一種安全控制板電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種安全控制板電路，包括供電單元、檢測單元以及控制單元，所述供電單元中24V輸入接口(P1)輸入的24V經DCDC穩壓芯片(U4)穩壓成5V后再經穩壓芯片(U1)穩壓成3.3V給CPU；所述檢測單元中多個輸入接口(P2?P6)的被檢測信號經過接口芯片(U2)進行電平轉換后，輸入給CPU；所述控制單元中CPU輸出控制信號通過多個驅動MOS管(Q4?Q10)驅動各自相應的繼電器(K1?K7)，繼電器狀態由多個輸出接口(P8?P14)輸出。本實用新型安全控制板電路用于控制激光機整機的安全系統，避免操作人員在操作機器過程出現危險，以及可減少激光機工作過程產生的噪音，并且更加節能。
【專利說明】
一種安全控制板電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種安全控制板電路，尤其是涉及一種適用于激光機整機的安全控制板電路。
【背景技術】
[0002]在激光切割雕刻機行業，針對控制整機的安全等級部件的供電電源(開啟或者關閉)和外部連接部件的供電電源(開啟或者關閉)的安全控制系統，控制對象有激光系統，運動系統，指示燈，氣栗和抽風機等，為了保護操作人員的安全和節能，需要一種安全控制板電路。
[0003]當操作人員打開激光機門蓋放置材料或者其它操作時，激光系統和運動系統不會自動切斷供電電源，也不會切斷外設設備的工作電源，無法起到安全、節能和減少噪音的作用。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型設計了一種安全控制板電路，其解決的技術問題當前操作人員打開激光機門蓋放置材料或者其它操作時，激光系統和運動系統不會自動切斷供電電源，也不會切斷外設設備的工作電源，無法起到安全、節能和減少噪音的作用。
[0005]為了解決上述存在的技術問題，本實用新型采用了以下方案:
[0006]—種安全控制板電路，包括供電單元、檢測單元以及控制單元，
[0007]所述供電單元中24V輸入接口(Pl)輸入的24V經DCDC穩壓芯片(U4)穩壓成5V后再經穩壓芯片(Ul)穩壓成3.3V給CPU ；
[0008]所述檢測單元中多個輸入接口(P2-P6)的被檢測信號經過接口芯片(U2)進行電平轉換后，輸入給CPU;
[0009]所述控制單元中CPU輸出控制信號通過多個驅動MOS管(Q4-Q10)驅動各自相應的繼電器(K1-K7)，繼電器狀態由多個輸出接口(P8-P14)輸出。
[0010]進一步，多個輸入接口(P2-P6)包括工作狀態輸入接口(P2)、門蓋狀態輸入接口(P3)、Hold按鍵狀態輸入接口(P4)、急停開關狀態輸入接口(P5)以及模式開關狀態輸入接口(P6)，工作狀態輸入接口(P2)接主控制板、門蓋狀態輸入接口(P3)接門控開關、Hold按鍵狀態輸入接口(P4)接Hold開關、急停開關狀態輸入接口(P5)接急停開關以及模式開關狀態輸入接口( P6)接模式開關。
[0011]進一步，“確定”功能設置按鍵(SI)、“向下”功能設置按鍵(S2)以及“向上”功能設置按鍵(S3)，斷電延時長短由“確定”功能設置按鍵(SI)、“向下”功能設置按鍵(S2)以及“向上”功能設置按鍵(S3)設置。
[0012]進一步，多個輸出接口(P8-P14)分別與運動系統電源控制、激光系統電源控制、氣栗電源控制、抽風機電源控制、維護模式下屏蔽門蓋狀態、紅燈電源控制以及綠\黃燈電源控制連接。
[0013]進一步，還包括顯示部分，顯示部分由LEDl數碼管和場效應管(Q1-Q3)組成，場效應管(Ql -Q3)用來驅動LEDl數碼管，場效應管(Ql -Q3)的信號由CPU提供。
[0014]該安全控制板電路具有以下有益效果:
[0015]本實用新型安全控制板電路用于控制激光機整機的安全系統，避免操作人員在操作機器過程出現危險，以及可減少激光機工作過程產生的噪音，并且更加節能。
【附圖說明】
[0016]圖1:本實用新型安全控制板電路的部件分布示意圖。
[0017]附圖標記說明:
[0018]P1—24V輸入接口 ；P2—工作狀態輸入接口 ；P3—門蓋狀態輸入接口 ；P4—Hold按鍵狀態輸入接口 ；P5—急停開關狀態輸入接口 ；P6—模式開關狀態輸入接口 ；P8—第一輸出接口 ；P9—第二輸出接口 ；P10—第三輸出接口 ；P11 —第四輸出接口 ；P12—第五輸出接口 ；P13—第六輸出接口 ；P14—第七輸出接口 ；Ul—穩壓芯片;U2—接口芯片;U4—DCDC穩壓芯片；SI— “確定”功能設置按鍵;S2—“向下”功能設置按鍵;S3—“向上”功能設置按鍵;Kl 一第一繼電器;K2—第二繼電器;K3—第三繼電器;K4 一第四繼電器;K5—第五繼電器;K6—第六繼電器;K7—第七繼電器;Ql —第一場效應管;Q2—第二場效應管;Q3—第三場效應管；Q4—第一驅動MOS管；Q5—第二驅動MOS管;Q6—第三驅動MOS管;Q7—第四驅動MOS管;Q8—第五驅動MOS管;Q9—第六驅動MOS管;Ql O—第七驅動MOS管。
