一种清花圆盘机智能安全管控系统及管控方法

技术领域

本发明涉及一种清花圆盘机智能安全管控系统及管控方法，涉及纺织行业的清花圆盘机设备技术领域。

背景技术

清花圆盘机是纺织行业常见的机器，清花圆盘机的滚轴使用一段时间后必须要进行检修和清理棉絮等杂质，市面上现有的清花圆盘机基本都采用人工检修和清理的方式。清花圆盘机的滚轴在正常运转过程中高速旋转，断电后由于惯性还会持续旋转一段时间。从实际生产中发现，由于清花圆盘机生产厂家技术不同等原因，滚轴高速旋转从断电到完全停止转动需要1分钟至二十分钟不等。清花圆盘机需要经常性检修或清理，由于维修工人的疏忽、甚至是经验主义认为清花圆盘滚轴已停止转动，将手伸进机器进行维护操作，此时若里面滚轴正在高速旋转，导致安全事故。现阶段此类事故主要预防方式一是安全教育；二是是检修口加装门板，门锁等。此类预防方式起到一定的保护作用，但未能完全解决问题。从本地安监部门了解到，此类事故仍然有发生。综上所述，急需一种智能化管控系统，解决上述问题，杜绝安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种清花圆盘机智能安全管控系统及管控方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种清花圆盘机智能安全管控系统，包括

用于测试清花圆盘机滚轴转速的增量式编码器，增量式编码器通过联轴器与驱动电机连接，清花圆盘机的滚轴通过皮带与驱动电机的转轴传动连接；

用于控制清花圆盘机检修口电磁锁的主控制器，主控制器与增量式编码器通过无线信号连接并实时接收其传输滚轴速度的数据，主控器上设有用于上传滚轴实时转速数据的LORA模组，所述主控制器内置电磁锁解锁程序并设置有开锁按钮，通过开锁按钮控制电磁锁的开关。

作为优选，所述主控制器通过LORA模组，将滚轴转速实时上传至LORA集中器，LORA集中器通过网线将数据上传至云服务器。

作为优选，所述装置还包括与主控制器连接的从控制器，所述从控制器控制青花圆盘机围挡的从控锁。

作为优选，所述从控锁与主控制器之间通过BLE蓝牙通信连接。

作为优选，所述主控制器与从控制器均采用12V低压供电。

作为优选，所述主控制器静态功率≤6W，瞬时最大功率≤16W；从控制器静态功率≤1W，最大瞬时功率≤10W。

一种清花圆盘机智能安全管控系统的管控方法，包括以下步骤，

步骤一，当需要检修时，关闭清花圆盘机，此时管控开始，增量式编码器实时检测滚轴的转速，并将转速信息通过LORA模组上传至LORA集中器。

步骤二，当增量式编码器实时检测滚轴的转速为0且等待5秒后，主控制器内置软件根据程序指令将滚轴转速的数值置0，然后主控制器内部的电磁锁软件解锁，主控制器电磁锁指示灯熄灭；

步骤三，按下外部控制终端的开锁按钮，清花圆盘机的检修电磁锁打开，且开锁信息通过LORA模组上传至LORA集中器，LORA集中器通过网线将数据上传至云服务器，并通过微信公众号给管理员推送信息；

步骤四，电磁锁解锁后，检测检修门的开门信号，电磁锁将开门信号传输至主控制器，主控制器根据内置软件的程序指令发送信号控制清花圆盘机的启动开关锁止，即可进行检修。

步骤五，待检修完成后，工作人员将检修门关闭，电磁锁检测到检修门关门信号后上锁且将信号传输至主控制器，主控制器根据程序指令发送信号至清花圆盘机启动开关解锁，至此完成整个的安全管控过程。

作为优选，所述步骤二中，若检测到的滚轴转速不为0时，主控制器的电磁锁指示灯始终亮红灯，且主控制器内部的电磁锁软件始终处于锁止状态。

作为优选，所述步骤二中，当主控制器内部的电磁锁软件解锁后，主控制器通过BLE发送数据给到从控制器的从控锁软件解锁，并发送指令给到清花圆盘机围挡的从控锁解锁，此时按下从控锁解锁按钮即可打开围挡门。

与现有技术相比，本发明的有益之处是：所述清花圆盘机智能安全管控系统的管控方法解决了清花圆盘机的运行状态与安全装置联动的问题，杜绝了因人员疏忽而导致的安全事故，另外其以低成本高可靠实现所需安全保护功能，无需改变清花圆盘机整体结构，无需复杂布线，简易安装便可使用，因而适合大批量推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明的控制架构示意图；

图2是本发明的控制流程示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围：

一种清花圆盘机智能安全管控系统，包括用于测试清花圆盘机滚轴转速的增量式编码器，增量式编码器通过联轴器与驱动电机连接，清花圆盘机的滚轴通过皮带与驱动电机的转轴传动连接；通过所述增量式编码器AB脉冲测得转速，在本实施例中，所述增量式编码器的分辨率优选设置为100p/r。

