安全继电器
技术领域
本实用新型涉及电气控制技术领域，主要是在电气安全控制系统中使用的一种安全继电器。
背景技术
具有安全要求的机器中，普通的继电器或者PLC 被广泛地作为控制模块，对安全功能进行监控。从表面看来，这样的机器在一定条件下也能够保证安全性。但是，当普通的继电器和PLC 由于自身缺陷或外界原因导致功能失效时（如触点熔焊、电气短路、处理器紊乱等故障），就会丢失安全保护功能，如电气急停拍下后，由于触点熔焊在一起而不能断开，导致操作者出现人身安全事故。对于安全继电器，由于其使用两个强制导向继电器并联及内部逻辑电路，以实现电路冗余、多样的结构；安全输出1组辅助触点，可实现自我检测和监控；安全输出3组触点可实现反馈回路；两个继电器均为强制导向继电器，其内部有导向杆，保证有一组触点熔焊时，其余触点保持0.5mm 间距，是可靠的电气元件；以上这些安全措施，保证安全继电器在本身缺陷或外部故障的情况下，依然能够保证安全功能，并且可以及时的将故障检测出来，从而在最大程度上保证了整个安全控制系统的正常运行，保护了人和机器的安全。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种安全继电器，用于电气安全控制系统中，并且具有以下特点：继电器触点输出3组常开触点，1组常闭辅
助触点；设置连接急停按钮、安全门开关和复位按钮的接线端子；状态指示灯；为外部接触器或继电器提供反馈控制循环。电路中带有自我监控的冗余电路；即使有一个强制导向继电器损坏，安全功能仍然有效；在每个开关周期中通过正确的断开和闭合可以自动检测继电器的安全功能。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
（详见权利要求书）
该实用新型外部需提供直流24V 电源，可输出3组常开触点，为外部接触器或继电器提供反馈控制循环；1组常闭辅助触点，用以监控安全继电器安全功能是否正常。
在电气安全控制系统中使用安全继电器，连接相应接线端子后，即可实现安全回路的自我监控，且可以达到一定的电气安全等级要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述 图1为本实用新型主视结构示意图；
图2为本实用新型中电路板示意图；
图3为本实用新型中塑料壳体上端盖示意图；
图4为本实用新型中塑料壳体下端壳体示意图；
图5为本实用新型电路原理框图及逻辑电路图；
图6为本实用新型应用电路原理图；
附图标记：1、外部接线端子，2、上端盖，3、下端壳体，4、金
属卡扣，5、电路板接线端子底座，6、状态指示灯，7、电路板，8、逻辑电路，9、强制导向继电器，10、铭牌（接线端子定义及状态指示）
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步描述：
一种安全继电器，（详见权利要求书）
本实用新型安全继电器（如图1）包括内部电路板7（如图2）、塑料壳体上端盖2、下端壳体3、金属卡扣4及外部接线端子1。电路板安装在塑料外壳内，通过外部接线端子7与外部器件连接，构成安全控制模块，并通过金属卡扣4将安全继电器固定安装于电气柜35mmD 型卡轨上。
电路板7其上组成部件（如图2）包含电路板接线端子底座5、状态指示灯6、逻辑电路8和强制导向继电器9。由外部接线端子1与接线端子底座5配合，连接相应外部部件。当外接急停按钮、复位按钮，且为松脱状态时，则电路板状态指示灯POWER 点亮，同时强制导向继电器KA1、KA2吸合，状态指示灯点亮，，输出3个闭点和1个开点信号，且状态保持；当急停按钮按下时，通过逻辑电路8，强制导向继电器KA1、KA2断开，状态指示灯灭，输出3个开点和1个闭点信号，且状态保持；当急停按钮再次松脱时，逻辑电路8控制强制导向继电器KA1、KA2保持断开状态，只有当复位按钮按下时，强制导向继电器KA1、KA2线圈得电吸合，输出输出3个闭点和1个开点信号，且状态保持。强制导向继电器9包含KA1、KA2两个继电器，
且两个继电器为并联，保证一个继电器出现异常时，另一个继电器可正常输出触点状态。
塑料外壳上端盖2（如图3）开孔安装固定状态指示灯6和外部接线端子1。上端盖贴装铭牌10，指示相应外部接线信号定义，并通过使用说明书进行端子接线作业。
