專利名稱：一種基于sil2 安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，尤其是在登機(jī)橋主控制系統(tǒng)失效情況下可獨(dú)立工作的機(jī)門保護(hù)控制裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，登機(jī)橋已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)與乘客的對(duì)接，使得登機(jī)效率提高以及安全性增強(qiáng)，受到人們的歡迎。登機(jī)橋的升降機(jī)構(gòu)一般由其主控制系統(tǒng)控制，但是單一的控制系統(tǒng)其安全完整性等級(jí)(SIL)達(dá)不到國(guó)際電工委員會(huì)IEC頒布的功能安全標(biāo)準(zhǔn)IEC 61508 (已轉(zhuǎn)化為國(guó)標(biāo)GB/T 20438歸口標(biāo)委會(huì)SAC/TC124/SC10)中對(duì)飛機(jī)配套產(chǎn)品進(jìn)行考核的認(rèn)證要求，即SIL2等級(jí)，一旦登機(jī)橋主控制系統(tǒng)失效，登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)也會(huì)失控，以至于破壞機(jī)門，甚至威脅到登機(jī)橋或飛機(jī)上的乘客安全。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種安全等級(jí)高，能滿足SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，用于控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的升降，包括
傳感器，感應(yīng)機(jī)門位置信號(hào)并將該位置信號(hào)發(fā)送給登機(jī)橋主控制系統(tǒng)；
控制器，接收傳感器和登機(jī)橋主控制系統(tǒng)的信號(hào)，并處理該信號(hào)以控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的開關(guān)；
控制閥，受控于控制器，用來啟動(dòng)或停止升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。其中，所述傳感器為面接觸傳感器或光電傳感器，優(yōu)選的，本技術(shù)方案?jìng)鞲衅鳛槊娼佑|傳感器。所述控制器包括第一中央處理器、第二中央處理器、第一繼電器、第二繼電器；所述第一中央處理器與第二中央處理器信息交互；所述第一中央處理器控制第一繼電器的線圈通電與否，從而實(shí)現(xiàn)第一繼電器的觸點(diǎn)斷開或閉合；所述第二中央處理器控制第二繼電器的線圈通電與否，從而實(shí)現(xiàn)第二繼電器的觸點(diǎn)斷開或閉合，所述第一繼電器與第二繼電器用于驅(qū)動(dòng)控制閥的開啟或關(guān)閉。所述第一繼電器與第二繼電器的觸點(diǎn)均為常開觸點(diǎn)，所述第一繼電器與第二繼電器的常開觸點(diǎn)與控制閥構(gòu)成串聯(lián)回路。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一繼電器、第二繼電器分別定時(shí)反饋工作狀態(tài)信號(hào)給第二中央處理器、第一中央處理器，以供第一中央處理器與第二中央處理器決定啟動(dòng)或關(guān)閉升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一繼電器、第二繼電器均定時(shí)反饋工作狀態(tài)信號(hào)給第一中央處理器與第二中央處理器，以供第一中央處理器與第二中央處理器決定啟動(dòng)或關(guān)閉升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一繼電器與第二繼電器為安全繼電器。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明機(jī)門保護(hù)控制裝置還包括受控于第一中央處理器和/或第二中央處理器的報(bào)警裝置，該報(bào)警裝置用于第一繼電器或第二繼電器出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警。本發(fā)明機(jī)門保護(hù)控制裝置獨(dú)立于登機(jī)橋主控制系統(tǒng)來控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的升降，也可與登機(jī)橋主控制系統(tǒng)配合使用，相比較傳統(tǒng)的單一主控制系統(tǒng)，安全性能更高，可滿足SIL2安全等級(jí)；檢測(cè)機(jī)門位置信號(hào)采用面接觸傳感器，穩(wěn)定性、精確度較點(diǎn)接觸傳感器更佳；CPU之間相互檢測(cè)以及第一、二繼電器交叉反饋工作狀態(tài)信號(hào)給兩CPU檢測(cè)，有效的監(jiān)測(cè)控制器的工作狀態(tài)；第一、二繼電器均采用安全繼電器，安全繼電器它具有強(qiáng)制導(dǎo)向接點(diǎn)結(jié)構(gòu)，萬一發(fā)生接點(diǎn)熔結(jié)現(xiàn)象時(shí)也能確保安全，在緊急停止解除時(shí)，機(jī)器不能出現(xiàn)突然再啟動(dòng)，萬一機(jī)器安全電路發(fā)生故障時(shí)，可以停止機(jī)器動(dòng)力電源安全電路，發(fā)生故障時(shí)，機(jī)器不能再啟動(dòng)，傳統(tǒng)安全開關(guān)無法做到。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的說明。圖1是本發(fā)明機(jī)門保護(hù)控制裝置的原理框圖。
