柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路及其方法技术

本发明专利技术公开一种柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路及其方法，所述电路在包括串有欠流检测电流继电器、过流检测电流继电器的紧急停车电磁阀回路，紧急停车备用电磁阀回路，紧急停车电磁阀过流切换控制回路，紧急停车电磁阀欠流切换控制回路，检测停车电源失电切换到备用电源供电的电压型继电器，停车电源失电报警回路，紧急停车电磁阀过流报警回路，紧急停车电磁阀欠流报警回路。所述方法是，停车电源失效直接切换到备用电源供电并进行指示灯报警提示，紧急停车电磁阀欠流或过流时切换到备用电磁阀进行紧急停车，并进行相应指示灯报警提示，且电磁阀过流时切断紧急停车电磁阀回路进行保护，过流保护直到撤去过流切换控制回路电源停止。

Failure switching, alarm circuit and method of electromagnetic valve circuit in emergency shutdown of diesel engine

The invention discloses a diesel engine emergency shutdown solenoid valve circuit, alarm circuit and failure switching method, the circuit including on emergency shutdown solenoid valve circuit under current detection current relay current relay, overcurrent detection, emergency standby electromagnetic valve circuit, electromagnetic valve emergency stop switch control circuit, an emergency stop solenoid valve under current switching control circuit, power supply switch to stop detection voltage relay standby power supply, power supply for parking alarm circuit, emergency shutdown solenoid valve overcurrent alarm circuit, emergency shutdown solenoid valve under flow alarm circuit. The method is that the parking power failure to switch directly to the standby power supply and light alarm, emergency shutdown solenoid valve under flow or flow when the switch to the standby electromagnetic valve emergency shutdown, and the corresponding indicator light alarm, and the electromagnetic valve to cut off the emergency stop solenoid valve circuit protection overcurrent protection until removed overcurrent switch control circuit power supply stop.

【技术实现步骤摘要】
柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路及其方法
本专利技术属于柴油机安全保护
，具体涉及一种柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路及其实现方法。
技术介绍
