含電子元件的安全電路試驗(yàn)研究

魯云波

[摘? ? 要]含電子元件的安全電路在生活中日漸普及，被廣泛應(yīng)用到了多個(gè)領(lǐng)域，尤其是在保障電梯安全領(lǐng)域。在生活中，電梯的生產(chǎn)需要按照國(guó)家規(guī)定合乎對(duì)應(yīng)的要求和規(guī)格，只有這樣設(shè)計(jì)出的電梯才能夠有效應(yīng)用到生活中，電梯生產(chǎn)出來(lái)后要配置與之相符的安全保護(hù)設(shè)施。電子元器件屬于電子元件和機(jī)器、儀器的綜合體，具體構(gòu)成就是多種零件，能夠在相同產(chǎn)品中合理應(yīng)用，往往指的是無(wú)線電、儀表還有電器等工業(yè)零件，更是電容、晶體管和發(fā)條等在內(nèi)的電子器件的綜合。基于此，進(jìn)行了含電子元件的安全電路試驗(yàn)研究。

[關(guān)鍵詞]電子元件;安全電路;試驗(yàn)

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM13 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）04–00–02

Experimental Research on Safety Circuit with Electronic Components

Lu Yun-bo

[Abstract]The safety circuit with electronic components is becoming more and more popular in life， and is widely used in many fields， especially in the field of elevator safety. In life， the production of elevator needs to meet the corresponding requirements and specifications according to the national regulations. Only in this way can the elevator be effectively applied to life. When the elevator is produced， it is required to configure the corresponding safety protection facilities. Electronic components belong to the complex of electronic components， machines and instruments. The specific composition is a variety of parts， which can be reasonably applied in the same products. It often refers to industrial parts such as radio， instruments and electrical appliances， and also the integration of electronic components such as capacitors， transistors and clockwork. Based on this， this paper studies the experimental research of safety circuit with electronic components.

[Keywords]electronic component; safety circuit; experiment

含電子元件的安全電路目前應(yīng)用十分廣泛，這種安全電路由于自身具備的安全性備受肯定。事實(shí)上，含電子元件的安全電路是專(zhuān)用的一種電梯術(shù)語(yǔ)，與此同時(shí)也是電梯電氣安全裝置的一種形式。倘若電梯存在故障或是停留在某狀態(tài)的話就可能存在危險(xiǎn)，電氣安全裝置會(huì)有一定的動(dòng)作，避免出現(xiàn)主機(jī)啟動(dòng)或是不再轉(zhuǎn)動(dòng)，如此就需要將驅(qū)動(dòng)主機(jī)、制動(dòng)器等切斷掉，從而保障生命和財(cái)產(chǎn)安全，因此，控制電梯時(shí)，要求將電氣安全裝置的效用發(fā)揮出來(lái)。

1 我國(guó)現(xiàn)行電梯標(biāo)準(zhǔn)的要求

在GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（含第1號(hào)修改單）等14.1.2.3.3條給出了對(duì)應(yīng)的規(guī)定內(nèi)容，含電子元件的安全電路是一種安全部件，要求嚴(yán)格按照GB 7588—2003的第F6條驗(yàn)證好。電氣間隙和爬電距離對(duì)于含電子元件的安全電路，需要思考并給出適配的準(zhǔn)則，但是并不提供詳盡的準(zhǔn)則。GB 7588—2003里的第F6.3.1.1條“振動(dòng)試驗(yàn)”強(qiáng)調(diào)試驗(yàn)完成之后，電氣間隙和爬電距離不可以比最小的允許值小，具體給出的標(biāo)準(zhǔn)較為模糊。所以需要遵照IEC 60664—1：2007《低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合第1部分：原理、要求和試驗(yàn)》給出的規(guī)定內(nèi)容，一旦確定好污染等級(jí)為2級(jí)，能夠?qū)㈦姎忾g隙、爬電距離等要求一一滿足。對(duì)于當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)GB 7588—2003（含第1號(hào)修改單）基準(zhǔn)之上，也能夠充分滿足要求。在TSGT 7007—2016《電梯型式試驗(yàn)規(guī)則》的附件A中，對(duì)于含有電子元件的安全電路歸置到了電梯安全保護(hù)裝置中，附件R則是對(duì)含有電子元件的安全電路往往需要進(jìn)行型式試驗(yàn)。不過(guò)對(duì)于電氣間隙和爬電距離、污染等級(jí)等，并沒(méi)有給出具體要求，往往確定是污染等級(jí)2級(jí)時(shí)，能夠充分滿足電氣間隙、爬電距離等具體要求。

