工业自动化光电物料检测系统的制作方法

1.本公开涉及物料检测技术领域，尤其涉及一种工业自动化光电物料检测系统。


背景技术：

2.在工业自动化生产线上，对于运输过程中物料的检测属于重点环节之一，要求能判断一定规律断续地传送物料的运行故障情况，实现物料断续传输中断料检测。相关技术中，采用基于机器视觉的方式实现对于物料的检测，然而这种方式检测成本较高。


技术实现要素：

3.本公开提供了一种工业自动化光电物料检测系统，主要目的在于降低物料检测成本。
4.根据本公开的一方面，提供了一种工业自动化光电物料检测系统，包括：光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路、执行电路和电源电路；其中，
5.所述光电检测电路与所述比较电路连接，用于对物料进行检测，生成并输出物料检测信号至所述比较电路；
6.所述比较电路与所述受控延时电路连接，用于在所述物料检测信号指示检测到所述物料时控制所述受控延时电路处于非工作状态，以及，在所述物料检测信号指示未检测到所述物料时控制所述受控延时电路处于工作状态；
7.所述受控延时电路和所述驱动电路连接，当所述受控延时电路处于工作状态的时长超出时长阈值时，输出驱动信号至所述驱动电路；
8.所述驱动电路与所述执行电路连接，用于在接收到所述驱动信号时，控制所述执行电路处于工作状态，以使所述执行电路发出物料断料信息并执行物料断料操作；
9.所述电源电路分别与所述光电检测电路、所述比较电路、所述受控延时电路、所述驱动电路和所述执行电路连接，用于为所述光电检测电路、所述比较电路、所述受控延时电路、所述驱动电路和所述执行电路提供工作电源。
10.可选地，在本公开的一个实施例中，所述电源电路包括交流电源、变压器、第一整流桥、第二整流桥、第一电容、第二电容、第三电容和第一电阻，所述变压器包括初级侧绕组、第一次级侧绕组和第二次级侧绕组；其中，
11.所述交流电源的第一端与所述初级侧绕组的第一端连接，所述交流电源的第二端与所述初级侧绕组的第二端连接；
12.所述第一次级侧绕组的第一端分别与所述第一整流桥的正输入端和所述第二整流桥的正输入端连接，所述第一次级侧绕组的第二端分别与所述第一整流桥的负输入端和所述第二整流桥的负输入端连接，所述第一整流桥的正输出端分别与所述第一电容的正极和所述第一电阻的第一端连接；
13.所述第一电阻的第二端和所述第二电容的正极之间的连接点构成所述电源电路的第一输出端，所述第一整流桥的负输出端、所述第二整流桥的正输出端、所述第一电容的
负极、所述第二电容的负极和所述第三电容的正极之间的连接点构成所述电源电路的第二输出端，所述第二整流桥的负输出端和所述第三电容的负极之间的连接点构成所述电源电路的第三输出端，所述第二次级侧绕组的第一端为所述电源电路的第四输出端，所述第二次级侧绕组的第二端为所述电源电路的第五输出端。
14.可选地，在本公开的一个实施例中，所述光电检测电路包括光传感器和光源自动切换电路；其中，
15.所述光传感器的电源端和所述电源电路的第一输出端连接，所述光传感器的输出端和所述比较电路的输入端连接，用于对所述物料进行检测，生成并输出物料检测信号至所述比较电路；
16.所述光源自动切换电路分别与所述电源电路的第二输出端和第三输出端连接，用于为所述光传感器持续提供光源。
17.可选地，在本公开的一个实施例中，所述光传感器为光电三极管；其中，
18.所述光电三极管的集电极与所述电源电路的第一输出端连接，所述光电三极管的发射极与所述比较电路的输入端连接。
19.可选地，在本公开的一个实施例中，所述光源自动切换电路包括第一发光元件、第二发光元件、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、稳压二极管、第四电容和第一开关；其中，
