專利名稱：冶金企業(yè)鐵路廠門紅綠燈信號隔離和采集電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種冶金企業(yè)鐵路廠門紅綠燈信號隔離和采集電路。
背景技術：
冶金企業(yè)鐵路廠門紅綠燈信號控制廠區(qū)內(nèi)列車通行，其與整個生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)聯(lián)通運行；通常廠門的紅綠燈信號自信號操作控制箱發(fā)出至信號隔離盒，經(jīng)電纜匯集傳輸至信號采集箱，信號采集箱的紅綠燈信號經(jīng)MODEM調(diào)制變成串行信號，可由一對電纜芯線傳送多個廠門信號狀態(tài)，各廠門信號狀態(tài)傳輸至生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)計算機并在大屏幕上顯示。上述廠門信號由于經(jīng)過環(huán)節(jié)較多，所以故障率一直很高，其中信號隔離、信號采集的故障率占其中絕大部分；如

圖1所示，信號隔離電路由紅燈和綠燈信號隔離電路組成，第一微型變壓器BYl 和第二微型變壓器BY2分別連接第一橋式整流器ZLl和第二橋式整流器ZL2，信號操作控制箱發(fā)出的紅綠燈信號分別輸入第一微型變壓器BYl和第二微型變壓器BY2輸入端，第一橋式整流器ZLl和第二橋式整流器ZL2的輸出端分別連接第一直流繼電器Jl和第二直流繼電器J2，直流繼電器帶有兩組單頭雙擲觸點，第一直流繼電器Jl的兩組單頭雙擲觸點 Jl 1、J12分別連接綠燈信號指示燈DL和綠燈信號采集電路的輸入端LS，第二直流繼電器J2 的兩組單頭雙擲觸點J21、J22分別連接紅燈信號指示燈DH和紅燈信號采集電路的輸入端 HS ；如圖2所示，信號采集電路由綠燈、紅燈和黃燈信號采集電路組成，其分別由第三直流繼電器J3、第四直流繼電器J4和第五直流繼電器J5、第六直流繼電器J6及相應阻容元件構成，通過各直流繼電器觸點分別驅(qū)動綠燈指示燈L、紅燈指示燈H和黃燈指示燈Y點亮并將綠燈和紅燈信號輸出至MODEM進行信號調(diào)制。結合生產(chǎn)現(xiàn)場及上述電路分析可知，由于上述電路中采用了較多的直流繼電器， 在高金屬粉塵污染惡劣的現(xiàn)場工作環(huán)境下，經(jīng)常造成各繼電器吸合不可靠，觸點接觸不良， 導致信號控制錯誤，另外上述電路的電路板無有效的電極防護措施，使電路板容易損傷，導致電路工作故障。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種冶金企業(yè)鐵路廠門紅綠燈信號隔離和采集電路，本隔離和采集電路克服了傳統(tǒng)信號隔離和采集電路的缺陷，提高了廠門紅綠燈信號控制的可靠準確性，保證了廠區(qū)列車的正常運行。為解決上述技術問題，本實用新型冶金企業(yè)鐵路廠門紅綠燈信號隔離和采集電路，所述信號隔離電路包括第一變壓器、第二變壓器、第一橋式整流器、第二橋式整流器、 第一二極管、第一綠燈指示燈和第一紅燈指示燈，所述信號隔離電路還包括電流方向控制模塊、第一光電耦合器、第一電阻和第二電阻，所述采集電路包括第二光電耦合器、第七繼電器、第八繼電器、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第二綠燈指示燈和第二紅燈指示燈，所述第七繼電器帶有聯(lián)動的第一單頭雙擲觸點和第二單頭雙擲觸點，所述第八繼電器帶有聯(lián)動的第三單頭雙擲觸點和第四單頭雙擲觸點，所述第一電阻和第二電阻分別串聯(lián)于所述第一變壓器和第二變壓器的輸入端，所述第一變壓器和第二變壓器的輸出端分別連接所述第一橋式整流器和第二橋式整流器的輸入端，所述第一綠燈指示燈與第一光電耦合器的輸入端串聯(lián)后連接所述第一橋式整流器的輸出端，所述第一二極管并聯(lián)于所述第一光電耦合器的輸入端并陽極端連接所述第一橋式整流器的輸出負端，所述第一光電耦合器輸出端連接所述電流方向控制模塊輸入端，所述電流方向控制模塊的輸出端連接所述采集電路的輸入端，所述第一紅燈指示燈連接所述第二橋式整流器的輸出端，所述第三電阻和第四電阻一端分別連接電源正端，所述第二光電耦合器輸入端分別連接所述第三電阻另一端和第二二極管陰極，所述第二光電耦合器輸出端分別連接電源正端和第三二極管陰極，所述第七繼電器線圈與所述第三二極管并聯(lián)， 