塑料外壳下端壳体3（如图4）内部插槽和定位凸起，用于固定电路板7，由金属卡扣4固定下端壳体左右侧面，并提供D 型槽进行D 型卡轨安装；下端壳体侧面贴装铭牌。
安全继电器电路原理框图（如图5），通过铭牌10及使用说明书进行接线，外部直流24V 电源通过L+、L-端子接入；S11-S33与S21-S22为两路输入信号，接外部安全部件输出触点（如急停按钮两路闭点）；S33-S34为复位回路，外接复位按钮，则构成手动复位，短接则构成自动复位，且复位延时时间由逻辑电路8控制；13-14、23-24和33-34为安全触点，外接外部交流接触器或断路器相应触点，41-42为辅助触点，外接到PLC，用以监控安全继电器动作是否正常。
逻辑电路8由二极管、三极管、电阻、电容、光耦及强制导向继电器KA1、KA2组成。电源经L+、L-接入，经整流器，则，S11为电源正极，S21为电源负极，同时利用强制导向继电器KA1触点KA1-1、KA1-3及KA2触点KA2-2、KA2-4，由外部电子元器件构成逻辑电路。其特征如下：
S11经电阻R8连接光耦PHC1控制端正极，光耦控制端负极连接电源指示灯CH1，经强制导向继电器KA1触点KA1-3连接到二极管D6、
电阻R6，经KA1线圈接地，形成一组回路；
S33连接到光耦PHC1输出端正极，光耦PHC1输出端负极连接电阻R3，并反向经稳压二极管DR1连接到电阻R4，再连接到KA1触点KA1-1接地，形成一组回路；
S33同时连接强制导向继电器KA2线圈，经开关二极管D9连接到三极管Q2，再连接到KA1触点KA1-1接地，形成一组回路；
S33经KA2线圈连接到本身触点KA2-4，在连接到电源指示灯CH2，并接地形成一组回路；
S34连接强制导向继电器KA2触点KA2-2，再连接开关二极管D4及稳压二极管DR2，连接到KA1线圈，并接地形成一组回路； 以上连接特征，在电源及外部线路接通后可实现以下功能：
当按照原理框图接线完成后,接通直流24V 电源，则S11经整流器为电源正极，S21为电源负极，由于外部安全部件正常状态均为常通状态，所以S11-S33、S21-S22均处于导通状态，且在自复位模式下S33-S34也导通，S34为电源正极，电流经KA2继电器一组闭点，到二极管D4及稳压二极管DR2，再经过KA1线圈到S22，形成回路，则KA1动作；KA1继电器常开点则动作为导通状态，由电源正极S11，电流经电阻R8、光耦及KA1触点到二极管D6，再经KA1线圈形成回路，则CH1点亮，且KA1动作状态保持。
由于光耦控制端打开，所以在电源正极S33，电流经光耦输出端到稳压二极管DR1，则三极管Q2导通，故在电源正极S33，电流经KA2线圈到二极管D9，再经三极管Q2到电阻R5，在电容CE1放电状
态下，流经光耦控制端形成回路，则继电器KA2动作；动作后，电流经KA2一组触点到CH2指示灯,再到电源负极S21，则CH2点亮，且KA2动作保持。
继电器KA1与KA2剩余触点并联作为安全继电器的安全触点和辅助触点。
安全继电器应用原理框图（如图6），外部安全部件（急停、安全门开关或光栅尺）连接安全继电器两路安全输入；安全继电器输出安全触点接到外部接触器或断路器相应触点，同时辅助触点接到PLC，用以监控安全继电器工作状态，同时PLC 输出信号控制外部断路器；由复位按钮与外部接触器构成的复位反馈回路，可保证在接触器吸合状态时，复位回路无效，以保证电气正常运行时，该复位回路不起作用。
通电后，安全继电器电源指示灯POWER 点亮，安全继电器直接监控外部安全部件（如急停按钮、安全门开关等）的工作状态，如急停按钮松脱时，安全继电器CH1、CH2指示灯点亮，输出3组闭点，以连接外部设备（如交流接触器或断路器触点），同时 41-42输出一个开点信号给PLC，系统判定急停按钮为松脱状态；当急停按钮按下时，安全继电器CH1、CH2指示灯灭，输出3个开点，断开外部设备，并输出一个闭点信号给PLC，系统判定此时急停按钮工作状态为断开；当急停按钮再次松脱时，安全继电器CH1、CH2指示灯并不能点亮，需要判定S33-S34复位回路状态，当复位回路导通（或复位按钮接通）时，安全继电器CH1、CH2指示灯才能点亮，此过程可保证操作人员
再次确认操作环节安全后，机器才能运转。
说明书附图
图
1
图2
图
3
图4
原理框图
逻辑电路图
图5
图6
安全继电器
技术领域