20.所述第四电容的负极、所述第一发光元件的第一端、所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端和所述第一开关的第一端分别与所述电源电路的第二输出端连接，所述第四电容的正极分别与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端和所述第一发光元件的第二端连接，所述第五电阻的第二端和所述稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极分别与所述第二电阻的第二端和所述第一开关的控制端连接，所述第一开关的第二端分别与所述第三电阻的第二端和所述第二发光元件的第一端连接，所述第二发光元件的第二端和所述第六电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端和所述第六电阻的第二端分别与所述电源电路的第三输出端连接。
21.可选地，在本公开的一个实施例中，所述比较电路包括第二开关和射极耦合触发器；其中，
22.所述第二开关的第一端与所述电源电路的第一输出端连接，所述第二开关的第二端与所述射极耦合触发器的输入端连接，所述第二开关的控制端与所述光传感器的输出端连接；
23.所述射极耦合触发器的第一电源端与所述电源电路的第一输出端连接，所述射极耦合触发器的第二电源端与所述电源电路的第二输出端连接，所述射极耦合触发器的输出端与所述受控延时电路连接。
24.可选地，在本公开的一个实施例中，所述射极耦合触发器包括第三开关、第四开关、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；其中，
25.所述第七电阻的第一端和所述第八电阻的第一端之间的连接点构成所述射极耦合触发器的输入端，所述第八电阻的第二端与所述第三开关的控制端连接，所述第三开关的第一端分别与所述第九电阻的第一端和所述第十电阻的第一端连接，所述第十电阻的第
二端分别与所述第四开关的控制端和所述第十一电阻的第一端连接，所述第四开关的第一端和所述第十二电阻之间的连接点构成所述射极耦合触发器的输出端，所述第三开关的第二端分别与所述第四开关的第二端和所述第十三电阻的第二端连接；
26.所述第九电阻的第二端和所述第十二电阻的第二端分别与所述电源电路的第一输出端连接，所述第七电阻的第二端、所述第十一电阻的第二端和所述第十三电阻的第二端分别与所述电源电路的第二输出端连接。
27.可选地，在本公开的一个实施例中，所述受控延时电路包括第一二极管、恒流源电路、第五电容和第一十四电阻；其中，
28.所述第一二极管的负极和所述比较电路连接，所述恒流源电路的输入端与所述电源电路的第一输出端连接，所述第一二极管的正极分别与所述恒流源电路的输出端、所述第五电容的正极和所述第一十四电阻的第一端连接，所述第五电容的负极和所述电源电路的第二输出端连接，所述第一十四电阻的第二端和所述驱动电路连接。
29.可选地，在本公开的一个实施例中，所述驱动电路包括第五开关、第六开关、第二二极管和第一十五电阻；其中，
30.所述第一十五电阻的第一端和所述电源电路的第一输出端连接，所述第一十五电阻的第二端分别与所述第二二极管的负极和所述执行电路的第一控制端连接，所述第二二极管的正极分别与所述执行电路的第二控制端、所述第五开关的第一端和所述第六开关的第一端连接，所述第五开关的控制端和所述受控延时电路连接，所述第五开关的第二端和所述第六开关的控制端连接，所述第六开关的第二端和所述电源电路的第二输出端连接。
31.可选地，在本公开的一个实施例中，所述执行电路包括继电器、第三发光元件和第四发光元件，所述继电器包括继电器线圈、第一触点开关和第二触点开关；其中，
32.所述继电器线圈的第一端为所述执行电路的第一控制端，所述继电器线圈的第二端为所述执行电路的第二控制端；
33.所述第三发光元件的第一端和所述第一触点开关的第一端分别与所述电源电路的第四输出端连接，所述第一触点开关的第二端与所述第四发光元件的第一端连接，所述第三发光元件的第二端和所述第四发光元件的第二端分别与所述电源电路的第五输出端连接；
34.所述第二触点开关连接在所述交流电源和所述初级侧绕组之间。