所述第一單頭雙擲觸點的公共端連接所述第四電阻的另一端，所述第一單頭雙擲觸點的第一和第二雙擲端分別連接所述第二紅燈指示燈一端和第二綠燈指示燈一端，所述第二紅燈指示燈另一端和第二綠燈指示燈另一端連接所述第三二極管的陽極，所述第二二極管的陽極連接所述第三二極管的陽極，所述第二單頭雙擲觸點的公共端連接所述第三二極管的陰極，所述第四二極管與所述第八繼電器線圈并聯(lián)，所述第四二極管的陽極連接所述第三二極管的陽極，所述第四二極管的陰極連接所述第二單頭雙擲觸點的第二雙擲端，所述第二二極管兩端為采集電路輸入端，所述第三單頭雙擲觸點的公共端和第二雙擲端連接所述第一電容兩端，所述第一電容兩端為綠燈信號輸出端，所述第四單頭雙擲觸點的公共端和第一雙擲端連接所述第二電容兩端，所述第二電容兩端為紅燈信號輸出端。上述第一綠燈指示燈和第二綠燈指示燈可以采用綠色發(fā)光二極管，上述第一紅燈指示燈和第二紅燈指示燈可以采用紅色發(fā)光二極管。由于本實用新型冶金企業(yè)鐵路廠門紅綠燈信號隔離和采集電路采用了上述技術方案，即兩個電阻分別串接于隔離電路的變壓器輸入端，橋式整流器連接變壓器輸出端，綠燈指示燈和第一光電耦合器輸入端串聯(lián)后連接綠燈隔離電路的橋式整流器輸出端，電流方向控制模塊連接第一光電耦合器輸出端，紅燈指示燈連接紅燈隔離電路的橋式整流器輸出端，信號采集電路采用第二光電耦合器、兩個繼電器、三個二極管和阻容元件構成，各繼電器分別帶有二個單頭雙擲觸點，第二光電耦合器接收綠燈隔離電路信號并控制兩個繼電器動作，繼電器的單頭雙擲觸點分別點亮信號采集電路的紅綠燈指示燈并將紅燈和綠燈信號輸出至MODEM。本隔離和采集電路克服了傳統(tǒng)信號隔離和采集電路的缺陷，提高了廠門紅綠燈信號控制的可靠準確性，保證了廠區(qū)列車的正常運行。
以下結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明圖1為傳統(tǒng)紅燈和綠燈信號隔離電路示意圖，圖2為傳統(tǒng)紅綠燈信號采集電路示意圖，圖3為本實用新型紅綠燈信號隔離電路示意圖，圖4為本實用新型紅綠燈信號采集電路示意圖。
具體實施方式
如圖3和圖4所示，本實用新型冶金企業(yè)鐵路廠門紅綠燈信號隔離和采集電路，所述信號隔離電路包括第一變壓器BY1、第二變壓器BY2、第一橋式整流器ZL1、第二橋式整流器ZL2、第一二極管D1、第一綠燈指示燈DL和第一紅燈指示燈DH，所述信號隔離電路還包括電流方向控制模塊DK、第一光電耦合器G1、第一電阻Rl和第二電阻R2，所述采集電路包括第二光電耦合器G2、第七繼電器J7、第八繼電器J8、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容 Cl、第二電容C2、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第二綠燈指示燈L和第二紅燈指示燈H，所述第七繼電器J7帶有聯(lián)動的第一單頭雙擲觸點J71和第二單頭雙擲觸點 J72，所述第八繼電器J8帶有聯(lián)動的第三單頭雙擲觸點J81和第四單頭雙擲觸點J82，所述第一電阻Rl和第二電阻R2分別串聯(lián)于所述第一變壓器BYl和第二變壓器BY2的輸入端， 所述第一變壓器BYl和第二變壓器BY2的輸出端分別連接所述第一橋式整流器ZLl和第二橋式整流器ZL2的輸入端，所述第一綠燈指示燈DLl與第一光電耦合器Gl的輸入端串聯(lián)后連接所述第一橋式整流器ZLl的輸出端，所述第一二極管Dl并聯(lián)于所述第一光電耦合器Gl 