型断链保护锁存信号输入到所述主控模块中。

优选地，还包括：操作画面复位按钮，所述操作画面复位按钮与所述主控模块连接；

所述操作画面复位按钮接入第一上升沿，所述操作画面复位按钮用于根据第一上升沿输出复位指令复位断链保护锁存信号。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请通过在常1型信号逻辑处理模块中设置第三接通延时定时器以及第三时间变量，同时第三时间变量可自由调整，相当于启动延时可调，由于在链斗机启动初期的前几秒钟，不能检测到足够数量的检测片，从而无法判断转速是否达到设定值，因此不能输出常1信号，本申请通过第三接通延时定时器以及第三时间变量的设置，相当于将链斗机启动初期的前几秒钟进行了屏蔽，只有设备接近开关输出断开信号0的时间达到第三时间变量的设定值，那么第三接通延时定时器输出信号1，经第二或门后，得出断链保护信号并锁存，从而判断得出设备发生断链故障。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的常1型信号处理逻辑模块的原理示意图；

图2是根据另一示例性实施例示出的脉冲型信号逻辑处理模块的原理示意图；

图3是根据另一示例性实施例示出的断链保护接近开关检测示意图；

图4是根据另一示例性实施例示出的复位锁存信号的原理示意图；

附图中：101-第一与门，102-第一非门，103-第一接通延时定时器，104-第一时间变量，105-第二与门，106-第二非门，107-第三非门，108-第二接通延时定时器，109-第二时间变量，110-第一或门，111-第一置位命令，201-第三与门，202-第四非门，203-第五非门，205-第三接通延时定时器，206-第三时间变量，207-第一下降沿，208-第六非门，209-第四与门，210-第二或门，211-第二置位命令，212-第一断开延时定时器，301-第一上升沿，302-第一复位命令，303-第二复位命令。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例一

图3是根据一示例性实施例示出的断链保护接近开关检测示意图，如图3所示，断链保护接近开关安装在链斗机的被传动轴旁，被传动轴装有锯齿形检测片。当链斗机的电动机运转时，通过链条驱使被传动轴转动，被传动轴上的检测片也随之转动，当检测片转动到断链保护接近开关的位置时，接近开关接通，将信号送到链斗机所属工艺系统的控制系统（PLC或DCS）；本申请提供一种链斗式输送机断链保护控制系统，可以处理断链保护接近开关输出的间断的脉冲信号，同时可以处理断链保护接近开关输出的常1信号，脉冲信号间断时间可调、常1信号启动延时可调；具备屏蔽功能，便于链斗机调试时不受断链保护信号的影响；具备断链保护信号锁存功能，便于事故记录和事故原因分析；具体如下：如附图1所示的常1型信号处理逻辑模块的原理示意图，其逻辑原理为：设备运行信号接入第三与门201的第一输入端，接近开关信号经过第四非门202取反后接入第三与门201的第二输入端，屏蔽断链保护信号经第五非门203取反后接入第三与门201的第三输入端；第三与门201的输出端接入第三接通延时定时器205的第一输入端，第三时间变量206（时间可根据断链保护检测片的情况调整）接入第三接通延时定时器205的第二输入端；第三接通延时定时器205的输出端接入第二或门210的第一输入端；接近开关信号接入第一断开延时定时器212，第一断开延时定时器212的输出端接入第一下降沿207，获取接近开关信号的下降沿接入第四与门209的第一输入端；设备运行信号接入第四与门209的第二输入端，屏蔽断链保护信号经第六非门208取反后接入第四与门209的第三输入端；第四与门209的输出端接入第二或门210的第二输入端；第二或门210的输出端置位断链保护锁存信号（常1型），通过以上逻辑判断得出链斗机出现了断链故障，停止设备；

常1型信号处理逻辑说明：对于输出常1型信号的断链保护接近开关，设备正常运行时，附图3中断链保护检测片随设备轴承转动，接近开关连续检测到多个检测片，判断链斗机的转速达到接近开关的设定值时，接近开关输出接通信号1；

常1型接近开关判断断链的情况有两种：

第一种情况：设备启动初期，从设备启动运行到接近开关判断出转速是否达到设定值，需要一段时间，约1~3秒，这个时间根据现场调试时的试验得出，写入第三时间变量206T-tag3，在这段时间内，接近开关还没能够判断出转速是否达到设定值，所以接近开关输出断开信号0，虽然接近开关输出信号0，但不能认为设备已经断链，如果在设备启动初期，接近开关输出断开信号0的时间长度超过了T-tag3，才能认为设备出现了断链故障。

第二种情况：设备启动初期过后，设备进入正常运行阶段，断链保护接近开关持续检测到多个检测片，接近开关输出接通信号1；如果此时接近开关的信号由接通信号1变为断开信号0，说明接近开关没有检测到足够数量的检测片，此时可以判断设备出现了断链故障。