35.综上，本公开实施例提供的系统，包括光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路、执行电路和电源电路；其中，光电检测电路与比较电路连接，用于对物料进行检测，生成并输出物料检测信号至比较电路；比较电路与受控延时电路连接，用于在物料检测信号指示检测到物料时控制受控延时电路处于非工作状态，以及，在物料检测信号指示未检测到物料时控制受控延时电路处于工作状态；受控延时电路和驱动电路连接，当受控延时电路处于工作状态的时长超出时长阈值时，输出驱动信号至驱动电路；驱动电路与执行电路连接，用于在接收到驱动信号时，控制执行电路处于工作状态，以使执行电路发出物料断料信息并执行物料断料操作；电源电路分别与光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路和执行电路连接，用于为光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路和执行电路提供工作电源。因此，仅通过硬件电路即可以实现运输过程中物料的检测，可以无需采用基于机器视觉的方式，可以降低物料检测成本，并且检测准确性较高。
36.本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
37.本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
38.图1为本公开实施例所提供的一种工业自动化光电物料检测系统的结构示意图；
39.图2为本公开实施例所提供的另一种工业自动化光电物料检测系统的结构示意图。
具体实施方式
40.下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。相反，本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
41.下面结合具体的实施例对本公开进行详细说明。
42.图1为本公开实施例所提供的一种工业自动化光电物料检测系统的结构示意图。
43.如图1所示，该工业自动化光电物料检测系统，包括：光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路、执行电路和电源电路；其中，
44.光电检测电路与比较电路连接，用于对物料进行检测，生成并输出物料检测信号至比较电路；
45.比较电路与受控延时电路连接，用于在物料检测信号指示检测到物料时控制受控延时电路处于非工作状态，以及，在物料检测信号指示未检测到物料时控制受控延时电路处于工作状态；
46.受控延时电路和驱动电路连接，当受控延时电路处于工作状态的时长超出时长阈值时，输出驱动信号至驱动电路；
47.驱动电路与执行电路连接，用于在接收到驱动信号时，控制执行电路处于工作状态，以使执行电路发出物料断料信息并执行物料断料操作；
48.电源电路分别与光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路和执行电路连接，用于为光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路和执行电路提供工作电源。
49.根据一些实施例，时长阈值可以根据实际应用场景进行设置。
50.在一些实施例中，物料断料操作例如可以为控制电源电路停止提供工作电源。
51.易于理解的是，受控延时电路处于工作状态的时长超出时长阈值说明光电检测电路较长时间未检测到物料，即物料传输中出现断料情况，也就是说工业自动化生产线在以一定规律断续地传送物料时可能出现运行故障。此时，再通过驱动电路控制执行电路发出物料断料信息并执行物料断料操作，因此，仅通过硬件电路即可以实现运输过程中物料的检测，可以无需采用基于机器视觉的方式，可以降低物料检测成本，并且检测准确性较高。
52.可选地，在本公开的一个实施例中，图2为本公开实施例所提供的另一种工业自动
化光电物料检测系统的结构示意图。如图2所示，电源电路包括交流电源、变压器t1、第一整流桥vc1、第二整流桥vc2、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3和第一电阻r1，变压器t1包括初级侧绕组、第一次级侧绕组和第二次级侧绕组；其中，
53.交流电源的第一端与初级侧绕组的第一端连接，交流电源的第二端与初级侧绕组的第二端连接；
54.第一次级侧绕组的第一端分别与第一整流桥vc1的正输入端和第二整流桥vc2的正输入端连接，第一次级侧绕组的第二端分别与第一整流桥vc1的负输入端和第二整流桥vc2的负输入端连接，第一整流桥vc1的正输出端分别与第一电容c1的正极和第一电阻r1的第一端连接；
