帶故障監(jiān)測(cè)的安全繼電器模塊、安全繼電器組及其監(jiān)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶故障監(jiān)測(cè)的安全繼電器模塊及監(jiān)測(cè)方法，其中，帶故障監(jiān)測(cè)的安全繼電器模塊包括冗余設(shè)置的第一安全繼電器、第二安全繼電器，以及對(duì)第一、第二安全繼電器進(jìn)行錯(cuò)誤仲裁的第三安全繼電器以及監(jiān)測(cè)模塊，監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)對(duì)第一、第二安全繼電器的線圈輸入Mon1、第一、第二安全繼電器常閉點(diǎn)串聯(lián)輸出Mon2以及第三安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)輸出Mon3的工作邏輯進(jìn)行監(jiān)控，從而快速定位安全繼電器組的故障。
【專利說(shuō)明】帶故障監(jiān)測(cè)的安全繼電器模塊、安全繼電器組及其監(jiān)測(cè)方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地鐵屏蔽門(mén)的安全繼電器組的故障檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 地鐵屏蔽門(mén)（安全門(mén)或半高門(mén)）的控制目前主要采用安全繼電器組的方式，這些 安全繼電器組是由多個(gè)單個(gè)的安全繼電器共同組合而成的邏輯電路，這些安全繼電器本身 需要達(dá)到任意單點(diǎn)故障情況下，不會(huì)誤輸出。由于單個(gè)繼電器本體可以防范任意單點(diǎn)故障， 則組合后對(duì)于任意模塊的單點(diǎn)故障也能有效防范。從而達(dá)到故障導(dǎo)向安全的功能。
[0003] 雖然現(xiàn)有的安全繼電器電路可以在單點(diǎn)故障情況下仍然能保證輸出不會(huì)被誤觸 發(fā)，但是控制系統(tǒng)一般由多個(gè)安全繼電器組成，故障后排查定位需要時(shí)間。另外，由于故障 邏輯出現(xiàn)如果不及時(shí)處理，那么也有可能影響安全。所以一旦安全繼電器發(fā)生故障，需要迅 速排查出故障點(diǎn)并修復(fù)故障，從而避免造成經(jīng)濟(jì)損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)中存在的問(wèn)題，提出了一種帶故障監(jiān)測(cè)的安全 繼電器模塊，包括至少三個(gè)強(qiáng)制導(dǎo)向型安全繼電器和一個(gè)監(jiān)測(cè)模塊，其中三個(gè)強(qiáng)制導(dǎo)向型 安全繼電器分別為冗余設(shè)置的第一安全繼電器、第二安全繼電器，以及對(duì)第一、第二安全繼 電器進(jìn)行錯(cuò)誤仲裁的第三安全繼電器；
[0005] 所述第一安全繼電器和第二安全繼電器的線圈并聯(lián)，作為輸入端共同接收控制信 號(hào)，所述第一、第二、第三繼電器的各常開(kāi)干接點(diǎn)、常閉干接點(diǎn)組合形成復(fù)數(shù)個(gè)輸出端；
[0006] 所述監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)輸入端，第一、第二安全繼電器常閉點(diǎn)串聯(lián)輸出端，第三安全繼 電器的常開(kāi)點(diǎn)輸出端這三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的真假值，通過(guò)這三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的真假值的組合來(lái)判斷安 全繼電器模塊的故障。
[0007] 上述三個(gè)強(qiáng)制導(dǎo)向型安全繼電器的具體連接方式為：所述第一、第二安全繼電器 的常開(kāi)點(diǎn)K1D、K2D串聯(lián)后與第三安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)K3E并聯(lián)構(gòu)成自保持電路；第三安 全繼電器的線圈K3A分別與第一、第二安全繼電器的常閉點(diǎn)K1B、K2B串聯(lián)后，連接至工作 電源，第三安全繼電器的線圈K3A再與硬件延時(shí)電路并聯(lián)；第一、第二安全繼電器的常閉點(diǎn) K1C、K2C串聯(lián)后，再與第三安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)K3F并聯(lián)。
[0008] 故障邏輯輸出采用故障標(biāo)志位作為判斷標(biāo)志。
[0009] 本發(fā)明還提出了一種由上述多個(gè)安全繼電器模塊組成的安全繼電器組。
[0010] 本發(fā)明還提出了一種安全繼電器模塊的監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟：
[0011] 步驟1 :設(shè)置三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并對(duì)三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的值進(jìn)行采樣分析，其采樣周期要求見(jiàn) 注1，所述三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括第一、第二安全繼電器的線圈并聯(lián)輸入端MonU第一、第二安全 繼電器常閉點(diǎn)串聯(lián)輸出端Mon2以及第三安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)輸出端Mon3 ;
[0012] 步驟2 :采用故障標(biāo)志位來(lái)判斷三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的故障邏輯輸出；
[0013] 步驟3 :當(dāng)故障標(biāo)志位為0,則執(zhí)行步驟4,當(dāng)故障標(biāo)志位為1，則執(zhí)行步驟5。
