核心作用是**實時檢測扶梯入口/梳齒板/圍裙板等易夾部位的異物侵入**,通過“檢測→信號傳輸→停機觸發”的邏輯,實現防夾保護,避免人員肢體、衣物被卷入。以下是系統架構、關鍵安裝位置及應用邏輯的詳細拆解:
一、 防夾人系統的核心防護區域與光電開關選型
自動扶梯的防夾風險點集中在**入口梳齒板、圍裙板與梯級間隙、扶手帶入口**三個區域,需根據不同區域的檢測需求選擇光電開關類型:
| 防護區域 | 檢測需求 | 光電開關選型 | 選型原因 |
| **梳齒板區域** | 檢測乘客鞋子、異物卡入梳齒板與梯級的縫隙 | 漫反射型光電開關(小光斑激光型) | 體積小,安裝隱蔽;小光斑可檢測縫隙處的微小異物;無需反射板,安裝靈活 |
| **圍裙板與梯級間隙** | 檢測肢體/衣物伸入間隙(間隙通常<4mm) | 對射型光電開關(超薄槽型) | 檢測精度高,可識別<3mm的異物;對射光路覆蓋整個間隙寬度,無檢測盲區 |
| **扶手帶入口** | 檢測手指、衣物卷入扶手帶入口 | 漫反射型光電開關 | 可忽略背景(如扶手帶殼體)干擾,只響應伸入的異物;防誤觸發能力強 |
二、 核心應用邏輯:“檢測→判斷→停機”的三級聯動
光電開關的信號需與扶梯的控制系統(PLC/安全繼電器)聯動,遵循**安全優先**原則,邏輯分為三個層級:
1. :光電開關實時檢測
- **梳齒板區域**:將激光漫反射光電開關安裝在梳齒板下方,發射光垂直照射梳齒板與梯級的縫隙。
- 正常狀態:無異物時,光電開關發射的光被梯級表面漫反射,接收端檢測到穩定光強,輸出**常態信號**(如NPN型低電平)。
- 異常狀態:異物卡入縫隙時,異物遮擋光線,接收端光強驟降,開關觸發**報警信號**(切換為高電平)。
- **圍裙板間隙區域**:將超薄槽型對射光電開關嵌入圍裙板內側,發射端與接收端分別位于間隙兩側,光路平行于梯級運行方向。
- 正常狀態:光路無遮擋,接收端持續收到信號,輸出常態信號。
- 異常狀態:肢體/衣物伸入間隙遮擋光路,接收端失光,立即觸發報警信號。
- **扶手帶入口區域**:背景控制型光電開關安裝在扶手帶入口殼體上,檢測區域覆蓋入口處的弧形區域。
- 正常狀態:無異物時,開關忽略殼體背景,輸出常態信號。
- 異常狀態:手指伸入檢測區域,開關識別到前景異物,觸發報警信號。
2. 二級:控制系統邏輯判斷
扶梯的PLC或安全繼電器接收光電開關的報警信號后,執行**雙重驗證**邏輯,避免誤觸發:
- **信號有效性驗證**:判斷報警信號是否持續穩定(如持續20ms以上,過濾振動、灰塵導致的瞬時干擾)。
- **多開關聯動判斷**:若多個相鄰區域的光電開關同時觸發報警(如梳齒板+圍裙板開關同時報警),判定為**高風險故障**;若單個開關觸發,判定為**低風險預警**。
- **安全優先級設定**:防夾信號為**安全級信號**,優先級高于扶梯的啟動、加速信號,不受正常運行指令的干預。
3. 三級:執行停機/減速動作(末端執行層)
根據故障風險等級,控制系統輸出不同指令:
- **高風險故障**(多開關觸發/異物卡入明確):立即切斷扶梯驅動電機的電源,同時啟動制動系統,使扶梯**緊急停機**,并在扶梯入口的顯示屏上顯示“防夾保護觸發”故障代碼。
- **低風險預警**(單個開關瞬時觸發):先控制扶梯**減速運行**,同時發出聲光報警;若預警信號持續超過1秒,再切換為緊急停機。
- **復位邏輯**:故障排除后,需由工作人員手動按下復位按鈕,系統自檢無異常后,扶梯才能重新啟動。
三、 系統可靠性保障:防誤觸發與冗余設計
1. **抗干擾設計**
- 光電開關的信號線采用**雙絞屏蔽線**,屏蔽層單端接地,避免變頻器、電機的電磁干擾;
- 梳齒板區域的開關加裝**防塵遮光罩**,防止灰塵、水漬遮擋光路導致誤觸發;
- 設定**靈敏度閾值**:針對不同異物(如布料、金屬)的反光率差異,通過示教功能標定閾值,避免對透明異物(如塑料袋)的漏檢。
2. **冗余防護設計**
- 關鍵區域(如圍裙板間隙)采用**雙組光電開關并聯**,兩組開關同時觸發才判定為有效故障,提升檢測可靠性;
- 光電開關的防夾信號同時接入**PLC**和**獨立安全繼電器**,雙重冗余控制,避免PLC故障導致的保護失效。
3. **自檢功能設計**
扶梯每次啟動前,控制系統會自動觸發光電開關的**自檢流程**:
- 發送指令讓開關發射端短暫關閉,檢測接收端是否無信號(驗證光路無短路);
- 自檢失敗時,扶梯無法啟動,并提示“防夾傳感器故障”。
四、 與其他防夾裝置的聯動邏輯
光電開關并非單獨工作,需與機械防夾裝置(如梳齒板安全開關、圍裙板防夾條)聯動,形成“**機電雙重保護**”:
- 當機械防夾條被擠壓觸發時,控制系統會同時檢測對應區域的光電開關信號,交叉驗證故障真實性;
- 若光電開關未觸發但機械開關觸發,判定為機械開關誤動作,扶梯減速并報警;若兩者同時觸發,直接緊急停機。