55.第一电阻r1的第二端和第二电容c1的正极之间的连接点构成电源电路的第一输出端，第一整流桥vc1的负输出端、第二整流桥vc2的正输出端、第一电容c1的负极、第二电容c2的负极和第三电容c3的负极之间的连接点构成电源电路的第二输出端，第二整流桥vc2的负输出端和第三电容c3的正极之间的连接点构成电源电路的第三输出端，第二次级侧绕组的第一端为电源电路的第四输出端，第二次级侧绕组的第二端为电源电路的第五输出端。
56.根据一些实施例，该交流电源例如可以为220v交流电源。
57.在一些实施例中，第一电容c1的容值例如可以为200uf。第二电容c2的容值例如可以为200uf。第三电容c3的容值例如可以为220uf。
58.在一些实施例中，第一电阻r1的阻值例如可以为30欧姆。
59.易于理解的是，电源电路中两个整流桥做并联使用，相当于两套电源，并且该两套电源的负极为公共端。
60.可选地，在本公开的一个实施例中，光电检测电路包括光传感器和光源自动切换电路；其中，
61.光传感器的电源端和电源电路的第一输出端连接，光传感器的输出端和比较电路的输入端连接，用于对物料进行检测，生成并输出物料检测信号至比较电路；
62.光源自动切换电路分别与电源电路的第二输出端和第三输出端连接，用于为光传感器持续提供光源。
63.根据一些实施例，如图2所示，光传感器为光电三极管vt；其中，
64.光电三极管vt的集电极与电源电路的第一输出端连接，光电三极管vt的发射极与比较电路的输入端连接，也就说，光电三极管vt的发射极输出的信号即为物料检测信号。
65.易于理解的是，光源自动切换电路和所述光传感器构成一条光路，当物料运输到该光路上时，物料遮挡住光源自动切换电路为光传感器提供的光源，此时，光电三极管vt的发射极输出的物料检测信号为低电平信号。当该光路中没有物料时，光电三极管vt的发射极输出的物料检测信号为高电平信号。
66.根据一些实施例，如图2所示，光源自动切换电路包括第一发光元件zd1、第二发光元件zd2、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、稳压二极管dw、第四电容c4和第一开关q1；其中，
67.第四电容c4的负极、第一发光元件zd1的第一端、第二电阻r2的第一端、第三电阻r3的第一端和第一开关q1的第一端分别与电源电路的第二输出端连接，第四电容c4的正极
分别与第四电阻r4的第一端、第五电阻r5的第一端和第一发光元件zd1的第二端连接，第五电阻r5的第二端和稳压二极管dw的负极连接，稳压二极管dw的正极分别与第二电阻r2的第二端和第一开关q1的控制端连接，第一开关q1的第二端分别与第三电阻r3的第二端和第二发光元件zd2的第一端连接，第二发光元件zd2的第二端和第六电阻r6的第一端连接，第四电阻r4的第二端和第六电阻r6的第二端分别与电源电路的第三输出端连接。
68.在一些实施例中，第一发光元件zd1和第二发光元件zd2例如可以为指示灯。
69.在一些实施例中，第四电容的容值例如可以为200uf。第二电阻r2的阻值例如可以为1k欧姆，第四电阻r4的阻值例如可以为51欧姆，第五电阻r5的阻值例如可以为620欧姆，第六电阻r6的阻值例如可以为51欧姆。
70.在一些实施例中，稳压二极管dw的型号例如可以为2cw1。
71.易于理解的是，当光源自动切换电路处于工作状态时，第一发光元件zd1处于发光状态，此时，第一发光元件zd1两端电压为6v左右；同时，由于稳压二极管dw的稳压值在8v左右，第一开关q1处于断开状态，第二发光元件zd2处于非发光状态。这种情况下，如果第一发光元件zd1故障，例如第一发光元件zd1的灯丝烧断，则第四电容c4的正极、第四电阻r4的第一端、第五电阻r5的第一端和第一发光元件zd1的第二端之间的连接点的电压超过8v，从而导致稳压二极管dw反向击穿，使得第一开关q1处于导通状态，第二发光元件zd2处于发光状态。因此，可以实现光源的自动切换，可以为光传感器不间断的持续提供光源，可以保证在整个生产期间光源不中断，可以提高系统使用时的稳定性。.