EN81-50：在2014年具體的《電梯制造和安裝規(guī)范檢查和試驗(yàn)部分：電梯部件的設(shè)計(jì)原則、核算和檢查、試驗(yàn)》要求，針對(duì)其中的第5.6.1.1條要求，應(yīng)當(dāng)保證含電子元件的安全電路，能夠做出對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。而在這部分內(nèi)容中，存在第5.6.3.1.2條具體振動(dòng)試驗(yàn)要求，強(qiáng)調(diào)“試驗(yàn)后，電氣間隙、爬電距離不能比最小的允許值小”。由此需要注意的是電氣間隙、爬電距離、污染等級(jí)等并不存在具體的標(biāo)準(zhǔn)。常規(guī)而言，認(rèn)定污染等級(jí)2級(jí)時(shí)，能夠滿足電氣間隙和爬電距離有關(guān)規(guī)定。不過(guò)在其中給出的具體標(biāo)準(zhǔn)，屬于強(qiáng)制的部分，如此不可或缺，具體對(duì)電氣間隙、爬電距離和污染等級(jí)等給出了確切的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 含電子元件的安全電路實(shí)施試驗(yàn)的要求

實(shí)際生活中，對(duì)于電梯或者是智能人行道的要求就是更人性化，更具安全性。隨著技術(shù)大發(fā)展，滿足電梯或是智能人行道安全需求的技術(shù)日漸先進(jìn)且普及。大城市考慮在電梯制造和安裝安全規(guī)范內(nèi)容的細(xì)則中，針對(duì)含電子元件的安全電路試驗(yàn)在內(nèi)容上要求很詳細(xì)，內(nèi)容既需要有掃頻振動(dòng)耐久性試驗(yàn)，也需要進(jìn)行沖擊性試驗(yàn)、溫度試驗(yàn)等。此外，等到所有的試驗(yàn)周期完成之后，本身對(duì)于安全電路而言并沒(méi)有不安全實(shí)際操作情況或是狀態(tài)。

2.1 掃頻循環(huán)振動(dòng)試驗(yàn)要求

掃頻循環(huán)振動(dòng)即對(duì)電梯維持在固定頻率上實(shí)施掃描，針對(duì)規(guī)定好的電子元件實(shí)施電路安全試驗(yàn)時(shí)要求對(duì)樣品做好振動(dòng)檢測(cè)，樣品需要在檢測(cè)軸之上選定較易出現(xiàn)故障的地方。如此才可以在檢測(cè)中確保檢測(cè)質(zhì)量。檢測(cè)時(shí)具體的振動(dòng)波率需要保證在0.35 mm。一般而言，振動(dòng)試驗(yàn)頻次并不會(huì)超過(guò)交越頻率要求的定位移動(dòng)策略檢測(cè)，如果試驗(yàn)頻率比交越頻率高，需要展開(kāi)加速度試驗(yàn)。交越頻率顯現(xiàn)在振動(dòng)特性里，實(shí)際是一種關(guān)系轉(zhuǎn)化成頻率。

2.2 碰撞試驗(yàn)要求

碰撞試驗(yàn)一般劃分為2種，分別為單獨(dú)和持續(xù)。持續(xù)性的碰撞要求對(duì)物品運(yùn)輸中可能遭受的撞擊予以模擬，形成的撞擊波形即半正弦波。運(yùn)用D=16 ms，A=10 gn進(jìn)行公式表達(dá)，常規(guī)選定10 m/s。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)需要確保脈沖沖擊速率、變化量等維持在±20%左右。具體實(shí)施試驗(yàn)時(shí)沖擊頻率往往是2次/s，要求嚴(yán)格遵照試驗(yàn)實(shí)況做好頻率的調(diào)整。

2.3 溫度試驗(yàn)要求

溫度試驗(yàn)看中的點(diǎn)是樣品處在多種溫度環(huán)境之下的適應(yīng)效果。試驗(yàn)樣品一般劃分為散熱、不散熱兩類(lèi)，對(duì)樣品所處的環(huán)境溫度實(shí)施的試驗(yàn)主要是漸變、突變兩種。按照具體實(shí)況對(duì)于各個(gè)類(lèi)別擬定好適配的試驗(yàn)要求，此外選定適配的設(shè)備做好試驗(yàn)。按照有關(guān)規(guī)定，電子元件實(shí)施溫度試驗(yàn)的溫度區(qū)間應(yīng)為0～65℃。展開(kāi)4 h的試驗(yàn)之后對(duì)樣品能不能接受較大溫度范疇予以考察。實(shí)施溫度試驗(yàn)時(shí)能夠按照委托方給出的范疇展開(kāi)。溫度試驗(yàn)計(jì)時(shí)工作需要待到樣品溫度穩(wěn)定后展開(kāi)，倘若樣品溫度不夠穩(wěn)定，那么需要等到穩(wěn)定之后將試驗(yàn)時(shí)間算出來(lái)。樣品假使裝在部分安裝架之上，實(shí)施試驗(yàn)時(shí)就需要運(yùn)用安裝架。