所述管控系统还包括用于控制清花圆盘机检修口电磁锁的主控制器，主控制器与增量式编码器通过无线信号连接并实时接收其传输滚轴速度的数据，主控器上设有用于上传滚轴实时转速数据的LORA模组，所述主控制器内置电磁锁解锁软件程序并设置有开锁按钮，通过开锁按钮控制电磁锁的开关。在本实施例中，为方便记录和查看滚轴的运行信息，如图1所示，所述主控制器通过LORA模组，将滚轴转速实时上传至LORA集中器，LORA集中器通过网线将数据上传至云服务器，然后通过广域网将云服务器数据传输至后台比如微信公众号上，继而方便工作人员及时查看运行信息，在实际应用中，所述LORA集中器可以连接多个节点，从而保证足够连接整个车间内的所有清花圆盘机的节点，如本实施例的图1中仅示出四个清花圆盘机的节点。

为进一步提高管控的安全性，所述装置还包括与主控制器连接的从控制器，所述从控制器控制青花圆盘机围挡的从控锁，在实际应用时，在清花圆盘机的外围设置有围挡，围挡门上设置从控锁，因而，通过主控制器控制从控锁的关闭而打开和关闭围挡门，当需要检修时，需要先打开围挡才能进入检修区域内进行检修，从而为检修过程增加一道安全防线，进一步提高检修过程中的安全性。而在本实施例中，由于在清花圆盘运行过程中圆形围挡内外两侧均有设备围绕旋转，布线难度较高，因而，为简化从控锁布线，所述从控锁与主控制器之间通过BLE蓝牙通信连接，因此只需采用锂电池供电，无需通信线即可实现主控制器与从控锁的信号传输过程，简单方便且成本较低；另外，在本实施例中，所述主控制器与从控制器相互绑定，且仅允许相互绑定的主控与从控相连，无法连接其他设备，也无法被其他识别连接，从而确保通信的可靠性，而主控制器将电磁锁软件解锁状态和锁止状态信息通过BLE传输给从控制器，当无状态变化时，每隔10s传输一次数据，当软件解锁或锁止状态发生变化时立即传输，从而确保变化信息及时传输，保证信号传输的及时性。

在本实施例中，所述主控制器与从控制器均采用12V低压供电，从而保证与人体接触的部分均为安全电压，进一步提高安全性。另外，优选地，所述主控制器静态功率≤6W，瞬时最大功率≤16W；从控制器静态功率≤1W，最大瞬时功率≤10W。

上述一种清花圆盘机智能安全管控系统的管控方法，其流程包括以下步骤，如图2所示，

步骤一，当需要检修时，关闭清花圆盘机，此时管控开始，增量式编码器实时检测滚轴的转速，并将转速信息通过LORA模组上传至LORA集中器，LORA集中器通过网线将数据上传至云服务器，记录运行信息，并将信息通过微信公众号推送至后台，工作人员可以实时查看运行信息。

步骤二，当增量式编码器实时检测滚轴的转速为0且等待5秒后，主控制器内置软件根据程序指令将滚轴转速的数值置0，然后主控制器内部的电磁锁软件解锁，主控制器电磁锁指示灯熄灭；另外，与此同时，当主控制器内部的电磁锁软件解锁后，主控制器同时会通过BLE发送数据给到从控制器的从控锁软件解锁，并发送指令给到清花圆盘机围挡的从控锁解锁，为方便查看从控锁的解锁状态，所述从控锁上设有与电磁锁功能相同的用于显示其状态的指示灯，当从控锁解锁时，其上指示灯熄灭，而所其解锁软件锁止时，其保持亮红灯状态，此时，在从控锁解锁软件解锁后，其上指示灯熄灭，检修人员需要按下从控锁解锁按钮即可打开围挡门并进入到围挡内部的检修区域；而若增量式编码器检测到的清花圆盘机的滚轴转速不为0时，主控制器的电磁锁指示灯始终亮红灯，且主控制器内部的电磁锁软件始终处于锁止状态，且此时，按下主控制的开锁按钮也会无响应；

步骤三，当工作人员进入到内部检修围挡内部的检修区域后，需要按下主控制器的开锁按钮，则清花圆盘机的检修门的电磁锁打开，且开锁信息通过LORA模组上传至LORA集中器，LORA集中器通过网线将数据上传至云服务器，并通过微信公众号给管理员推送信息；

步骤四，电磁锁解锁后，检测检修门的开门信号，电磁锁将开门信号传输至主控制器，若检测到检修门的开门信号后，主控制器根据内置软件的程序指令发送信号控制清花圆盘机的启动开关立即锁止，此时，清花圆盘机无法启动，即可进行检修；而若电磁锁解锁后，未检测到检修门的开门信号，待10秒后，电磁锁重新上锁锁止，如需要再次检修，则需要重新按下主控器的开锁按钮，重复上述开锁动作，如此往复，直至检测到开门信号位置。

步骤五，待检修完成后，工作人员将检修门关闭，电磁锁检测到检修门关门信号后上锁且将信号传输至主控制器，主控制器根据程序指令发送信号至清花圆盘机启动开关解锁，至此完成整个的安全管控过程。

上述管控过程完成后，若启动清花圆盘机，则由增量式编码器检测到滚轴的转速不为0，此时，主控制器则控制电磁锁保持锁止状态，且按下开锁按钮也会无反应，从而也会无法再次打开检修门，继而确保清花圆盘机运行过程中的安全性。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。