72.可选地，在本公开的一个实施例中，如图2所示，比较电路包括第二开关q2和射极耦合触发器；其中，
73.第二开关q2的第一端与电源电路的第一输出端连接，第二开关q2的第二端与射极耦合触发器的输入端连接，第二开关q2的控制端与光传感器的输出端连接；
74.射极耦合触发器的第一电源端与电源电路的第一输出端连接，射极耦合触发器的第二电源端与电源电路的第二输出端连接，射极耦合触发器的输出端与受控延时电路连接。
75.根据一些实施例，如图2所示，射极耦合触发器包括第三开关q3、第四开关q4、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12和第十三电阻r13；其中，
76.第七电阻r7的第一端和第八电阻r8的第一端之间的连接点构成射极耦合触发器的输入端，第八电阻r8的第二端与第三开关q3的控制端连接，第三开关q3的第一端分别与第九电阻r9的第一端和第十电阻r10的第一端连接，第十电阻r10的第二端分别与第四开关q4的控制端和第十一电阻r11的第一端连接，第四开关q4的第一端和第十二电阻r12之间的连接点构成射极耦合触发器的输出端，第三开关q3的第二端分别与第四开关q4的第二端和第十三电阻r13的第二端连接；
77.第九电阻r9的第二端和第十二电阻r12的第二端分别与电源电路的第一输出端连接，第七电阻r7的第二端、第十一电阻r11的第二端和第十三电阻r13的第二端分别与电源电路的第二输出端连接。
78.在一些实施例中，第七电阻r7的阻值例如可以为12k欧姆，第八电阻r8的阻值例如可以为12k欧姆，第九电阻r9的阻值例如可以为12k欧姆，第十电阻r10的阻值例如可以为
12k欧姆，第十一电阻r11的阻值例如可以为12k欧姆，第十二电阻r12的阻值例如可以为12k欧姆，第十三电阻r13的阻值例如可以为11欧姆。
79.易于理解的是，当光电三极管vt的发射极输出的物料检测信号为低电平信号时，第三开关q3处于断开状态，第四开关q4处于导通状态。当光电三极管vt的发射极输出的物料检测信号为高电平信号时，射极耦合触发器翻转，第三开关q3处于导通状态，第四开关q4处于断开状态。因此，可以通过根据物料检测信号控制射极耦合触发器的工作状态来控制受控延时电路的电路状态。
80.可选地，在本公开的一个实施例中，如图2所示，受控延时电路包括第一二极管d1、恒流源电路、第五电容c5和第一十四电阻r14；其中，
81.第一二极管d1的负极和比较电路连接，恒流源电路的输入端与电源电路的第一输出端连接，第一二极管d1的正极分别与恒流源电路的输出端、第五电容c5的正极和第一十四电阻r14的第一端连接，第五电容c5的负极和电源电路的第二输出端连接，第一十四电阻r14的第二端和驱动电路连接。
82.根据一些实施例，第一二极管d1的型号例如可以为2ck13。第一十四电阻r14的阻值例如可以为100k欧姆。第五电容c5的容值例如可以为100uf。
83.在一些实施例中，如图2所示，恒流源电路包括电位器w1和场效应管q7；其中，
84.场效应管q7的漏极为恒流源电路的输入端，场效应管q7的源极与电位器w1的第一端连接，场效应管q7的栅极与电位器w1的第二端和第三端之间的连接点为恒流源电路的输出端。
85.在一些实施例中，场效应管q7的型号例如可以为3dj6。电位器w1的有效阻值例如可以为47k欧姆。
86.易于理解的是，当第三开关q3处于断开状态，第四开关q4处于导通状态时，电源电路的第一输出端连接，第一二极管d1的正极、恒流源电路的输出端、第五电容c5的正极和第一十四电阻r14的第一端之间的连接点处于低电平状态。
87.当第三开关q3处于导通状态，第四开关q4处于断开状态时，第一二极管d1被反相偏置，此时，由场效应管q7和电位器w1组成的恒流源电路向第五电容c5充电，若充电时长超出时长阈值，则第一二极管d1的正极、恒流源电路的输出端、第五电容c5的正极和第一十四电阻r14的第一端之间的连接点处的电压超出电压阈值转换为高电平状态，从而输出高电平的驱动信号至驱动电路。
88.反之，若充电时长未超出时长阈值，第三开关q3由导通状态切换为断开状态，第四开关q4由断开状态切换为导通状态，则说明工业自动化生产线处于正常断续运料状态。
89.可选地，在本公开的一个实施例中，如图2所示，驱动电路包括第五开关q5、第六开关q6、第二二极管d2和第一十五电阻r15；其中，
90.第一十五电阻r15的第一端和电源电路的第一输出端连接，第一十五电阻r15的第二端分别与第二二极管d2的负极和执行电路的第一控制端连接，第二二极管d2的正极分别与执行电路的第二控制端、第五开关q5的第一端和第六开关q6的第一端连接，第五开关q5的控制端和受控延时电路连接，第五开关q5的第二端和第六开关q6的控制端连接，第六开关q6的第二端和电源电路的第二输出端连接。