目前：柴油机的紧急停车系统对柴油机的紧急停车有断气和断油两种方式，断气方式是在进、排气口处加装电磁控制阀门，可以在紧急情况下控制阀门断气；断油方式是在油路上加装断油电磁控制阀门装置，在故障出现时可以紧急断油。这些电磁控制阀门即通常所指的紧急停车电磁阀。当紧急停车电磁阀采用的电磁阀为常闭型电磁阀时，所设计的紧急停车电磁阀回路为去磁(失电)停车；当紧急停车电磁阀采用的电磁阀为常开型电磁阀时所设计的紧急停车电磁阀回路为得磁(通电)停去。在去磁(失电)停车和得磁(通电)停车两种方法中，现有技术中文献记载的：柴油机以去磁进行断气或断油的电磁阀设置的紧急停车电路中电磁阀回路监控报警方法很多，在此不就简述，只对去磁停车方法的主要问题重申一下：误车停！当停车电源失电和/或紧急停车电磁阀回路断开，柴油机误停车，影响柴油机正常运行。而柴油机以得磁进行断气或断油的电磁阀设置的紧急停车电路中电磁阀回路监控报警方法很少。柴油机以得磁进行断气或断油的电磁阀设置的紧急停车电路工作过程是：当柴油机正常工作时紧急停车电磁阀处于失电(失磁)状态，即紧急停车电磁阀失电状态时其控制的断气、断油阀门是通的；当在紧急和重大故障情况下对紧急停车电磁阀通电(得磁)，关闭其控制的断气、断油阀门，实现柴油机紧急停车。然而，对于柴油机以得磁进行断气或断油的电磁阀设置的紧急停车电路中，需紧急停车时，紧急停车电磁阀正常通电柴油机才能急停，当紧急停车电磁阀线圈岀现连线断裂、线圈断路、线圈短路、以及供电电路接触不良等故障时，需紧急停车，就无法通过紧急停车电磁阀关闭其控制的断气、断油阀门，导致紧急停车失效，从而使柴油机的安全得不到保障。故对于以得磁进行断气或断油的电磁阀设置的柴油机紧急停车电路，为确保柴油机(柴油发电机)安全停机的执行，急需对对应的紧急停车电磁阀回路是否失效进行检测并报警。虽然有文献记载，如专利申请号为：201510846141.X的一种柴油机紧急停车电磁阀回路失效报警电路及其报警方法，设有备用电源和电磁阀(同样为常开型电磁阀)的冗余配置，解决：停车电源失电时切换到备用电源供电；控制紧急停车时识别到紧急停车电磁阀回路断开，切换到备用电磁阀通电工作，通过备用电磁阀关闭控制的断气、断油通路。看似完美的设置实际上根本不可能实现：停车电源失电时切换到备用电源供电；在控制紧急停车时紧急停车电磁阀回路断开，切换到备用电磁阀通电工作，通过备用电磁阀关闭控制的断气、断油通路。关于当停车电源失电时不可能切换到备用电源供电的理由是：因为具体控制停车电源与备用电源切换的电流型继电器线圈(第二电流型继电器线圈)的额定电流大于或等于停车电源的额定电流，而与该电流型继电器线圈串接的以LED为第一报警灯流过的电流不可能大于或等于停车电源的额定电流，否则不会以以LED做为报警灯；当停车电源失电时，假设流过与该电流型继电器线圈串接的以LED为第一报警灯流过的电流大于或等于停车电源的额定电流，该电流型继电器完成停车电源与备用电源切换工作，这样一来又得要求报警电源的额定电流大于或等于停车电源的额定电流，否则不能正常完成切换停车电源与备用电源切换；又因为与以LED为第二报警灯串接的电流型继电器线圈(第三电流型继电器线圈)的额定电流同样要求大于或等于停车电源的额定电流，这样一来为了确保报警电源正常工作，就必须要求报警电源的额定电流大于或等于停车电源的额定电流二倍以上，而实际上在工程设计中报警电源的额定电流要求不可能与停车电源的额定电流有关联，单独以报警电源供电的报警灯流过的电流要求也不可能与停车电源的额定电流有关联，以及以报警电源供电的电流型继电器线圈要求的额定电流同样不可能与停车电源的额定电流有关联，同样更不可能要求每个报警灯流过的电流大于或等于为其供电的电源的额定电流。关于在控制紧急停车时紧急停车电磁阀回路断开，不可能切换到备用电磁阀通电工作的理由是：串接在紧急停车电磁阀回路的电流型继电器(第一电流型继电器)根本识别不到紧急停车电磁阀回路断开的情况，因为串接在紧急停车电磁阀回路的电流型继电器线圈(第一电流型继电器线圈)该专利技术设置要求其额定电流大于或等于停车电源的额定电流，从而根本识别不到急停车电磁阀回路断开情况，具体原因是：①只能识别到紧急停车电磁阀回路的短路的情形，因为紧急停车电磁阀回路正常通电工作时，所设置的产生的正常电流不可能大于或等于停车电源的额定电流，如果所产生的电流大于或等于停车电源的额定电流，那肯定紧急停车电磁阀回路出现了短路现象；②当串接在紧急停车电磁阀回路的电流型继电器没有识别到大于或等于停车电源的额定电流，只能说明紧急停车电磁阀回路所通电流处于正常范围或因接触不良电阻变大电流小于正常值或直接断路电流等于零；③因为串接在紧急停车电磁阀回路的电流型继电器只能识别到紧急停车电磁阀回路的短路的情形，从而岀现紧急停车电磁阀回路所通电流不管处于正常，还是小于正常(如断路)时：假设串接在第二报警灯上的第三电流型继电器线圈所通电流大于或等于停车电源的额定电流，则备用电磁阀同样处于得电工作状态；实际上串接在第二报警灯上的第三电流型继电器线圈所通电流不可能大于或等于停车电源的额定电流，所以当紧急停车电磁阀回路所通电流不管处于正常，还是小于正常(如断路)时备用电磁阀不得电；④因为当串接在紧急停车电磁阀回路的电流型继电器只能识别到紧急停车电磁阀回路的短路的情形，当紧急停车电磁阀回路的电流大于或等于停车电源的额定电流时，对紧急停车电磁阀回路没有切断，照样处于通电状态，而是切断了没有问题备用电磁阀，故起不到紧急停车电磁阀回路短路保护作，也不能切换到备用电磁阀进行紧急停车，当然也不能对停车电源起过载保护作用。