的輸入端并陽極端連接所述第一橋式整流器ZLl的輸出負端，所述第一光電耦合器Gl輸出端連接所述電流方向控制模塊DK輸入端，所述電流方向控制模塊DK的輸出端連接所述采集電路的輸入端，所述第一紅燈指示燈DH連接所述第二橋式整流器ZL2的輸出端，所述第三電阻R3和第四電阻R4 —端分別連接電源V正端，所述第二光電耦合器G2輸入端分別連接所述第三電阻R3另一端和第二二極管D2陰極，所述第二光電耦合器G2輸出端分別連接電源V正端和第三二極管D3陰極，所述第七繼電器J7線圈與所述第三二極管D3并聯(lián)，所述第一單頭雙擲觸點J71的公共端連接所述第四電阻R4的另一端，所述第一單頭雙擲觸點 J71的第一和第二雙擲端分別連接所述第二紅燈指示燈H—端和第二綠燈指示燈L 一端，所述第二紅燈指示燈H另一端和第二綠燈指示燈L另一端連接所述第三二極管D3的陽極，所述第二二極管D2的陽極連接所述第三二極管D3的陽極，所述第二單頭雙擲觸點J72的公共端連接所述第三二極管D3的陰極，所述第四二極管D4與所述第八繼電器J8線圈并聯(lián)， 所述第四二極管D4的陽極連接所述第三二極管D3的陽極，所述第四二極管D4的陰極連接所述第二單頭雙擲觸點J72的第二雙擲端，所述第二二極管D2兩端為采集電路輸入端，所述第三單頭雙擲觸點J81的公共端和第二雙擲端連接所述第一電容Cl兩端，所述第一電容 Cl兩端為綠燈信號輸出端，所述第四單頭雙擲觸點J82的公共端和第一雙擲端連接所述第二電容C2兩端，所述第二電容C2兩端為紅燈信號輸出端。上述第一綠燈指示燈DL和第二綠燈指示燈L可以采用綠色發(fā)光二極管，上述第一紅燈指示燈DH和第二紅燈指示燈H可以采用紅色發(fā)光二極管。在冶金企業(yè)鐵路廠門紅綠燈信號控制中，色燈的邏輯關系是非紅即綠，即信號操作控制箱發(fā)出紅燈信號時，紅燈隔離電路中第一紅燈指示燈點亮，而綠燈隔離電路中無信號，第一綠燈指示燈熄滅，第一光電耦合器無信號輸出；當信號操作控制箱發(fā)出綠燈信號時，紅燈隔離電路中第一紅燈指示燈熄滅，而綠燈隔離電路中第一綠燈指示燈點亮，第一光電耦合器信號輸出，第一電阻和第二電阻的設置起到了降壓電阻的作用，第一二極管起到保護第一光電耦合器的作用；上述的綠燈和紅燈隔離電路中不采用繼電器，避免了繼電器觸點受金屬粉塵污染而接觸失靈的缺陷，同時隔離電路中電流方向控制模塊的設置提供了有效的電極防護措施，起到了保護電路板的作用，該電路中電流方向控制模塊可采用單頭雙擲固態(tài)繼電器，綠燈信號開通狀態(tài)下，固態(tài)繼電器吸起，構成綠燈指示回路，紅燈信號開通狀態(tài)下，固態(tài)繼電器自然落下，構成紅燈指示回路。綠燈隔離電路中的電流方向控制模塊輸出綠燈信號至信號采集電路，當無綠燈信號時，采集電路的輸入端無信號，第二光電耦合器輸出端截止，第七和第八繼電器不動作，此時第二紅燈指示燈經(jīng)第七繼電器的第一單頭雙擲觸點點亮，紅燈信號經(jīng)第八繼電器的第四單頭雙擲觸點傳輸至MODEM進行信號調(diào)制， 當有綠燈信號時，采集電路的輸入端有信號，第二光電耦合器輸出端導通，第七繼電器線圈得電動作，第七繼電器的第一和第二單頭雙擲觸點切換，此時第二綠燈指示燈點亮，第二紅燈指示燈熄滅，并第八繼電器線圈得電動作，第八繼電器的第三和第四單頭雙擲觸點切換， 綠燈信號輸出至MODEM進行信號調(diào)制，而紅燈信號停止輸出，從而實現(xiàn)了紅綠燈信號的采集。采集電路中采用第二光電耦合器作為信號的采集元件，而信號的傳輸僅采用兩個繼電器，避免了傳統(tǒng)信號采集電路中采用多個繼電器的缺陷，保證了信號采集的可靠性。信號采集電路中，第三和第四二極管起到了保護繼電器的作用，第三和第四電阻起到了降壓電阻的作用，第一和第二電容起到了信號耦合的作用，第二二極管起到了信號采樣的作用，第一和第二紅燈指示燈以及第一和第二綠燈指示燈分別起到了在隔離電路面板和采集電路面板上作信號指示的作用。 本隔離電路和信號采集電路中采用光電耦合器替代繼電器作為信號傳輸，使得信號傳輸更為可靠，光電耦合器可在較大范圍的驅(qū)動電流下正常工作，經(jīng)計算橋式整流后去帶動的光電耦合器其工作范圍為交流136V到250V之間，且傳送距離得到大大的提升，原因在于光耦輸入，輸出的電流變化大，而這變化都能正常工作，所以能允許線路上存在有大的壓降，經(jīng)計算可知，兩地用0. 4 mm線徑的電纜來傳送信號，距離可達12公里，使整套設備趨于簡單、可靠、穩(wěn)定、高效的運行。確保了廠門紅綠燈信號控制準確和可靠性，保證了廠區(qū)列車的正常運行。