91.根据一些实施例，第二二极管d2的型号例如可以为2ck13。第一十五电阻r15的阻
值例如可以为110欧姆。
92.根据一些实施例，第一开关q1、第二开关q2、第三开关q3、第四开关q4、第五开关q5、第六开关q6的型号包括但不限于双极结型晶体管(bipolarjunctiontransistor，bjt)、门极可关断晶闸管(gateturn-offthyristor，gto)、绝缘栅双极型晶体管(insulatedgate5bipolartransistor，igbt)、集成门极换流晶闸管(integratedgatecommutedtransistor，igct)和金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)等。
93.在一些实施例中，如图2所示，第一开关q1、第二开关q2、第三开关q3、第四开关q4、第五开关q5、第六开关q6的型号采用双极结型晶体管。具体来说，第一开关q1的型号例如可以为3dg12，第二开关q2的型号例如可以为3dg6，第三开关q3的型号例如可以为3dg6，第四开关q4的型号例如可以为3dg6，第五开关q5的型号例如可以为3dg6，第六开关q6的型号例如可以为3dg12。
94.易于理解的是，当受控延时电路输出高电平的驱动信号时，第五开关q5和第六开关q6均处于导通状态，从而可以控制执行电路处于工作状态。若未接收到高电平的驱动信号，则第五开关q5和第六开关q6均处于断开状态，执行电路处于非工作状态。
95.可选地，在本公开的一个实施例中，如图2所示，执行电路包括继电器、第三发光元件zd3和第四发光元件zd4，继电器包括继电器线圈j、第一触点开关j1-1和第二触点开关j1-2；其中，
96.继电器线圈j的第一端为执行电路的第一控制端，继电器线圈j的第二端为执行电路的第二控制端；
97.第三发光元件zd3的第一端和第一触点开关j1-1的第一端分别与电源电路的第四输出端连接，第一触点开关j1-1的第二端与第四发光元件zd4的第一端连接，第三发光元件zd3的第二端和第四发光元件zd4的第二端分别与电源电路的第五输出端连接；
98.第二触点开关j1-2连接在交流电源和初级侧绕组之间。
99.根据一些实施例，第二次级侧绕组两端的电压，也就是电源电路的第四输出端和第五输出端之间的电压例如可以为6v。
100.在一些实施例中，第二触点开关j1-2例如可以串联连接在交流电源的第一端和初级侧绕组的第一端之间，也可以串联连接在交流电源的第二端和初级侧绕组的第二端之间。
101.根据一些实施例，第三发光元件zd3和第四发光元件zd4例如可以为指示灯。
102.易于理解的是，当第五开关q5和第六开关q6均处于导通状态时，继电器线圈j通电使得第一触点开关j1-1处于断开状态，导致第四发光元件zd4处于非发光状态，以使执行电路发出物料断料信息；同时，继电器线圈j通电使得第二触点开关j1-2处于断开状态，导致交流电源与初级侧绕组之间的回路断开，使得电源电路停止提供工作电源。
103.反之，当第五开关q5和第六开关q6均处于断开状态时，继电器线圈j未通电使得第一触点开关j1-1和第二触点开关j1-2均处于闭合状态，第三发光元件zd3和第四发光元件zd4均处于发光状态，说明工业自动化生产线处于正常断续运料状态。
104.综上，本公开实施例提供的工业自动化光电物料检测系统，包括光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路、执行电路和电源电路；其中，光电检测电路与比较电路连
接，用于对物料进行检测，生成并输出物料检测信号至比较电路；比较电路与受控延时电路连接，用于在物料检测信号指示检测到物料时控制受控延时电路处于非工作状态，以及，在物料检测信号指示未检测到物料时控制受控延时电路处于工作状态；受控延时电路和驱动电路连接，当受控延时电路处于工作状态的时长超出时长阈值时，输出驱动信号至驱动电路；驱动电路与执行电路连接，用于在接收到驱动信号时，控制执行电路处于工作状态，以使执行电路发出物料断料信息并执行物料断料操作；电源电路分别与光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路和执行电路连接，用于为光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路和执行电路提供工作电源。因此，仅通过硬件电路即可以实现运输过程中物料的检测，可以无需采用基于机器视觉的方式，可以降低物料检测成本，并且检测准确性较高。
105.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述可以针对不同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