再进一步重申：因串接在报警灯上的两个电流型继电器线圈的额定电流均要求大于或等于停车电源的额定电流，难到报警电源的额定电流大于或等于停车电源的额定电流二倍以上！且每个以LED做为的报警灯点亮时流过的电流大于或等于停车电源的额定电流！否则，串接在报警灯上的电流型继电器没有办法工作。当然还有专利申请号为：201510845456.2的一种柴油发电机紧急停车电磁阀回路失效报警电路及其报警方法，设有备用电源和电磁阀(同样为常开型电磁阀)的冗余配置，解决：停车电源失电时切换到备用电源供电；控制紧急停车时识别到紧急停车电磁阀回路断开，切换到备用电磁阀通电工作，通过备用电磁阀关闭控制的断气、断油通路。冒似实现了上述功能，但除了存在专利申请号为：201510846141.X的一种柴油机紧急停车电磁阀回路失效报警电路及其报警方法所有存在的问题和缺陷，还存在报警灯所用电源为柴油发电机所产生的电直接供电，柴油发电机急停车后报警灯指示根本看不到，因为在控制柴油发电机急停时，用户不可能盯着报警灯看，只有急停后会注意一下报警灯指示状态，然而柴油发电机急停不发电，谈何有电源输出。且从专利申请号201510846141.X及专利申请号201510845456.2的说明书中记载的有益效果内容看：柴油机(柴油机发电机)紧急停车电磁阀回路失效报警电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路，包括停车电源(DC1)、备用电源(DC2)、报警电源(DC3)、第一电压型继电器、第二电压型继电器、第三电压型继电器、第一电流型继电器、第二电流型继电器、紧急停车电磁阀(HV1)、备用电磁阀(HV2)、第一故障指示灯(MIL1)、第二故障指示灯(MIL2)、第三故障指示灯(MIL3)、第一开关模块(K1)、第二开关模块(K2)；其特征在于，所述第一电压型继电器线圈(KV11)直接与停车电源(DC1)并接，停车电源(DC1)的正极与第一电压型继电器双向触点(KV12)的常开端相连接，备用电源(DC2)的正极与第一电压型继电器双向触点(KV12)的常闭端相连接，备用电源(DC2)的负极与停车电源(DC1)的负极相连接；第一电流型继电器线圈(KI11)依次串接第二电流型继电器线圈(KI21)、第三电压型继电器常闭触点(KV33)、紧急停车电磁阀(HV1)的线圈、第一开关模块(K1)的开关后，第一电流型继电器线圈(KI11)的另一端与第一电压型继电器双向触点(KV12)的公共端相连接，第一开关模块(K1)的开关的另一端与停车电源(DC1)的负极相连接，与停车电源(DC1)或备用电源(DC2)构成第一条停车回路，所述第一条停车回路为紧急停车电磁阀回路；第二电压型继电器常开触点(KV22)依次串接备用电磁阀(HV2)的线圈、第二开关模块(K2)的开关后，第二电压型继电器常开触点(KV22)的另一端与第一电压型继电器双向触点(KV12)的公共端相连接，第二开关模块(K2)的开关的另一端与停车电源(DC1)的负极相连接，与停车电源(DC1)或备用电源(DC2)构成第二条停车回路，所述第二条停车回路为紧急停车备用电磁阀回路；第二电流型继电器常开触点(KI22)与第三电压型继电器常开触点(KV32)相并接，并接后的一端与第一电压型继电器双向触点(KV12)的公共端相连接，另一端串接第三电压型继电器线圈(KV31)后接入停车电源(DC1)的负极，与停车电源(DC1)或备用电源(DC2)构成第三条停车回路，所述第三条停车回路为紧急停车电磁阀过流切换控制回路；第一电流型继电器常闭触点(KI12)的一端与第一电压型继电器双向触点(KV12)的公共端相连接，另一端串接第二电压型继电器线圈(KV21)后接入备用电磁阀(HV2)线圈与第二开关模块(K2)开关的连接线上，与停车电源(DC1)或备用电源(DC2)构成第四条停车回路，所述第四条停车回路为紧急停车电磁阀欠流切换控制回路；第一电压型继电器常闭触点(KV13)串接第三故障指示灯(MIL3)后与报警电源(DC3)并接，与报警电源(DC3)构成停车电源失效报警回路；第三电压型继电器双向触点(KV34)的公共端与报警电源(DC3)的正极相连接，第三电压型继电器双向触点(KV34)的常开端串接第二故障指示灯(MIL2)后与报警电源(DC3)的负极相连接，与报警电源(DC3)构成紧急停车电磁阀过流报警回路；第三电压型继电器双向触点(KV34)的常闭端串接第二电压型继电器常开触点(KV23)、第一故障指示灯(MIL1)后与报警电源(DC3)的负极相连接，与报警电源(DC3)构成紧急停车电磁阀欠流报警回路；第一开关模块(K1)的控制端和第二开关模块(K2)的控制端相互并接后与柴油机主控模块的输岀相连接。...