3 針對(duì)電子元件的安全電路綜合總試驗(yàn)方案

針對(duì)試驗(yàn)樣品做好振動(dòng)、沖擊和溫度等試驗(yàn)時(shí)，需要應(yīng)用PCI總線監(jiān)控系統(tǒng)將PLC信號(hào)輸入、輸出等存在點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)好，由此讓試驗(yàn)樣品輸出信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)傳送給PLC，再通過(guò)PLC以RS485通信總線將信號(hào)中斷傳輸?shù)缴衔还た貦C(jī)上，與此同時(shí)工控機(jī)也做好將PLC對(duì)安全電路輸入測(cè)試信號(hào)實(shí)時(shí)記錄（圖1），具體圖解如下：

1為工控機(jī);2為工控機(jī)一號(hào)串行接口;3為工控機(jī)二號(hào)串行接口;4為可編程控制器（PLC）;5為可編程控制器的輸出點(diǎn);6為可編程控制器的輸入點(diǎn);7為被試驗(yàn)安全電路板;8為被試驗(yàn)安全電路板的輸入點(diǎn);9為被試驗(yàn)安全電路板的輸出點(diǎn);10為試驗(yàn)臺(tái)或試驗(yàn)箱;11為試驗(yàn)臺(tái)或試驗(yàn)箱的控制器;12為多路輸出開(kāi)關(guān)電源;13為揚(yáng)聲器;14為揚(yáng)聲器控制盒;? 15為報(bào)警信號(hào)處理板。

在試驗(yàn)之前按照試驗(yàn)樣品整個(gè)的輸出輸入信號(hào)邏輯，對(duì)工控機(jī)的預(yù)先位置做好判定法則的設(shè)置，除此之外工控機(jī)對(duì)于接收到的輸入輸出信號(hào)給出具體的判定，假使結(jié)果判定是假，表示試驗(yàn)樣品本身運(yùn)作不合規(guī)，如此工控機(jī)對(duì)試驗(yàn)臺(tái)等給出試驗(yàn)停止信號(hào)，待到試驗(yàn)停止之后，需要給出報(bào)警信號(hào)。全部的試驗(yàn)過(guò)程都處于管控狀態(tài)，全部的數(shù)據(jù)都能夠以特定形式做好分析、貯存和處理。遵照《電梯型式試驗(yàn)規(guī)則》和《含有電子元件的電梯安全電路型式試驗(yàn)細(xì)則》等定好具體的試驗(yàn)準(zhǔn)則，要可以運(yùn)用編程對(duì)自動(dòng)扶梯/自動(dòng)人行道超速、非操控性逆轉(zhuǎn)保護(hù)裝置等制作適配的數(shù)據(jù)、曲線和圖表等，實(shí)施試驗(yàn)（表1）。

4 結(jié)語(yǔ)

一般情況下，針對(duì)含電子元件的電路產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)，第一就是需要對(duì)電子元件的產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)有所了解。倘若產(chǎn)品需要出口，就要求按照EN81-20：2014和EN81-50：2014標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，如此才可以獲得歐盟或是CE的通過(guò)。假使僅僅是在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售，只要求合乎國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)就行。本文對(duì)電梯電子元件電路試驗(yàn)展開(kāi)研究，按照PCI設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)裝置，此裝置能夠針對(duì)GB 7588—2003里的電子元件實(shí)施安全檢查、沖擊試驗(yàn)等。整個(gè)試驗(yàn)中要求分析、監(jiān)控，如此才可以給出確切的樣品合格率。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊清云，吳開(kāi)斌.淺析含有電子元件的電梯安全電路的電氣間隙、爬電距離和污染等級(jí)[J].中國(guó)電梯，2020，31（23）：28-29.

[2] 林為，鄧勝釗.一種互動(dòng)式逆變器用市電切換電路設(shè)計(jì)[J].通信電源技術(shù)，2020，37（1）：5-7.

[3] 季一錦.電梯電氣安全裝置分析與比較[J].中國(guó)電梯，2019，30（5）：50-51，54.

[4] 朱春明，張捷，卜四清.基于PCI總線的含電子元件安全電路試驗(yàn)裝置的研究設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程技術(shù)，2012，41（7）：121-123，192.

[5] 章凡杰.含電子元件的起重機(jī)安全啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)[J].化工勞動(dòng)保護(hù)，2001（12）：428-429.