具體實(shí)施例方式如圖所示，一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，在登機(jī)橋主控制系統(tǒng)2失效情況下可獨(dú)立工作，用于控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的升降，包括
傳感器1，感應(yīng)機(jī)門位置信號(hào)并將該位置信號(hào)發(fā)送給登機(jī)橋主控制系統(tǒng)2，傳感器I為面接觸傳感器或光電傳感器，本技術(shù)方案優(yōu)選面接觸傳感器，面接觸傳感器，穩(wěn)定性、精確度較點(diǎn)接觸傳感器更佳；
控制器3，接收傳感器I和登機(jī)橋主控制系統(tǒng)2的信號(hào)，并處理該信號(hào)以控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的開關(guān)；
控制閥4，受控于控制器3，用來啟動(dòng)或停止升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。如圖所示，本發(fā)明機(jī)門保護(hù)控制裝置的控制器3包括第一中央處理器CPU1、第二中央處理器CPU2、第一繼電器5、第二繼電器6 ;第一中央處理器CPUl與第二中央處理器CPU2信息交互；第一中央處理器CPUl控制第一繼電器5的線圈通電與否，從而實(shí)現(xiàn)第一繼電器5的觸點(diǎn)斷開或閉合；第二中央處理器CPU2控制第二繼電器6的線圈通電與否，從而實(shí)現(xiàn)第二繼電器6的觸點(diǎn)斷開或閉合，第一繼電器5與第二繼電器6用于驅(qū)動(dòng)控制閥4的開啟或關(guān)閉。其中，第一繼電器5與第二繼電器6的觸點(diǎn)均為常開觸點(diǎn)，第一繼電器5與第二繼電器6的常開觸點(diǎn)與控制閥4構(gòu)成串聯(lián)回路。為提高本發(fā)明機(jī)門保護(hù)控制裝置的安全可靠性，第一繼電器5、第二繼電器6均定時(shí)反饋工作狀態(tài)信號(hào)給第一中央處理器CPUl與第二中央處理器CPU2，以供第一中央處理器CPUl與第二中央處理器CPU2決定啟動(dòng)或關(guān)閉升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。第一、二繼電器5、6交叉反饋工作狀態(tài)信號(hào)給兩CPU檢測(cè)，此雙回路檢測(cè)有效的監(jiān)測(cè)控制器3的工作狀態(tài)，安全性倉(cāng)泛。本技術(shù)方案的第一繼電器5與第二繼電器6為安全繼電器,安全繼電器它具有強(qiáng)制導(dǎo)向接點(diǎn)結(jié)構(gòu)，萬一發(fā)生接點(diǎn)熔結(jié)現(xiàn)象時(shí)也能確保安全，在緊急停止解除時(shí)，登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)不能出現(xiàn)突然再啟動(dòng)，萬一登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)安全電路發(fā)生故障時(shí)，可以停止登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)力電源安全電路，發(fā)生故障時(shí)，機(jī)器不能再啟動(dòng)，傳統(tǒng)安全開關(guān)無法做到。此外，本發(fā)明機(jī)門保護(hù)控制裝置設(shè)置有受控于第一中央處理器CPUl和/或第二中央處理器CPU2的報(bào)警裝置，在第一繼電器5或第二繼電器6發(fā)生故障時(shí)報(bào)警，通知工程人員進(jìn)行維護(hù)。本發(fā)明機(jī)門保護(hù)控制裝置包括以下工作模式
模式一控制器3中的CPUl與CPU2檢測(cè)到主控制系統(tǒng)2沒有工作時(shí)，控制器3進(jìn)入獨(dú)立工作模式，當(dāng)傳感器I檢測(cè)到機(jī)門位置信號(hào)時(shí)，傳遞給CPUl與CPU2，CPUl與CPU2分別控制第一繼電器5和第二繼電器6的線圈通電，使得控制閥4所處環(huán)路上的兩常開觸點(diǎn)閉合，控制閥4導(dǎo)通，登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)快速下降設(shè)定高度，本技術(shù)方案下降高度的設(shè)定值為200mm。模式二 控制器3中的CPUl與CPU2檢測(cè)到主控制系統(tǒng)2正常工作時(shí)，進(jìn)入主控制系統(tǒng)2與控制器3綜合控制模式，控制器3根據(jù)主控制系統(tǒng)2設(shè)定的參數(shù)(下降高度與次數(shù))，如模式一所述的動(dòng)作指令一步步控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)制動(dòng)。模式三控制器3中的CPUl與CPU2檢測(cè)傳感器I是否短路或開路，是則控制器3進(jìn)入保護(hù)模式，CPUl與CPU2不給第一繼電器5和第二繼電器6的線圈通電信號(hào)，即停止給登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)輸出制動(dòng)信號(hào)；否則，按照模式一或模式二進(jìn)行。模式四控制器3中的CPUl與CPU2根據(jù)第一繼電器5或第二繼電器6反饋的工作狀態(tài)信號(hào)，檢測(cè)到第一繼電器5和第二繼電器6出現(xiàn)故障時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警裝置，并停止為繼電器供電。