[0014] 步驟 4 :判斷 Not((MonlXor Mon2)And(Mon3Xor Monl))的值；若為 1，則故障標(biāo)志 位置為1，否則故障標(biāo)志位保持為〇 ;
[0015] 步驟 5 :判斷 Not((MonlXor Mon2)And(Mon3Xor Monl))的值；若為 1，則故障標(biāo)位 保持為1，否則，故障邏輯在指定時(shí)間內(nèi)持續(xù)保持為〇時(shí)，將故障標(biāo)志位清〇,持續(xù)過(guò)程中若 檢測(cè)到故障邏輯則指定時(shí)間清零，并重新計(jì)算；
[0016] Not為非邏輯，Xor為異或邏輯，And為與邏輯。
[0017] 上述過(guò)程中，由于繼電器Rl，R2導(dǎo)通會(huì)導(dǎo)致R3斷開(kāi)，在R3斷開(kāi)前必須保證Rl，R2 已經(jīng)閉合完成。然而在某些情況下，由于KlD或K2D發(fā)生接觸故障，無(wú)法導(dǎo)通。則繼電器一 般會(huì)出現(xiàn)周期性跳動(dòng)。跳動(dòng)周期約等于繼電器吸合時(shí)間及斷開(kāi)時(shí)間之和（用周期T表示，T =繼電器標(biāo)稱吸合時(shí)間+繼電器標(biāo)稱斷開(kāi)時(shí)間）。因此對(duì)于單片機(jī)在Monl，Mon2, Mon3的 采集周期應(yīng)當(dāng)設(shè)置不大于T/8。在連續(xù)2個(gè)周期內(nèi)采樣值相同則認(rèn)為狀態(tài)有效。
[0018] 本發(fā)明在傳統(tǒng)安全繼電器的控制方法基礎(chǔ)上，將單個(gè)安全繼電器采用一個(gè)安全繼 電器模塊代替，并且在安全繼電器模塊中引入了故障監(jiān)控點(diǎn)及故障邏輯判斷方法，使得傳 統(tǒng)的安全繼電器電路（也即安全繼電器組）加入了智能監(jiān)視功能，從而可以及時(shí)上報(bào)繼電 器的故障信息，使工作人員可以快速定位故障的發(fā)生點(diǎn)，縮短故障處理時(shí)間。通過(guò)安全電路 及智能故障實(shí)時(shí)監(jiān)控，將大大提高繼電器的安全性，可用性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 下面，對(duì)照附圖和較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中：
[0020] 圖1是本發(fā)明的電路原理圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)具體實(shí)施例的說(shuō)明 僅僅用以解釋本發(fā)明提出的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。
[0023] 如圖1、圖2所示，本發(fā)明的思路是將原有的單個(gè)的安全繼電器替換為帶有監(jiān)控模 塊的安全繼電器模塊，在這個(gè)安全繼電器模塊中引出若干個(gè)監(jiān)視點(diǎn)，通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊對(duì)幾個(gè) 監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)視，及時(shí)判別安全繼電器模塊的故障。本發(fā)明的帶故障監(jiān)測(cè)的安全繼電器模塊， 包括至少三個(gè)強(qiáng)制導(dǎo)向型安全繼電器和一個(gè)監(jiān)測(cè)模塊，其中三個(gè)強(qiáng)制導(dǎo)向型安全繼電器分 別為冗余設(shè)置的第一安全繼電器、第二安全繼電器，以及對(duì)第一、第二安全繼電器進(jìn)行錯(cuò)誤 仲裁的第三安全繼電器。
[0024] 第一、第二安全繼電器的線圈Κ1Α、Κ12并聯(lián)，作為輸入端Monl共同接收控制信號(hào)， 第一、第二、第三繼電器的各常開(kāi)干接點(diǎn)、常閉干接點(diǎn)組合形成復(fù)數(shù)個(gè)輸出端。第一、第二安 全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)K1D、K2D串聯(lián)后與第三安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)Κ3Ε并聯(lián)構(gòu)成自保持電路。 第三安全繼電器的線圈Κ3Α分別與第一、第二安全繼電器的常閉點(diǎn)Κ1Β、Κ2Β串聯(lián)后，連接至 工作電源，第三安全繼電器的線圈Κ3Α再與硬件延時(shí)電路并聯(lián)。第一、第二安全繼電器的常 閉點(diǎn)K1C、K2C串聯(lián)后，再與第三安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)K3F并聯(lián)。因此，第一、第二安全繼電器 常閉點(diǎn)串聯(lián)構(gòu)成一輸出端Mon2，第三安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)構(gòu)成一常開(kāi)干接點(diǎn)輸出端Mon3。
[0025] 監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)輸入端Monl，第一、第二安全繼電器常閉點(diǎn)串聯(lián)輸出端Mon2,第三 安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)輸出端Mon3這三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的真假值，通過(guò)這三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的真假值的 組合來(lái)判斷安全繼電器模塊的故障。下面表1給出了三個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的工作邏輯。