【具體實施方式】
[0019]下面結合圖1，對本實用新型做進一步說明:
[0020]電路組成:輸入部分，分別由P2-P6輸入接口和U2接口芯片以及S1-S3組成。
[0021]有7路輸出，分別由K1-K7繼電器，Q4-Q10驅動MOS管以及P8-P14接口組成。例如第一路，CPU送出的信號由QlO驅動Kl，P14為繼電器Kl引出的接口。第二路，CPU送出的信號由Q9驅動K2，Pl 3為繼電器K2引出的接口，依次類推。
[0022]顯示部分由LEDl和Q1-Q3組成。
[0023]電源由24V輸入接口 Pl和D⑶C穩壓芯片U4和Ul穩壓芯片組成，采用雙穩壓的結構。
[0024]主要元件參數:CPU采用MSP430F149，DCDC芯片采用TPS5410或者TPS5430，穩壓芯片采用TPS73633或者TPS70033，接口芯片采用74LVC4245;繼電器采用歐姆龍的24V繼電器G6K-2P-Y。
[0025]工作原理:CPU通過檢測5路輸入信號，根據信號關系，對應控制7路輸出的工作狀態，斷電延時長短由S1-S3設置。
[0026]5個輸入信號端口:工作狀態輸入、門蓋狀態輸入、Hold按鍵狀態輸入、急停開關狀態輸入、模式開關狀態輸入；
[0027]7個輸出信號端口:運動系統電源控制、激光系統電源控制、氣栗電源控制、抽風機電源控制、維護模式下屏蔽門蓋狀態、紅燈電源控制、綠\黃燈電源控制。
[0028]1、“運動系統電源控制”指通過24V供電小型繼電器控制外部大繼電器(供電24V，觸點連接220V)控制36VDC是否供電到馬達驅動器部件。
[0029]2、“激光系統電源控制”指通過24V供電小型繼電器控制外部大繼電器(供電24V，觸點連接220V)控制220V是否供電到激光電源設備。
[0030]3、“氣栗電源控制”指通過24V供電小型繼電器控制外部大繼電器(供電24V，觸點連接220V)控制220V是否供電到氣栗。
[0031]4、“抽風機電源控制”指通過24V供電小型繼電器控制外部大繼電器(供電24V，觸點連接220V)控制220V是否供電到抽風機。
[0032]5、“維護模式下屏蔽門蓋狀態”指通過24V供電小型繼電器控制外部大繼電器(供電24V，觸點連接信號線)控制NO是否閉合輸出5V信號給安全控制板的輸入IN2端口。
[0033]6、“紅燈電源控制”指通過24V供電小型繼電器控制NO觸點是否閉合，當閉合時提供24V給紅燈指示。
[0034]7、“綠/黃燈電源控制”指通過24V供電小型繼電器控制NO觸點和NC觸點是否閉合，正常狀態下為NC閉合，綠燈指示;當出現異常操作時，NO閉合黃燈指示。
[0035]本實用新型在當機器停止工作時，將會切斷外設設備的工作電源從而起到節能和減少噪音的作用。
[0036]具體原理如下:當激光機整機停止工作時，圖1中的INl輸入端口P2會接收到來自主控制器(激光機整機的激光信號和運動信號)的信號輸入;通過CPU(U3)主芯片發出指令要求K3和K4繼電器調整到NC觸點。
[0037]工作邏輯如下設計:
[0038]K INI:否-高電平；IN2:否-高電平；IN3: NO ； IN4: NC ； IN5: NO ；
[0039]Outputl NO:24V不輸出(運動系統不啟動)
[0040]0utput2 N0:24V不輸出(激光系統不啟動)
[0041 ] Output3 N0:24V不輸出(氣栗不工作)
[0042]0utput4 N0:24V不輸出(抽風不工作)
[0043]0utput5 NO:24V不輸出(Ka5不工作)
[0044]Output6 N0:24V不輸出(無)
[0045]0utput7 N0:24V不輸出(NC 24V:綠燈)。
[0046]2、INl:否-高電平；IN2:是-低電平；IN3:NO ； IN4: NC； IN5: NO ；
[0047]Outputl NO:24V輸出(運動系統啟動)
[0048]0utput2 N0:24V輸出(激光系統啟動)
[0049]Output3 N0:24V不輸出(氣栗不工作)
[0050]0utput4 N0:24V不輸出(抽風不工作)
[0051 ] 0utput5 NO:24V不輸出(Ka5不工作)
[0052]Output6 N0:24V不輸出(無)
[0053]0utput7 N0:24V不輸出(NC 24V:綠燈)。
[0054]3、INl:是-低電平；IN2:是-低電平；IN3:NO ； IN4: NC； IN5: NO ；
[0055]Outputl NO:24V輸出(運動系統啟動)
[0056]0utput2 N0:24V輸出(激光系統啟動)
[0057]Output3 N0:24V輸出(氣栗工作)