如上所述，本發(fā)明機(jī)門保護(hù)控制裝置可獨(dú)立于登機(jī)橋主控制系統(tǒng)2來控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的升降，也可與登機(jī)橋主控制系統(tǒng)2配合使用，相比較傳統(tǒng)的單一主控制系統(tǒng)2，安全性能更高，可滿足SIL2安全等級(jí)；CPU之間相互檢測(cè)以及第一、二繼電器5、6交叉反饋工作狀態(tài)信號(hào)給兩CPU檢測(cè)，有效的監(jiān)測(cè)控制器3的工作狀態(tài)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，用于控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的升降，其特征在于包括傳感器(I)，感應(yīng)機(jī)門位置信號(hào)并將該位置信號(hào)發(fā)送給登機(jī)橋主控制系統(tǒng)(2 );控制器(3)，接收傳感器(I)和登機(jī)橋主控制系統(tǒng)(2)的信號(hào)，并處理該信號(hào)以控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的開關(guān)；控制閥(4)，受控于控制器(3)，用來啟動(dòng)或停止升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，其特征在于所述傳感器(I)為面接觸傳感器或光電傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，其特征在于所述控制器(3)包括第一中央處理器(CPU1)、第二中央處理器(CPU2)、第一繼電器(5)、第二繼電器(6);所述第一中央處理器(CPUl)與第二中央處理器(CPU2)信息交互；所述第一中央處理器(CPUl)控制第一繼電器(5)的線圈通電與否，從而實(shí)現(xiàn)第一繼電器(5)的觸點(diǎn)斷開或閉合；所述第二中央處理器(CPU2)控制第二繼電器(6)的線圈通電與否，從而實(shí)現(xiàn)第二繼電器(6)的觸點(diǎn)斷開或閉合，所述第一繼電器(5)與第二繼電器(6)用于驅(qū)動(dòng)控制閥(4)的開啟或關(guān)閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，其特征在于所述第一繼電器(5)與第二繼電器(6)的觸點(diǎn)均為常開觸點(diǎn)，所述第一繼電器(5)與第二繼電器(6)的常開觸點(diǎn)與控制閥(4)構(gòu)成串聯(lián)回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，其特征在于所述第一繼電器(5)、第二繼電器(6)分別定時(shí)反饋工作狀態(tài)信號(hào)給第二中央處理器(CPU2)、第一中央處理器(CPUl)，以供第一中央處理器(CPUl)與第二中央處理器(CPU2)決定啟動(dòng)或關(guān)閉升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，其特征在于所述第一繼電器(5)、第二繼電器(6)均定時(shí)反饋工作狀態(tài)信號(hào)給第一中央處理器(CPUl)與第二中央處理器(CPU2)，以供第一中央處理器(CPUl)與第二中央處理器(CPU2)決定啟動(dòng)或關(guān)閉升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，其特征在于所述第一繼電器(5)與第二繼電器(6)為安全繼電器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，其特征在于還包括受控于第一中央處理器(CPUl)和/或第二中央處理器(CPU2)的報(bào)警裝置，該報(bào)警裝置用于第一繼電器(5)或第二繼電器(6)出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于SIL2安全等級(jí)的機(jī)門保護(hù)控制裝置，用于控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的升降，包括傳感器，感應(yīng)機(jī)門位置信號(hào)并將該位置信號(hào)發(fā)送給登機(jī)橋主控制系統(tǒng)；控制器，接收傳感器和登機(jī)橋主控制系統(tǒng)的信號(hào)，并處理該信號(hào)以控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的開關(guān)；控制閥，受控于控制器，用來啟動(dòng)或停止升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。本發(fā)明機(jī)門保護(hù)控制裝置獨(dú)立于登機(jī)橋主控制系統(tǒng)來控制登機(jī)橋升降機(jī)構(gòu)的升降，也可與登機(jī)橋主控制系統(tǒng)配合使用，相比較傳統(tǒng)的單一主控制系統(tǒng)，安全性能更高，可滿足SIL2安全等級(jí)。
文檔編號(hào)B64F1/305GK103057725SQ201310012468
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者李海宏, 涂祥淼, 薛振博, 呂景, 牛福維, 梁萬江, 楊水生 申請(qǐng)人:蒂森克虜伯機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)(中山)有限公司