【技术特征摘要】
1.柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路，包括停车电源(DC1)、备用电源(DC2)、报警电源(DC3)、第一电压型继电器、第二电压型继电器、第三电压型继电器、第一电流型继电器、第二电流型继电器、紧急停车电磁阀(HV1)、备用电磁阀(HV2)、第一故障指示灯(MIL1)、第二故障指示灯(MIL2)、第三故障指示灯(MIL3)、第一开关模块(K1)、第二开关模块(K2)；其特征在于，所述第一电压型继电器线圈(KV11)直接与停车电源(DC1)并接，停车电源(DC1)的正极与第一电压型继电器双向触点(KV12)的常开端相连接，备用电源(DC2)的正极与第一电压型继电器双向触点(KV12)的常闭端相连接，备用电源(DC2)的负极与停车电源(DC1)的负极相连接；第一电流型继电器线圈(KI11)依次串接第二电流型继电器线圈(KI21)、第三电压型继电器常闭触点(KV33)、紧急停车电磁阀(HV1)的线圈、第一开关模块(K1)的开关后，第一电流型继电器线圈(KI11)的另一端与第一电压型继电器双向触点(KV12)的公共端相连接，第一开关模块(K1)的开关的另一端与停车电源(DC1)的负极相连接，与停车电源(DC1)或备用电源(DC2)构成第一条停车回路，所述第一条停车回路为紧急停车电磁阀回路；第二电压型继电器常开触点(KV22)依次串接备用电磁阀(HV2)的线圈、第二开关模块(K2)的开关后，第二电压型继电器常开触点(KV22)的另一端与第一电压型继电器双向触点(KV12)的公共端相连接，第二开关模块(K2)的开关的另一端与停车电源(DC1)的负极相连接，与停车电源(DC1)或备用电源(DC2)构成第二条停车回路，所述第二条停车回路为紧急停车备用电磁阀回路；第二电流型继电器常开触点(KI22)与第三电压型继电器常开触点(KV32)相并接，并接后的一端与第一电压型继电器双向触点(KV12)的公共端相连接，另一端串接第三电压型继电器线圈(KV31)后接入停车电源(DC1)的负极，与停车电源(DC1)或备用电源(DC2)构成第三条停车回路，所述第三条停车回路为紧急停车电磁阀过流切换控制回路；第一电流型继电器常闭触点(KI12)的一端与第一电压型继电器双向触点(KV12)的公共端相连接，另一端串接第二电压型继电器线圈(KV21)后接入备用电磁阀(HV2)线圈与第二开关模块(K2)开关的连接线上，与停车电源(DC1)或备用电源(DC2)构成第四条停车回路，所述第四条停车回路为紧急停车电磁阀欠流切换控制回路；第一电压型继电器常闭触点(KV13)串接第三故障指示灯(MIL3)后与报警电源(DC3)并接，与报警电源(DC3)构成停车电源失效报警回路；第三电压型继电器双向触点(KV34)的公共端与报警电源(DC3)的正极相连接，第三电压型继电器双向触点(KV34)的常开端串接第二故障指示灯(MIL2)后与报警电源(DC3)的负极相连接，与报警电源(DC3)构成紧急停车电磁阀过流报警回路；第三电压型继电器双向触点(KV34)的常闭端串接第二电压型继电器常开触点(KV23)、第一故障指示灯(MIL1)后与报警电源(DC3)的负极相连接，与报警电源(DC3)构成紧急停车电磁阀欠流报警回路；第一开关模块(K1)的控制端和第二开关模块(K2)的控制端相互并接后与柴油机主控模块的输岀相连接。2.根据权利要求1所述的一种柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路，其特征在于，所述第一电流型继电器线圈(KI11)的额定电流等于紧急停车电磁阀(HV1)线圈的最小维持电流；所述第二电流型继电器线圈(KI21)的额定电流等于紧急停车电磁阀(HV1)线圈的最大允许电流。3.根据权利要求1所述的一种柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路，其特征在于，所述的第一电压型继电器双向触点(KV12)，第二电压型继电器常开触点(KV22)，以及第三电压型继电器常闭触点(KV33)允许流过的最大电流均等于或大于停车电源(DC1)的额定电流。