無線安全光幕檢測方法及其光幕的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及安全生產(chǎn)中的光電保護，尤其是一種無線安全光幕在安全生產(chǎn)中的檢測方法及其所用的光幕。
【背景技術(shù)】
[0002]光電保護器是安全生產(chǎn)不可或缺的設(shè)備，已大量應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場，保護人身和設(shè)備安全?，F(xiàn)有的安全光幕由發(fā)光器、受光器、連接發(fā)受光器的信號電纜和受光器輸出的控制信號電纜組成。發(fā)光器的發(fā)光陣列和受光器的受光陣列在同步掃描時序控制下形成光幕。當(dāng)光幕中的光線被遮擋時，受光器相應(yīng)的光路接收不到光信號，控制電路就發(fā)出設(shè)備停車的控制信號。但該種類的光幕存在以下缺陷:整個光幕的同步掃描系統(tǒng)通過通信電纜傳輸?shù)耐脚c時鐘信號達到同步，電纜易受強電磁環(huán)境干擾致使光幕掃描時序錯誤，且電纜長度受限、保護距離短；光幕的光路在相應(yīng)的掃描時刻同步發(fā)光和接收，但無法識別光路接收光的合法性，無法區(qū)別是本路的合法發(fā)光還是其它的干擾光。以上缺陷會影響光幕的安全控制可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于光通信技術(shù)的無線安全光幕檢測方法及其光幕，解決原安全光幕抗光電干擾能力弱、需要信號電纜和保護距離短的缺陷。
[0004]本發(fā)明的目的是以如下方式實現(xiàn)的:光幕由主傳感器掃描陣列和從傳感器掃描陣列組成，每個傳感器掃描陣列交叉排列發(fā)光和受光器件，整個光幕的掃描光線在兩個傳感器陣列之間交叉?zhèn)鬏斀M成交叉光幕，光路采用光脈沖的編碼通信方式發(fā)射和接收，各個光路使用不同的地址編碼，光幕的形成是主傳感器的第一路發(fā)光和從傳感器的第一路受光組成光幕的第一路主光束是一個編址，從傳感器的第一路發(fā)光和主傳感器的第一路受光組成光幕的第一路從光束是另一個編址，一對編址組成光幕的第一組光束交互應(yīng)答單元；主傳感器的第二路發(fā)光和從傳感器的第二路受光組成光幕的第二路主光束，從傳感器的第二路發(fā)光和主傳感器的第二路受光組成光幕的第二路從光束，再分別編址，這兩個編址組成光幕的第二組光束交互應(yīng)答單元；依此類推，整個光幕由若干個光束交互應(yīng)答單元組成；光幕的掃描采用令牌鏈路掃描方式，令牌是一種操作使能信號，只有得到令牌的光束交互應(yīng)答單元才能進行光路的發(fā)受光操作；首先控制系統(tǒng)把令牌交給第一組光束交互應(yīng)答單元，第一組光束交互應(yīng)答單元交互應(yīng)答正確后輸出單元應(yīng)答正確信號并把令牌交給鏈路的下一個單元，直到最后一組光束交互應(yīng)答單元把令牌交回控制系統(tǒng)，完成光幕的一個掃描幀；掃描幀結(jié)束后，由控制系統(tǒng)進行光幕的檢測處理，控制系統(tǒng)匯總?cè)繂卧膽?yīng)答正確信號，如果交互單元全部應(yīng)答正確，且最后一組光束交互應(yīng)答單元按時交回令牌，則光幕正確通光；如果光束交互應(yīng)答單元沒有全部應(yīng)答正確或最后一組光束交互應(yīng)答單元沒有按時交回令牌，則光幕有遮光或故障，系統(tǒng)輸出停車信號；每個掃描幀期間只有一個令牌，多于一個則由控制系統(tǒng)收回令牌并報告錯誤，光幕的整個工作期循環(huán)以上掃描檢測過程。令牌是觸發(fā)使能控制單元工作的概念性信號。它可以是一個觸發(fā)脈沖、一個電平信號或一個指令信息。由于采用編碼發(fā)受光技術(shù)的主動識別方法，識別入射光的合法性，抗光干擾能力強；采用交叉交互式編址協(xié)議通信和令牌控制鏈路掃描技術(shù)構(gòu)建的安全的光幕掃描方式，無需信號電纜，抗工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾的能力強，保護距離遠(yuǎn)。