106.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
107.尽管已经示出和描述了本公开的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本公开的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本公开的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种工业自动化光电物料检测系统，其特征在于，包括：光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路、执行电路和电源电路；其中，所述光电检测电路与所述比较电路连接，用于对物料进行检测，生成并输出物料检测信号至所述比较电路；所述比较电路与所述受控延时电路连接，用于在所述物料检测信号指示检测到所述物料时控制所述受控延时电路处于非工作状态，以及，在所述物料检测信号指示未检测到所述物料时控制所述受控延时电路处于工作状态；所述受控延时电路和所述驱动电路连接，当所述受控延时电路处于工作状态的时长超出时长阈值时，输出驱动信号至所述驱动电路；所述驱动电路与所述执行电路连接，用于在接收到所述驱动信号时，控制所述执行电路处于工作状态，以使所述执行电路发出物料断料信息并执行物料断料操作；所述电源电路分别与所述光电检测电路、所述比较电路、所述受控延时电路、所述驱动电路和所述执行电路连接，用于为所述光电检测电路、所述比较电路、所述受控延时电路、所述驱动电路和所述执行电路提供工作电源。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源电路包括交流电源、变压器、第一整流桥、第二整流桥、第一电容、第二电容、第三电容和第一电阻，所述变压器包括初级侧绕组、第一次级侧绕组和第二次级侧绕组；其中，所述交流电源的第一端与所述初级侧绕组的第一端连接，所述交流电源的第二端与所述初级侧绕组的第二端连接；所述第一次级侧绕组的第一端分别与所述第一整流桥的正输入端和所述第二整流桥的正输入端连接，所述第一次级侧绕组的第二端分别与所述第一整流桥的负输入端和所述第二整流桥的负输入端连接，所述第一整流桥的正输出端分别与所述第一电容的正极和所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端和所述第二电容的正极之间的连接点构成所述电源电路的第一输出端，所述第一整流桥的负输出端、所述第二整流桥的正输出端、所述第一电容的负极、所述第二电容的负极和所述第三电容的负极之间的连接点构成所述电源电路的第二输出端，所述第二整流桥的负输出端和所述第三电容的正极之间的连接点构成所述电源电路的第三输出端，所述第二次级侧绕组的第一端为所述电源电路的第四输出端，所述第二次级侧绕组的第二端为所述电源电路的第五输出端。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述光电检测电路包括光传感器和光源自动切换电路；其中，所述光传感器的电源端和所述电源电路的第一输出端连接，所述光传感器的输出端和所述比较电路的输入端连接，用于对所述物料进行检测，生成并输出物料检测信号至所述比较电路；所述光源自动切换电路分别与所述电源电路的第二输出端和第三输出端连接，用于为所述光传感器持续提供光源。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光传感器为光电三极管；其中，所述光电三极管的集电极与所述电源电路的第一输出端连接，所述光电三极管的发射极与所述比较电路的输入端连接。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光源自动切换电路包括第一发光元件、第二发光元件、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、稳压二极管、第四电容和第一开关；其中，所述第四电容的负极、所述第一发光元件的第一端、所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端和所述第一开关的第一端分别与所述电源电路的第二输出端连接，所述第四电容的正极分别与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端和所述第一发光元件的第二端连接，所述第五电阻的第二端和所述稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极分别与所述第二电阻的第二端和所述第一开关的控制端连接，所述第一开关的第二端分别与所述第三电阻的第二端和所述第二发光元件的第一端连接，所述第二发光元件的第二端和所述第六电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端和所述第六电阻的第二端分别与所述电源电路的第三输出端连接。