具体说明：

设备启动初期，设备运行信号为1；接近开关信号输出断开信号0，经过第四非门202取反后为1；屏蔽断链保护默认不屏蔽，取值为0，经过第五非门203取反后为1；以上三个信号接入第三与门201，三个信号取逻辑与接入第三接通延时定时器205；判断断链保护的前提是设备运行信号为1且屏蔽断链保护为0保持不变，如果接近开关输出断开信号0的时间达到第三时间变量206的设定值，那么第三接通延时定时器205输出信号1，经第二或门210后，得出断链保护信号并锁存，从而判断得出设备发生断链故障。

设备运行阶段，接近开关输出接通信号为1，如果接近开关输出断开信号0超过1秒钟（此处1秒钟的延时是为接近开关误动作，出现假信号）就认为接近开关输出了真的断开信号0，经过第一下降沿207功能获取这个信号由1到0的变化过程，下降沿获取到这个变化过程后输出一个短暂的信号1；设备运行信号为1，屏蔽断链保护默认不屏蔽，取值为0，经过第六非门208取反后为1；以上三个信号接入第四与门209，三个信号取逻辑与接入第二或门210后，得出断链保护信号并锁存，从而判断得出设备发生断链故障。

实施例二：

图2是根据另一示例性实施例示出的脉冲型信号逻辑处理模块的原理示意图，间断的脉冲信号的处理逻辑为：设备运行信号接入第一与门101的第一输入端，接近开关信号接入第一与门101的第二输入端，屏蔽断链保护信号经第一非门102取反后接入第一与门101的第三输入端；第一与门101的输出端接入第一接通延时定时器103的第一输入端，第一时间变量104（时间可根据断链保护检测片的情况调整）接入第一接通延时定时器103的第二输入端；第一接通延时定时器103的输出端接入第一或门110的第一输入端；设备运行信号接入第二与门105的第一输入端，接近开关信号经过第二非门106取反后接入第二与门105的第二输入端，屏蔽断链保护信号经第三非门107取反后接入第二与门105的第三输入端；第二与门105的输出端接入第二接通延时定时器108的第一输入端，第二时间变量109（时间可根据断链保护检测片的情况调整）接入第二接通延时定时器108的第二输入端；第二接通延时定时器108的输出端接入第一或门110的第二输入端；第一或门110的输出端置位断链保护锁存信号（脉冲型），通过以上逻辑判断得出链斗机出现了断链故障，停止设备。

间断的脉冲型信号逻辑说明：对于输出间断脉冲信号的断链保护接近开关，当附图3中断链保护任意一个检测片转动到断链保护接近开关位置时，接近开关接通输出信号1；当没有检测片转动到接近开关位置时，接近开关断开，输出信号0，设备正常运转时，断链保护检测片通过链条的传动，随设备转动，接近开关会在规定时间内交替输出信号1和0；当接近开关输出信号1的时长超过规定时间时，或当接近开关输出信号0的时间超过规定时间时，两种情况都说明接近开关检测片停止在了某个位置，从而说明链条故障，不能带动断链保护检测片转动，此时设备故障。

具体如下：

第一种情况，接近开关长时间输出接通信号1：设备运行阶段，设备运行信号为1，屏蔽断链保护默认不屏蔽，取值为0，经过第一非门102取反后为1；接近开关输出接通信号为1，以上三个信号接入第一与门101，三个信号取逻辑与接入第一接通延时定时器103，判断断链保护的前提是设备运行信号为1且屏蔽断链保护为0保持不变，如果此时接近开关输出接通信号为1 的时间达到第一时间变量104的设定值，那么第一接通延时定时器103输出信号1，经第二或门110后，得出断链保护信号并锁存，从而判断得出设备发生断链故障。

第二种情况，接近开关长时间输出断开信号0：设备运行阶段，设备运行信号为1，屏蔽断链保护默认不屏蔽，取值为0，经过第一非门102取反后为1；接近开关输出接通信号为0，经过第二非门106取反后为1，以上三个信号接入第二与门105，三个信号取逻辑与接入第二接通延时定时器108，判断断链保护的前提是设备运行信号为1且屏蔽断链保护为0保持不变，如果此时接近开关输出断开信号为0 的时间达到第二时间变量109的设定值，那么第二接通延时定时器108输出信号1，经第二或门110后，得出断链保护信号并锁存，从而判断得出设备发生断链故障。

实施例三：

图4是根据另一示例性实施例示出的复位锁存信号的原理示意图，复位锁存信号的逻辑为：操作画面复位按钮接入第一上升沿，取设备复位按钮信号的上升沿，复位断链保护信号的两种锁存信号，这样操作的目的是，只有当操作人员确认消除了断链故障之后，手动复位断链保护锁存信号，才可以再次启动链斗机。