[0005]實現(xiàn)以上無線安全光幕檢測方法所使用的光幕由主掃描陣列和從掃描陣列構(gòu)成，主掃描陣列由若干發(fā)光單元和受光單元依次交叉排列組成，從掃描陣列由若干受光單元和發(fā)光單元依次交叉排列組成，主掃描陣列和從掃描陣列各光路按編址順序交叉發(fā)光識別組成交叉光幕。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:光幕的發(fā)光和收光采用編碼方式，只有正確的編碼光才能得到受光輸出，保證接收光的合法性，消除了環(huán)境雜散光和相鄰?fù)ǖ赖耐l光的干擾光而產(chǎn)生的虛假通光；光路交叉交互式編址協(xié)議通信和令牌控制鏈路掃描技術(shù)，掃描控制邏輯安全可靠性高，掃描鏈路容易擴展，光幕的保護高度擴展性好；光幕的檢測處理由兩種不同技術(shù)的組成冗余，即全部單元的交互應(yīng)答信號匯總和令牌循環(huán)的按時正確返回，安全等級提高并消除了共因失效隱患。整個光幕系統(tǒng)光路識別性高、抗光干擾電磁干擾能力強、掃描控制邏輯安全可靠性高，不需要布線麻煩且易受電磁干擾、長度受限的信號電纜，安裝使用方便、靈活，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離保護。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的光幕構(gòu)成圖。
[0008]圖2是本發(fā)明的原理框圖。
【具體實施方式】
[0009]參照圖1，光幕由主掃描陣列MS和從掃描陣列SS構(gòu)成，主掃描陣列MS由若干發(fā)光單元El..En和受光單元S1..Sn依次交叉排列組成，從掃描陣列SS由若干受光單元S1..Sn和發(fā)光單元El..En依次交叉排列組成，主掃描陣列MS和從掃描陣列SS各光路按編址順序MB1、SB1、MB2、SB2..MBn, SBn交叉發(fā)光識別組成交叉光幕。
[0010]主陣列MS的掃描控制鏈路由主控制單元MC、交互單元Al至An環(huán)接組成。掃描控制邏輯是:首先主控單元MC把令牌MKl交給交互單元Al，Al得到令牌后發(fā)出編碼光MB1，并準(zhǔn)備接收交互回光SB1。如果接收識別失敗，則輸出給MC錯誤信號，不把令牌交給A2。A2得不到令牌，掃描循環(huán)中斷。如果Al接收識別正確，則Al輸出給主控單元MC正確信號并把令牌交給單元A2，本單元停止工作，等待下次得到令牌。A2得到令牌后，進行類似過程，編址為MB2、SB2，直至An交出令牌MKn給主控單元MC，完成一幀掃描?？刂茊卧狹C在一幀掃描結(jié)束后，每幀由交互單元數(shù)決定掃描幀計時，處理檢測結(jié)果。各單元均返回正確信號且單元An交回令牌MKn，則MC發(fā)出光幕通光信號輸出開機信號，否則發(fā)出光幕遮光信號并輸出停機信號。掃描幀期間，主掃描鏈路中只能有一個令牌，否則錯誤，MC發(fā)出故障信號并輸出停機信號。
[0011]從陣列SS的掃描控制鏈路由從控制單元SC、交互單元BI至Bn環(huán)接組成。掃描邏輯是被動式的，得到令牌的單元只有正確識別出主陣列的發(fā)光并編址應(yīng)答后才把令牌交出。單元BI擁有永久令牌，其它單元循環(huán)擁有令牌。只要BI有識別輸出，控制單元就收回別的令牌?？刂七壿嬍?B1收到主陣列的發(fā)光MBl后，應(yīng)答編址光SB1，然后交給B2單元一個令牌SK，A1則準(zhǔn)備識別下一次的MB1。B2得到令牌后，受光單元等待主陣列的MB2，正確識別出