[0026] 邏輯推算請(qǐng)見(jiàn)下表：
[0027]

【權(quán)利要求】
1. 一種帶故障監(jiān)測(cè)的安全繼電器模塊，其特征在于，包括至少三個(gè)強(qiáng)制導(dǎo)向型安全繼 電器和一個(gè)監(jiān)測(cè)模塊，其中三個(gè)強(qiáng)制導(dǎo)向型安全繼電器分別為冗余設(shè)置的第一安全繼電 器、第二安全繼電器，以及對(duì)第一、第二安全繼電器進(jìn)行錯(cuò)誤仲裁的第三安全繼電器； 所述第一安全繼電器和第二安全繼電器的線圈并聯(lián)，作為輸入端共同接收控制信號(hào)， 所述第一、第二、第三繼電器的各常開(kāi)干接點(diǎn)、常閉干接點(diǎn)組合形成復(fù)數(shù)個(gè)輸出端； 所述監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)輸入端，第一、第二安全繼電器常閉點(diǎn)串聯(lián)輸出端，第三安全繼電器 的常開(kāi)點(diǎn)輸出端這三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的真假值，通過(guò)這三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的真假值的組合來(lái)判斷安全繼 電器模塊的故障。
2. 如權(quán)利要求1所述的帶故障監(jiān)測(cè)的安全繼電器模塊，其特征在于，所述第一、第二安 全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)K1D、K2D串聯(lián)后與第三安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)K3E并聯(lián)構(gòu)成自保持電路； 第三安全繼電器的線圈K3A分別與第一、第二安全繼電器的常閉點(diǎn)K1B、K2B串聯(lián)后，連 接至工作電源，第三安全繼電器的線圈K3A再與硬件延時(shí)電路并聯(lián)； 第一、第二安全繼電器的常閉點(diǎn)K1C、K2C串聯(lián)后，再與第三安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)K3F并 聯(lián)。
3. 如權(quán)利要求1所述的帶故障監(jiān)測(cè)的安全繼電器模塊，其特征在于，所述安全繼電器 模塊的故障邏輯輸出采用故障標(biāo)志位作為判斷標(biāo)志。
4. 一種由多個(gè)如權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安全繼電器模塊組成的安全 繼電器組。
5. -種如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的安全繼電器模塊的監(jiān)測(cè)方法，其特征 在于，包括如下步驟： 步驟1 :設(shè)置三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在采用周期內(nèi)對(duì)三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行采樣，所述三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括 第一、第二安全繼電器的線圈并聯(lián)輸入端Monl、第一、第二安全繼電器常閉點(diǎn)串聯(lián)輸出端 Mon2以及第三安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)輸出端Mon3 ; 步驟2 :采用故障標(biāo)志位作為三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的故障邏輯輸出的判斷標(biāo)志； 步驟3 :當(dāng)故障標(biāo)志位為0,則執(zhí)行步驟4,當(dāng)故障標(biāo)志位為1，則執(zhí)行步驟5 ; 步驟 4:判斷 Not ((Monl Xor Mon2) And (Mon3 Xor Monl))的值；若為 1，則故障標(biāo) 志位置為1，否則故障標(biāo)志位保持為〇 ; 步驟 5:判斷 Not ((Monl Xor Mon2) And (Mon3 Xor Monl))的值；若為 1，則故障標(biāo) 位保持為1，否則，故障邏輯在指定時(shí)間內(nèi)持續(xù)保持為〇時(shí)，將故障標(biāo)志位清〇,持續(xù)過(guò)程中 若檢測(cè)到故障邏輯則指定時(shí)間清零，并重新計(jì)算； Not為非邏輯，Xor為異或邏輯，And為與邏輯。
6. 如權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述采樣周期小于或等于T/8, T=繼電 器標(biāo)稱吸合時(shí)間+繼電器標(biāo)稱斷開(kāi)時(shí)間。
7. 如權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述指定時(shí)間大于2T。
8. 如權(quán)利要求5所述的地鐵屏蔽門(mén)的安全繼電器組的故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所 述步驟4中，當(dāng)Monl、Mon2、Mon3的值分別為？&186、？&186、？3186，提示故障為第一安全繼 電器或第二安全繼電器的常開(kāi)點(diǎn)燒合，無(wú)法再次進(jìn)行閉合工作； 當(dāng)Monl、Mon2、Mon3的值分別為？&186、1'1'116、？&186，提示故障為第三安全繼電器故障， 無(wú)法再次進(jìn)行閉合工作。
【文檔編號(hào)】G01R31/327GK104453527SQ201410708260
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】黃育良, 朱振飛, 劉升華, 熊海剛 申請(qǐng)人:深圳市方大自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司