复位锁存信号的逻辑说明：通过间断的脉冲型逻辑或常1型逻辑处理，得出断链保护锁存信号，将该锁存信号用于设备联锁条件，从设备安全角度考虑，只要断链保护锁存信号为1，设备就不能启动，通过在DCS/PLC监控画面上做一个复位按钮，当操作人员按下该复位按钮时，通过第一上升沿301获取这个信号由0变为1的过程，上升沿功能获取到这个过程后，输出一个短暂的信号1，接入第一复位命令302以及第二复位命令303，复位断链保护锁存信号。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种链斗式输送机断链保护控制系统，其特征在于，所述系统包括：

常1型信号逻辑处理模块以及主控模块；

所述常1型信号逻辑处理模块与主控模块连接，所述常1型信号逻辑处理模块用于处理断链保护接近开关输出的常1信号；

所述常1型信号逻辑处理模块包括：第三与门、第四非门、第三接通延时定时器、第三时间变量、第二或门、第一断开延时定时器、第一下降沿以及第四与门；

所述第三与门的第一输入端用于接收设备运行信号，所述第四非门用于对输入的接近开关信号取反后输出给所述第三与门的第二输入端；所述第三与门的输出端接入第三接通延时定时器的第一输入端，所述第三时间变量接入第三接通延时定时器的第二输入端；所述第三接通延时定时器的输出端接入第二或门的第一输入端；

所述接近开关信号还输入第一断开延时定时器的输入端，所述第一断开延时定时器的输出端接入第一下降沿，用于获取所述接近开关信号的下降沿，并输出给所述第四与门的第一输入端；

所述设备运行信号还输入第四与门的第二输入端，所述第四与门的输出端接入所述第二或门的第二输入端；

所述第二或门的输出端输出断链保护信号给所述主控模块。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：脉冲型信号逻辑处理模块；

所述脉冲型信号逻辑处理模块与主控模块连接，所述脉冲型信号逻辑处理模块用于处理断链保护接近开关输出的间断的脉冲信号；

所述脉冲型信号逻辑处理模块包括：第一与门、第一接通延时定时器、第一时间变量、第一或门、第二非门、第二与门、第二接通延时定时器以及第二时间变量；

所述第一与门的第一输入端用于接收设备运行信号，所述第一与门的第二输入端用于接收接近开关信号，所述第一与门的输出端接入第一接通延时定时器的第一输入端，所述第一时间变量接入第一接通延时定时器的第二输入端；第一接通延时定时器的输出端接入第一或门的第一输入端；

所述设备运行信号还接入第二与门的第一输入端，所述接近开关信号还接入所述第二非门，通过所述第二非门取反后输出给第二与门的第二输入端，所述第二与门的输出端接入第二接通延时定时器的第一输入端，所述第二时间变量接入第二接通延时定时器的第二输入端；所述第二接通延时定时器的输出端接入第一或门的第二输入端；

所述第一或门的输出端输出断链保护信号给所述主控模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述常1型信号逻辑处理模块还包括：第五非门以及第六非门；

所述第五非门用于接收屏蔽断链保护信号，并对所述屏蔽断链保护信号取反后输出给所述第三与门的第三输入端；

所述第六非门用于接收屏蔽断链保护信号，并对所述屏蔽断链保护信号取反后输出给所述第四与门的第三输入端。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述脉冲型信号逻辑处理模块还包括：第一非门以及第三非门；

所述第一非门用于接收屏蔽断链保护信号，并对所述屏蔽断链保护信号取反后输出给所述第一与门的第三输入端；

所述第三非门用于接收屏蔽断链保护信号，并对所述屏蔽断链保护信号取反后输出给所述第二与门的第三输入端。

5.根据权利要求1或3任意一项所述的系统，其特征在于，

所述常1型信号逻辑处理模块还包括：

所述第二或门的输出端输出的断链保护信号通过第二置位命令生成常1型断链保护锁存信号，所述常1型断链保护锁存信号输入到所述主控模块中。

6.根据权利要求2或4所述的系统，其特征在于，

所述脉冲型信号逻辑处理模块还包括：

所述第一或门的输出端输出的断链保护信号通过第一置位命令生成脉冲型断链保护锁存信号，所述脉冲型断链保护锁存信号输入到所述主控模块中。

7.根据权利要求5或6任意一项所述的系统，其特征在于，还包括：操作画面复位按钮，所述操作画面复位按钮与所述主控模块连接；

所述操作画面复位按钮接入第一上升沿，所述操作画面复位按钮用于根据第一上升沿输出复位指令复位断链保护锁存信号。