本实用新型涉及电气控制技术领域，主要是在电气安全控制系统中使用的一种安全继电器。
背景技术
具有安全要求的机器中，普通的继电器或者PLC 被广泛地作为控制模块，对安全功能进行监控。从表面看来，这样的机器在一定条件下也能够保证安全性。但是，当普通的继电器和PLC 由于自身缺陷或外界原因导致功能失效时（如触点熔焊、电气短路、处理器紊乱等故障），就会丢失安全保护功能，如电气急停拍下后，由于触点熔焊在一起而不能断开，导致操作者出现人身安全事故。对于安全继电器，由于其使用两个强制导向继电器并联及内部逻辑电路，以实现电路冗余、多样的结构；安全输出1组辅助触点，可实现自我检测和监控；安全输出3组触点可实现反馈回路；两个继电器均为强制导向继电器，其内部有导向杆，保证有一组触点熔焊时，其余触点保持0.5mm 间距，是可靠的电气元件；以上这些安全措施，保证安全继电器在本身缺陷或外部故障的情况下，依然能够保证安全功能，并且可以及时的将故障检测出来，从而在最大程度上保证了整个安全控制系统的正常运行，保护了人和机器的安全。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种安全继电器，用于电气安全控制系统中，并且具有以下特点：继电器触点输出3组常开触点，1组常闭辅
助触点；设置连接急停按钮、安全门开关和复位按钮的接线端子；状态指示灯；为外部接触器或继电器提供反馈控制循环。电路中带有自我监控的冗余电路；即使有一个强制导向继电器损坏，安全功能仍然有效；在每个开关周期中通过正确的断开和闭合可以自动检测继电器的安全功能。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
（详见权利要求书）
该实用新型外部需提供直流24V 电源，可输出3组常开触点，为外部接触器或继电器提供反馈控制循环；1组常闭辅助触点，用以监控安全继电器安全功能是否正常。
在电气安全控制系统中使用安全继电器，连接相应接线端子后，即可实现安全回路的自我监控，且可以达到一定的电气安全等级要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述 图1为本实用新型主视结构示意图；
图2为本实用新型中电路板示意图；
图3为本实用新型中塑料壳体上端盖示意图；
图4为本实用新型中塑料壳体下端壳体示意图；
图5为本实用新型电路原理框图及逻辑电路图；
图6为本实用新型应用电路原理图；
附图标记：1、外部接线端子，2、上端盖，3、下端壳体，4、金
属卡扣，5、电路板接线端子底座，6、状态指示灯，7、电路板，8、逻辑电路，9、强制导向继电器，10、铭牌（接线端子定义及状态指示）
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步描述：
一种安全继电器，（详见权利要求书）
本实用新型安全继电器（如图1）包括内部电路板7（如图2）、塑料壳体上端盖2、下端壳体3、金属卡扣4及外部接线端子1。电路板安装在塑料外壳内，通过外部接线端子7与外部器件连接，构成安全控制模块，并通过金属卡扣4将安全继电器固定安装于电气柜35mmD 型卡轨上。
电路板7其上组成部件（如图2）包含电路板接线端子底座5、状态指示灯6、逻辑电路8和强制导向继电器9。由外部接线端子1与接线端子底座5配合，连接相应外部部件。当外接急停按钮、复位按钮，且为松脱状态时，则电路板状态指示灯POWER 点亮，同时强制导向继电器KA1、KA2吸合，状态指示灯点亮，，输出3个闭点和1个开点信号，且状态保持；当急停按钮按下时，通过逻辑电路8，强制导向继电器KA1、KA2断开，状态指示灯灭，输出3个开点和1个闭点信号，且状态保持；当急停按钮再次松脱时，逻辑电路8控制强制导向继电器KA1、KA2保持断开状态，只有当复位按钮按下时，强制导向继电器KA1、KA2线圈得电吸合，输出输出3个闭点和1个开点信号，且状态保持。强制导向继电器9包含KA1、KA2两个继电器，
且两个继电器为并联，保证一个继电器出现异常时，另一个继电器可正常输出触点状态。
塑料外壳上端盖2（如图3）开孔安装固定状态指示灯6和外部接线端子1。上端盖贴装铭牌10，指示相应外部接线信号定义，并通过使用说明书进行端子接线作业。
塑料外壳下端壳体3（如图4）内部插槽和定位凸起，用于固定电路板7，由金属卡扣4固定下端壳体左右侧面，并提供D 型槽进行D 型卡轨安装；下端壳体侧面贴装铭牌。
