本實用新型涉及電動執(zhí)行器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有自保護(hù)功能的電動執(zhí)行器。

背景技術(shù)：

電動執(zhí)行器是工業(yè)自動化系統(tǒng)中的一個重要的執(zhí)行機構(gòu)，電動執(zhí)行器的使用環(huán)境一直都是相對惡劣而且一般不會被關(guān)注，雖然有些專利，如CN 103345820 A和CN 103400473 A分別公開了對濕度檢測及報警的方案。

但是，在實際工況中，如油庫等場合，其安全可靠性變得尤為重要，其在發(fā)生事故時是否能夠自發(fā)產(chǎn)生相應(yīng)應(yīng)急動作，避免次生災(zāi)害發(fā)生，對生命財產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用，在幾次油庫爆炸事件中，因無法人為關(guān)閉現(xiàn)場電動執(zhí)行機構(gòu)，而造成現(xiàn)場火災(zāi)控制困難，以及為了關(guān)閉設(shè)備而在二次爆炸中消防官兵犧牲的事件發(fā)生；如何提高其環(huán)境的響應(yīng)，提高其使用安全性成為急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種具有自保護(hù)功能的電動執(zhí)行器。

為實現(xiàn)本實用新型的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種具有自保護(hù)功能的電動執(zhí)行器，包括控制器，與所述的控制器信號連接的環(huán)境傳感器，所述的環(huán)境傳感器包括溫度傳感器、煙霧傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鳎?dāng)環(huán)境傳感器檢測異常時MCU對驅(qū)動電機輸出預(yù)定控制。

所述的控制器為MCU。

所述的溫度傳感器為熱敏電阻，所述的熱敏電阻一端接高電平，另一端經(jīng)分壓電阻后接地，所述的熱敏電阻與所述的分壓電阻連接端接入MCU的A/D口。

所述的煙霧傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鞣謩e為一端接地，一端經(jīng)上拉電阻接高電平，所述的煙霧傳感器和火焰?zhèn)鞲衅髋c上拉電阻連接端分別接入所述的MCU。

上位機與電動執(zhí)行器通過總線方式實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)檢測，其中，總線接口電路包括總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、通訊檢測電路、通訊指示燈，當(dāng)通訊檢測電路檢測異常時MCU對驅(qū)動電機輸出預(yù)定控制。

總線協(xié)議為PROFIBUS-DP或MODBUS-RTU。

所述的控制器還包括通訊狀態(tài)監(jiān)測模塊以檢測總線通訊是否正常。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型的電動執(zhí)行器能夠檢測周邊環(huán)境或自身的受控狀態(tài)，能有效檢測到危險源并及時主動采取應(yīng)急措施，在應(yīng)對事故過程中能夠執(zhí)行相應(yīng)的安全措施尤為重要；而且結(jié)合總線通信的優(yōu)點，針對通訊狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)通訊故障時，自動執(zhí)行的保護(hù)性動作，大大提高了電動執(zhí)行器的安全性級別。

附圖說明

圖1所示為本實用新型的具有自保護(hù)功能的電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為控制結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1和2所示，本實用新型的具有自保護(hù)功能的電動執(zhí)行器包括控制器1，如MCU，與所述的控制器信號連接的環(huán)境傳感器，所述的環(huán)境傳感器包括溫度傳感器、煙霧傳感器和火焰?zhèn)鞲衅?，?dāng)環(huán)境傳感器檢測異常時MCU對驅(qū)動電機輸出預(yù)定控制，即所述的控制器通過繼電器8實現(xiàn)對驅(qū)動電機9的動作控制。

本實用新型的電動執(zhí)行器，增加了環(huán)境監(jiān)測功能，對周圍關(guān)鍵位置的溫度、煙霧及是否著火進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)溫度過高、煙霧或者著火點出現(xiàn)且超過設(shè)定的預(yù)定值，則進(jìn)行報警并立即執(zhí)行預(yù)定動作切換到安全位置，即在執(zhí)行器中用戶可以根據(jù)現(xiàn)場工況的具體要求，預(yù)先設(shè)定一個發(fā)生故障后執(zhí)行器需要運行到的安全位置(可以是全行程0％～100％的任意位置，或者保持原位)，一旦有故障發(fā)生，執(zhí)行器自動運行到該位置，并向上位機發(fā)出相應(yīng)的報警信息，將執(zhí)行器保留在預(yù)定的位置，能有效避免次生災(zāi)害發(fā)生。即，檢測到危險即自動處理，無須進(jìn)行反饋到上位機，減少等待時間，大大提高了其自我保護(hù)功能。

具體來說，所述的溫度傳感器為熱敏電阻2，所述的熱敏電阻一端接高電平，另一端經(jīng)分壓電阻3后接地，所述的熱敏電阻與所述的分壓電阻連接端接入MCU1的A/D口，所述的煙霧傳感器4和火焰?zhèn)鞲衅?分別為一端接地，一端經(jīng)上拉電阻6、7接高電平，所述的煙霧傳感器4和火焰?zhèn)鞲衅?與上拉電阻連接端分別接入所述的MCU。

各傳感器采用高電平鉗位設(shè)計，在各環(huán)境傳感器出現(xiàn)自身故障異常時同樣能進(jìn)行預(yù)定動作執(zhí)行并報警，類自檢功能的設(shè)置增加了環(huán)境適應(yīng)性和使用穩(wěn)定性，避免可能出現(xiàn)的器件故障導(dǎo)致的功能喪失，對于危險場所的電動執(zhí)行機構(gòu)尤為重要。

其中，上位機與電動執(zhí)行器通過總線協(xié)議為PROFIBUS-DP或MODBUS-RTU的總線方式實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)檢測，其中，總線接口電路包括總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、通訊檢測電路、通訊指示燈。所述的控制器還包括通訊狀態(tài)監(jiān)測模塊以檢測總線通訊是否正常。主控MCU與總線模塊之間的通訊判別，通過通訊檢測電路來實現(xiàn)，即檢測到總線的工作狀態(tài)(在線狀態(tài)/離線狀態(tài))一旦執(zhí)行器處于離線狀態(tài)并且在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有恢復(fù)通訊，將被斷定為處于故障失控狀態(tài)，執(zhí)行器根據(jù)預(yù)設(shè)動作狀態(tài)發(fā)出動作命令，避免因為通訊中斷或者受損導(dǎo)致的電動執(zhí)行器失控而引發(fā)次生災(zāi)難。

作為另一種實施方式，因為MCU通過串口通訊實現(xiàn)與上位及的數(shù)據(jù)通訊，在MCU中設(shè)置通訊監(jiān)測看門狗定時器，通訊使用令牌式循環(huán)掃描的方式，在一定周期內(nèi)檢測上位機正確通訊的次數(shù)，若MCU與上位機處于正常通訊狀態(tài)，則會定時產(chǎn)生喂狗操作，否則看門狗定時器產(chǎn)生超時，MCU判定為故障并觸發(fā)報警，同時執(zhí)行安全保護(hù)指令，MCU輸出預(yù)定動作即觸發(fā)電機驅(qū)動電路，使執(zhí)行器運行到預(yù)設(shè)定的安全位置。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。