本文介绍一种用于冲压、剪切设备人身安全保护的光电保护器的原理与应用，光电保护器的应用正不断受到锻压行业人员的欢迎。随着人们对光电保护器需求的增加，我国国内现有光电保护器的保护范围和规格已显得不能满足需求。保护器采用脉冲调制光，光栅保护面为矩形，有很高的抗干扰能力，利用无触点感应开关进行非接触检测；扩大了保护器的应用范围，提高了灵敏度及可靠性。

文章首先阐述基于单片机控制系统的总体设计方案，根据功能将系统划分为控制器模块、发光器模块、受光器模块和报警模块四个部分，然后详细叙述各个模块的硬件电路设计。硬件电路重点研究了单片机控制器的设计。最后，利用Protel99SE软件进行PCB板的设计，并制作实验板对系统进行硬件仿真实验，实现了系统的基本功能。

本次设计主要研制了光电保护器应用的保护原理、硬件结构的设计、软件部分的设计等。

设计采用单片机AT89S52为中央控制单元的保护系统，并运用了集成电路实现系统设计。根据功能将系统划分为控制器模块、发光器模块、受光器模块和报警模块四个部分。

总体来说，方案切合了实际要求，系统软、硬件合理，能够实现时时检测、自动报警、自动停机、等保护功能，保证了自测系统的准确性、可靠性和灵敏性。

此次光电保护器设计，保护面为矩形，采用红外光对射，使电路简洁、成本降低。故障自检功能，提高了保护器的安全防护程度。保护器适用于一切带有紧急制动的冲压、剪切设备，对于那些操作人员必须穿越保护面的生产过程，能起到有效的安全保护，是理想的人身安全保护装置。

检测电路

电路的自检系统技术是安全技术检测的根本，其自检形式，包括周期自检和实时自检。同时两者之间实时自检比周期自检要求的条件略微高些。周期自检，就是按照给定的时间间隔进行循环检测，并对出现的故障进行控制。

红外传感全自检光电保护装置的组成电路，分为发光电路、受光电路和最终信号输出控制电路三部分。

该系统有控制器发出控制信号到发光器。发光器发出的红光光线投射到受光器，在两者之间形成若干条光束间距相等且平行的矩形光幕，形成安全保护区域。受光器向控制器送回控制信号，再使控制器发出对压力机床运行的控制信号。再安全保护器域内，当有人或物隔断部分光线时，控制器既向机床发出信号，或使机床滑块不能下行，从而避免伤及人身，保护工作人员的安全。

为使光电保护器可靠工作，在其内部设置了自动检测系统。一旦其自身出现故障，不对机床传送错误信号，确保其起到可靠的安全保护作用。检测电路如图3-5所示.

发光电路

在发光信号电路中，对于故障的实时检测和控制，关键在于控制发光器件按照规定的方式发送光信号。电路中，最初由时钟信号产生多个分频信号。将分频信号和时钟信号相与，产生多路调制的脉冲信号。在利用多路分频信号对通道选择电路进行控制，是经过调制的多路脉冲信号分为适当间隔的单脉冲信号，作为启动多路发光的激励信号。多路激励信号经过功率放大，再经过直流隔离，驱动发光器件发出脉冲光信号。

对于电路中的连接线路，进行了分析和实验。当线路出现短路时，故障立即被显示，使电路停止工作。当相邻线路之间出现短路时，大多数情况是故障立即显示，或进一步将线路或器件烧毁，电路停止工作。个别情况是线路是检测能力下降。