安全继电器电路原理框图（如图5），通过铭牌10及使用说明书进行接线，外部直流24V 电源通过L+、L-端子接入；S11-S33与S21-S22为两路输入信号，接外部安全部件输出触点（如急停按钮两路闭点）；S33-S34为复位回路，外接复位按钮，则构成手动复位，短接则构成自动复位，且复位延时时间由逻辑电路8控制；13-14、23-24和33-34为安全触点，外接外部交流接触器或断路器相应触点，41-42为辅助触点，外接到PLC，用以监控安全继电器动作是否正常。
逻辑电路8由二极管、三极管、电阻、电容、光耦及强制导向继电器KA1、KA2组成。电源经L+、L-接入，经整流器，则，S11为电源正极，S21为电源负极，同时利用强制导向继电器KA1触点KA1-1、KA1-3及KA2触点KA2-2、KA2-4，由外部电子元器件构成逻辑电路。其特征如下：
S11经电阻R8连接光耦PHC1控制端正极，光耦控制端负极连接电源指示灯CH1，经强制导向继电器KA1触点KA1-3连接到二极管D6、
电阻R6，经KA1线圈接地，形成一组回路；
S33连接到光耦PHC1输出端正极，光耦PHC1输出端负极连接电阻R3，并反向经稳压二极管DR1连接到电阻R4，再连接到KA1触点KA1-1接地，形成一组回路；
S33同时连接强制导向继电器KA2线圈，经开关二极管D9连接到三极管Q2，再连接到KA1触点KA1-1接地，形成一组回路；
S33经KA2线圈连接到本身触点KA2-4，在连接到电源指示灯CH2，并接地形成一组回路；
S34连接强制导向继电器KA2触点KA2-2，再连接开关二极管D4及稳压二极管DR2，连接到KA1线圈，并接地形成一组回路； 以上连接特征，在电源及外部线路接通后可实现以下功能：
当按照原理框图接线完成后,接通直流24V 电源，则S11经整流器为电源正极，S21为电源负极，由于外部安全部件正常状态均为常通状态，所以S11-S33、S21-S22均处于导通状态，且在自复位模式下S33-S34也导通，S34为电源正极，电流经KA2继电器一组闭点，到二极管D4及稳压二极管DR2，再经过KA1线圈到S22，形成回路，则KA1动作；KA1继电器常开点则动作为导通状态，由电源正极S11，电流经电阻R8、光耦及KA1触点到二极管D6，再经KA1线圈形成回路，则CH1点亮，且KA1动作状态保持。
由于光耦控制端打开，所以在电源正极S33，电流经光耦输出端到稳压二极管DR1，则三极管Q2导通，故在电源正极S33，电流经KA2线圈到二极管D9，再经三极管Q2到电阻R5，在电容CE1放电状
态下，流经光耦控制端形成回路，则继电器KA2动作；动作后，电流经KA2一组触点到CH2指示灯,再到电源负极S21，则CH2点亮，且KA2动作保持。
继电器KA1与KA2剩余触点并联作为安全继电器的安全触点和辅助触点。
安全继电器应用原理框图（如图6），外部安全部件（急停、安全门开关或光栅尺）连接安全继电器两路安全输入；安全继电器输出安全触点接到外部接触器或断路器相应触点，同时辅助触点接到PLC，用以监控安全继电器工作状态，同时PLC 输出信号控制外部断路器；由复位按钮与外部接触器构成的复位反馈回路，可保证在接触器吸合状态时，复位回路无效，以保证电气正常运行时，该复位回路不起作用。
通电后，安全继电器电源指示灯POWER 点亮，安全继电器直接监控外部安全部件（如急停按钮、安全门开关等）的工作状态，如急停按钮松脱时，安全继电器CH1、CH2指示灯点亮，输出3组闭点，以连接外部设备（如交流接触器或断路器触点），同时 41-42输出一个开点信号给PLC，系统判定急停按钮为松脱状态；当急停按钮按下时，安全继电器CH1、CH2指示灯灭，输出3个开点，断开外部设备，并输出一个闭点信号给PLC，系统判定此时急停按钮工作状态为断开；当急停按钮再次松脱时，安全继电器CH1、CH2指示灯并不能点亮，需要判定S33-S34复位回路状态，当复位回路导通（或复位按钮接通）时，安全继电器CH1、CH2指示灯才能点亮，此过程可保证操作人员
再次确认操作环节安全后，机器才能运转。
说明书附图
图
1
图2
图
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图4
原理框图
逻辑电路图
图5
图6