4.根据权利要求2所述的一种柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路，其特征在于，所述的紧急停车电磁阀(HV1)线圈的最小维持电流是指能够保证紧急停车电磁阀(HV1)正常工作的最小电流。5.根据权利要求2所述的一种柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路，其特征在于，所述的紧急停车电磁阀(HV1)线圈的最大允许电流是指能够保证不会烧坏紧急停车电磁阀(HV1)线圈的最大工作电流。6.一种根据权利要求1至3任一条所述的柴油机紧急停车电磁阀回路失效切换、报警电路的实现方法，其特征在于，包括以下步骤:一、停车电源(DC1)与备用电源(DC2)切换过程1)当停车电源(DC1)输岀为正常时，第一电压型继电器线圈(KV11)得电，第一电压型继电器的触点动作：⑴第一电压型继电器双向触点(KV12)的公共端与常开端接通，停车电源(DC1)向停车回路供电；⑵第一电压型继电器常闭触点(KV13)断开，第三故障指示灯(MIL3)熄灭；2)当停车电源(DC1)失效时，第一电压型继电器线圈(KV11)失电，第一电压型继电器的触点恢复为静态：⑴第一电压型继电器双向触点(KV12)的公共端与常闭端接通，切换到备用电源(DC2)向停车回路供电；⑵第一电压型继电器常闭触点(KV13)接通，第三故障指示灯(MIL3)点亮，提示用户停车电源(DC1)失效；二、控制紧急停车电磁阀(HV1)与备用电磁阀(HV2)的过程1)在控制柴油机紧急停车期间，认定第一开关模块(K1)的开关和第二开关模块(K2)的开关均接通，且进入控制柴油机紧急停车期间前第三电压型继电器处于非通电自锁状态，即第三电压型继电器的触点处于静态：⑴当紧急停车电磁阀(HV1)的线圈处于正常工作状态，即流过紧急停车电磁阀回路的电流在紧急停车电磁阀(HV1)线圈的最小维持电流至最大允许电流之间时，第一电流型继电器的触点动作，第二电流型继电器的触点处于静态：①第一电流型继电器常闭触点(KI12)断开，第二电压型继电器线圈(KV21)不得电，第二电压型继电器的触点处于静态：a.第二电压型继电器常开触点(KV22)断开，紧急停车备用电磁阀回路不得电，备用电磁阀(HV2)处于失磁；b.第二电压型继电器常开触点(KV23)断开，第一故障指示灯(MIL1)熄灭；②第二电流型继电器常开触点(KI22)断开，第三电压型继电器线圈(KV31)不得电，第三电压型继电器的触点处于静态，即与第二电流型继电器常开触点(KI22)并联的对第三电压型继电器通电自锁的第三电压型继电器常开触点(KV32)断开，串接在紧急停车电磁阀回路中的第三电压型继电器常闭触点(KV33)接通，控制报警电源(DC3)向第一故障指示灯(MIL1)和第二故障指示灯(MIL2)供电的第三电压型继电器双向触点(KV34)的公共端与常开端断开，第二故障指示灯(MIL2)熄灭；⑵当紧急停车电磁阀(HV1)的线圈欠流，即流过紧急停车电磁阀回路的电流小于紧急停车电磁阀(HV1)线圈的最小维持电流时，第一电流型继电器的触点和第二电流型继电器的触点均处于静态：①第一电流型继电器常闭触点(KI12)接通，第二电压型继电器线圈(KV21)得电，第二电压型继电器的触点动作，即第二电压型继电器常开触点(KV22)接通，第二电压型继电器常开触点(KV23)接通：第二电压型继电器常开触点(KV22)接通，紧急停车备用电磁阀回路通电，备用电磁阀(HV2)得磁；②第二电流型继电器常开触点(KI22)断开，第三电压型继电器线圈(KV31...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，王长宝，凌青华，齐亮，孙林，夏永锋，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32