6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述比较电路包括第二开关和射极耦合触发器；其中，所述第二开关的第一端与所述电源电路的第一输出端连接，所述第二开关的第二端与所述射极耦合触发器的输入端连接，所述第二开关的控制端与所述光传感器的输出端连接；所述射极耦合触发器的第一电源端与所述电源电路的第一输出端连接，所述射极耦合触发器的第二电源端与所述电源电路的第二输出端连接，所述射极耦合触发器的输出端与所述受控延时电路连接。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述射极耦合触发器包括第三开关、第四开关、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；其中，所述第七电阻的第一端和所述第八电阻的第一端之间的连接点构成所述射极耦合触发器的输入端，所述第八电阻的第二端与所述第三开关的控制端连接，所述第三开关的第一端分别与所述第九电阻的第一端和所述第十电阻的第一端连接，所述第十电阻的第二端分别与所述第四开关的控制端和所述第十一电阻的第一端连接，所述第四开关的第一端和所述第十二电阻之间的连接点构成所述射极耦合触发器的输出端，所述第三开关的第二端分别与所述第四开关的第二端和所述第十三电阻的第二端连接；所述第九电阻的第二端和所述第十二电阻的第二端分别与所述电源电路的第一输出端连接，所述第七电阻的第二端、所述第十一电阻的第二端和所述第十三电阻的第二端分别与所述电源电路的第二输出端连接。8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述受控延时电路包括第一二极管、恒流源电路、第五电容和第一十四电阻；其中，所述第一二极管的负极和所述比较电路连接，所述恒流源电路的输入端与所述电源电路的第一输出端连接，所述第一二极管的正极分别与所述恒流源电路的输出端、所述第五电容的正极和所述第一十四电阻的第一端连接，所述第五电容的负极和所述电源电路的第二输出端连接，所述第一十四电阻的第二端和所述驱动电路连接。9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述驱动电路包括第五开关、第六开关、第二二极管和第一十五电阻；其中，
所述第一十五电阻的第一端和所述电源电路的第一输出端连接，所述第一十五电阻的第二端分别与所述第二二极管的负极和所述执行电路的第一控制端连接，所述第二二极管的正极分别与所述执行电路的第二控制端、所述第五开关的第一端和所述第六开关的第一端连接，所述第五开关的控制端和所述受控延时电路连接，所述第五开关的第二端和所述第六开关的控制端连接，所述第六开关的第二端和所述电源电路的第二输出端连接。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述执行电路包括继电器、第三发光元件和第四发光元件，所述继电器包括继电器线圈、第一触点开关和第二触点开关；其中，所述继电器线圈的第一端为所述执行电路的第一控制端，所述继电器线圈的第二端为所述执行电路的第二控制端；所述第三发光元件的第一端和所述第一触点开关的第一端分别与所述电源电路的第四输出端连接，所述第一触点开关的第二端与所述第四发光元件的第一端连接，所述第三发光元件的第二端和所述第四发光元件的第二端分别与所述电源电路的第五输出端连接；所述第二触点开关连接在所述交流电源和所述初级侧绕组之间。

技术总结
本公开涉及物料检测技术领域，尤其涉及一种工业自动化光电物料检测系统。其中，该系统，包括：光电检测电路、比较电路、受控延时电路、驱动电路、执行电路和电源电路；其中，光电检测电路用于对物料进行检测，生成并输出物料检测信号至比较电路；比较电路用于在物料检测信号指示检测到物料时控制受控延时电路处于非工作状态，以及，在物料检测信号指示未检测到物料时控制受控延时电路处于工作状态；当受控延时电路处于工作状态的时长超出时长阈值时，输出驱动信号至驱动电路；驱动电路用于在接收到驱动信号时，控制执行电路处于工作状态，以使执行电路发出物料断料信息并执行物料断料操作。采用上述方案的本公开可以降低物料检测成本。本。本。


技术研发人员：陈涛
受保护的技术使用者：扎赉诺尔煤业有限责任公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/10/15