權利要求1.一種冶金企業(yè)鐵路廠門紅綠燈信號隔離和采集電路，所述信號隔離電路包括第一變壓器、第二變壓器、第一橋式整流器、第二橋式整流器、第一二極管、第一綠燈指示燈和第一紅燈指示燈，其特征在于所述信號隔離電路還包括電流方向控制模塊、第一光電耦合器、第一電阻和第二電阻，所述采集電路包括第二光電耦合器、第七繼電器、第八繼電器、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第二綠燈指示燈和第二紅燈指示燈，所述第七繼電器帶有聯(lián)動的第一單頭雙擲觸點和第二單頭雙擲觸點，所述第八繼電器帶有聯(lián)動的第三單頭雙擲觸點和第四單頭雙擲觸點，所述第一電阻和第二電阻分別串聯(lián)于所述第一變壓器和第二變壓器的輸入端，所述第一變壓器和第二變壓器的輸出端分別連接所述第一橋式整流器和第二橋式整流器的輸入端，所述第一綠燈指示燈與第一光電耦合器的輸入端串聯(lián)后連接所述第一橋式整流器的輸出端，所述第一二極管并聯(lián)于所述第一光電耦合器的輸入端并陽極端連接所述第一橋式整流器的輸出負端，所述第一光電耦合器輸出端連接所述電流方向控制模塊輸入端，所述電流方向控制模塊的輸出端連接所述采集電路的輸入端，所述第一紅燈指示燈連接所述第二橋式整流器的輸出端， 所述第三電阻和第四電阻一端分別連接電源正端，所述第二光電耦合器輸入端分別連接所述第三電阻另一端和第二二極管陰極，所述第二光電耦合器輸出端分別連接電源正端和第三二極管陰極，所述第七繼電器線圈與所述第三二極管并聯(lián)，所述第一單頭雙擲觸點的公共端連接所述第四電阻的另一端，所述第一單頭雙擲觸點的第一和第二雙擲端分別連接所述第二紅燈指示燈一端和第二綠燈指示燈一端，所述第二紅燈指示燈另一端和第二綠燈指示燈另一端連接所述第三二極管的陽極，所述第二二極管的陽極連接所述第三二極管的陽極，所述第二單頭雙擲觸點的公共端連接所述第三二極管的陰極，所述第四二極管與所述第八繼電器線圈并聯(lián)，所述第四二極管的陽極連接所述第三二極管的陽極，所述第四二極管的陰極連接所述第二單頭雙擲觸點的第二雙擲端，所述第二二極管兩端為采集電路輸入端，所述第三單頭雙擲觸點的公共端和第二雙擲端連接所述第一電容兩端，所述第一電容兩端為綠燈信號輸出端，所述第四單頭雙擲觸點的公共端和第一雙擲端連接所述第二電容兩端，所述第二電容兩端為紅燈信號輸出端。
2.根據(jù)權利要求1所述的冶金企業(yè)鐵路廠門紅綠燈信號隔離和采集電路，其特征在于所述第一綠燈指示燈和第二綠燈指示燈是綠色發(fā)光二極管，所述第一紅燈指示燈和第二紅燈指示燈是紅色發(fā)光二極管。
專利摘要本實用新型公開了一種冶金企業(yè)鐵路廠門紅綠燈信號隔離和采集電路，兩個電阻分別串接于隔離電路變壓器輸入端，整流器連接變壓器輸出端，綠燈指示燈和第一光電耦合器輸入端串聯(lián)后連接綠燈隔離電路的整流器輸出端，電流方向控制模塊連接第一光電耦合器輸出端，紅燈指示燈連接紅燈隔離電路的整流器輸出端，信號采集電路采用第二光電耦合器、兩個繼電器、三個二極管和阻容元件構成，各繼電器帶有二個單頭雙擲觸點，第二光電耦合器接收隔離電路信號并控制兩個繼電器動作，繼電器的單頭雙擲觸點分別點亮信號采集電路的紅綠燈指示燈并將信號輸出。本電路克服了傳統(tǒng)信號隔離和采集電路的缺陷，提高了廠門紅綠燈信號的可靠準確性，保證了廠區(qū)列車正常運行。
文檔編號H03K19/14GK202009379SQ20112007609
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權日2011年3月22日
發(fā)明者徐強, 顧劍青 申請人:上海寶鋼設備檢修有限公司