[0058]0utput4 N0:24V輸出(抽風工作)
[0059]0utput5 NO:24V不輸出(Ka5不工作)
[0060]Output6 N0:24V不輸出(無)
[0061]Output? N0:24V不輸出(NC 24V:綠燈)。
[0062]4、IN1:是-低電平；IN2:否-高電平；IN3:NO ； IN4: NC； IN5: NO ；
[0063]Outputl NO:24V不輸出(運動系統不啟動)工作過程開啟門蓋
[0064]0utput2 N0:24V不輸出(激光系統不啟動)工作過程開啟門蓋
[0065]Output3 N0:24V輸出(氣栗工作)
[0066]0utput4 N0:24V輸出(抽風工作)
[0067]0utput5 NO:24V不輸出(Ka5不工作)
[0068]Output6 N0:24V不輸出(無)
[0069]0utput7 NO:24V輸出(黃燈)。
[0070]6、INl:是-低電平(或否-高電平)；IN2:是-低電平；IN3:NC(N0時outputlNO) ； IN4:NC；IN5:NC；
[0071]Outputl NO:24V輸出(運動系統啟動)
[0072]0utput2 N0:24V輸出(激光系統啟動)
[0073]0utput3 N0:24V輸出(氣栗工作，視工作狀態而定)
[0074]0utput4 N0:24V輸出(抽風工作，視工作狀態而定)
[0075]Output5 N0:24V輸出(Ka5工作)
[0076]Output6 N0:24V輸出(紅燈)
[0077]Output7 N0/NC:24V不輸出(無)。
[0078]6、預1:是-低電平(或否-高電平)；1似:是-低電平(或開啟-高電平)；1似:叱(或N0)；IN4::N0(按下)；模IN5:NC(或NO);
[0079]Outputl N0:24V不輸出(運動系統不啟動)
[0080]0utput2 N0:24V不輸出(激光系統不啟動)
[0081 ]0utput3 NO:24V輸出/不輸出(視工作狀態而定)
[0082]0utput4 NO:24V輸出/不輸出(視工作狀態而定)
[0083]0utput5 NO:24V輸出/不輸出(視模式開關而定)
[0084]0utput6 NO:24V輸出/不輸出(視模式開關而定)
[0085]0utput7 NO:24V輸出/不輸出(視模式開關而定)。
[0086]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性的描述，顯然本實用新型的實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種安全控制板電路，包括供電單元、檢測單元以及控制單元，其特征在于: 所述供電單元中24V輸入接口(Pl)輸入的24V經DCDC穩壓芯片(U4)穩壓成5V后再經穩壓芯片(Ul)穩壓成3.3V給CPU(U3); 所述檢測單元中多個輸入接口(P2-P6)的被檢測信號經過接口芯片(U2)進行電平轉換后，輸入給CPU; 所述控制單元中CPU輸出控制信號通過多個驅動MOS管(Q4-Q1)驅動各自相應的繼電器(K1-K7)，繼電器狀態由多個輸出接口(P8-P14)輸出。2.根據權利要求1所述安全控制板電路，其特征在于:多個輸入接口(P2-P6)包括工作狀態輸入接口(P2)、門蓋狀態輸入接口(P3)、Hold按鍵狀態輸入接口(P4)、急停開關狀態輸入接口(P5)以及模式開關狀態輸入接口(P6)，工作狀態輸入接口(P2)接主控制板、門蓋狀態輸入接口(P3)接門控開關、HoId按鍵狀態輸入接口(P4)接HoId開關、急停開關狀態輸入接口(P5)接急停開關以及模式開關狀態輸入接口(P6)接模式開關。3.根據權利要求2所述安全控制板電路，其特征在于:輸入接口還包括“確定”功能設置按鍵(SI)、“向下”功能設置按鍵(S2)以及“向上”功能設置按鍵(S3)，斷電延時長短由“確定”功能設置按鍵(SI)、“向下”功能設置按鍵(S2)以及“向上”功能設置按鍵(S3)設置。4.根據權利要求1、2或3所述安全控制板電路，其特征在于:多個輸出接口(P8-P14)分別與運動系統電源控制、激光系統電源控制、氣栗電源控制、抽風機電源控制、維護模式下屏蔽門蓋狀態、紅燈電源控制以及綠\黃燈電源控制連接。5.根據權利要求4所述安全控制板電路，其特征在于:還包括顯示部分，顯示部分由LEDl數碼管和場效應管(Q1-Q3)組成，場效應管(Q1-Q3)用來驅動LEDl數碼管，場效應管(Q1-Q3)的信號由CPU提供。
【文檔編號】G05B19/04GK205644121SQ201620467510
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】湯澤興, 陳榕福
【申請人】東莞市雷宇激光設備有限公司