一种电子开关温升检测系统及方法
【专利摘要】本发明涉及电子开关温升测试领域，具体地，涉及一种电子开关温升检测系统及方法，包括计算机控制端、可编程逻辑控制器、温度数据采集器、热电偶、变频电源、电子开关、交流接触器及负载，用户通过计算机控制端设置试验程序和测试参数，自动控制试验电源的输出参数，并通过可编程逻辑控制器自动控制交流接触器接通相应的试验负载，实现试验电源参数的自动设置和试验负载的自动连接，通过温度数据采集器采集温度数据，并由计算机控制端程序对温度数据进行判定和处理，在所有被测点温度值达到预设的稳定条件时自动衔接下一试验步骤，并自动生成试验结果表单。本发明能提高检测效率，缩短检测周期，减小人力资源，降低检测能耗。
【专利说明】
一种电子开关温升检测系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电子开关温升测试领域，具体地，涉及一种电子开关温升检测系统及 方法。
【背景技术】
[0002] 随着电子技术的快速发展和人们对高新智能产品需求的日益增长，电子开关的开 发和应用正处于高速发展的阶段，这对电子开关的检测工作提出了更高的要求。温升试验 是开关产品型式试验的重要试验项目，是需要人力介入最多、用时最长、试验一致性最弱的 试验项目之一，而对电子开关而言，更是如此。
[0003] 目前，国内进行开关温升试验主要采用的是手动或半自动方式，不仅试验效率低， 其试验结果的准确性更有赖于试验人员的技术水平和经验。由于电子开关温升试验涉及多 种参数的组合，为了找出最不利的试验条件，往往需要在其他参数不变的情况下改变某一 参数而进行多次重复试验，例如改变负载类型或改变开关的某种设定值，这样的组合有时 多达十几种，如果采用现有设备进行试验，那么整个过程将是非常繁杂，存在投入人力多， 试验周期长，操作困难导致出错率高，试验耗电多等诸多不足。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供一种电子开关温升检测系统 及方法，能增加电子开关温升检测的自动化程度，减少人工成本，提高操作便捷性，缩短试 验周期。本发明的技术方案如下：
[0005] -种电子开关温升检测系统，包括计算机控制端、可编程逻辑控制器、温度数据采 集器、热电偶、变频电源、电子开关、交流接触器及负载；
[0006] 所述计算机控制端，用于用户设置信息并根据该信息对变频电源和可编程逻辑控 制器发出控制信号，还用于接收来自温度数据采集器采集的温度数据，并对温度数据进行 处理，自动生成试验结果表单；
[0007] 所述可编程逻辑控制器，一端与计算机控制端相连，用于执行计算机控制端发出 的控制信号，另一端与交流接触器相连，控制交流接触器的接通和断开，从而控制负载的连 接，实现负载连接的自动控制；
[0008] 所述变频电源，一方面，其电源输出端连接于电子开关的电源端，另一方面，通过 RS232或RS485通讯串口与计算机控制端进行信号连接，由计算机控制端控制变频电源输出 用户设置的参数，实现试验电源参数的自动控制；
[0009] 所述温度数据采集器，一方面，通过热电偶与电子开关连接，用于采集试验的温度 数据，另一方面，通过RS232或RS485通讯串口与计算机控制端进行信号连接，将采集到的温 度数据传送至计算机控制端；
[0010]所述交流接触器，其信号控制端与可编程逻辑控制器连接，其输入端与电子开关 的负载端连接，而输出端则与负载连接，用于执行可编程逻辑控制器的控制信号，接通或断 开试验负载。
[0011] 其中，所述交流接触器为1-8个。可编程逻辑控制器可控制交流接触器接通不同负 载。
[0012] -种利用本发明电子开关温升检测系统的电子开关温升检测方法，其特征在于： 包括以下步骤：
[0013] 用户在计算机控制端设置测试参数；
[0014] 计算机控制端控制变频电源输出用户设置的测试参数；
[0015] 计算机控制端通过可编程逻辑控制器控制交流接触器接通不同负载；
[0016] 温度数据采集器采集电子开关的温度数据并回传给计算机控制端；
[0017] 计算机控制端判断温度稳定后控制下一通路中的负载进行测试。
[0018] 其中：可设置参数的步骤不小于16步。
[0019] 其中连续X次温度差值不大于y°C为温度稳定。比如:连续3次温度差值不大于0.5 °c为温度稳定。
[0020]其中：设置参数的步骤包括：
[0021] 根据电子开关的额定电压设置测试电压值的步骤；
[0022] 根据电子开关的额定频率设置测试频率值的步骤；
[0023] 根据负载的额定电流设置电流值。
[0024] 其中：测试电压值分别设置为电子开关最小额定电压的0.9倍和电子开关最大额 定电压的1.1倍。
[0025] 其中：测试频率值分别设置为电子开关最小额定频率和电子开关最大额定频率。
[0026] 本发明的有益效果:本发明的一种电子开关温升检测系统及方法由用户通过通过 计算机控制端，设置试验程序和测试参数，自动控制变频电源的输出参数，并通过可编程逻 辑控制器自动控制交流接触器接通相应的试验负载，实现试验电源参数的自动设置和试验 负载的自动连接，通过温度数据采集器采集温度数据，并由计算机控制端程序对温度数据 进行判定和处理，在所有被测点温度值达到预设的稳定条件时自动衔接下一试验步骤，并 自动生成试验结果表单。本发明能提高检测效率，缩短检测周期，减小人力资源，降低检测 能耗，加快电子开关产品的开发和推广速度。
【附图说明】
[0027]图1是本发明一种电子开关温升检测系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0028] 下面参照附图对本发明的技术方案进一步详细的说明。
[0029] 实施例一
[0030] 如图1所示，一种电子开关温升检测系统，包括计算机控制端、可编程逻辑控制器、 温度数据采集器、热电偶、变频电源、电子开关、交流接触器及负载；
[0031] 所述计算机控制端，可以运行专门为该试验编写的程序软件，接收用户设置参数 并根据该参数对变频电源和可编程逻辑控制器发出控制信号;计算机控制端通过RS232或 RS485通讯串口与可编程变频电源连接，根据用户设置的试验参数对变频电源的输出参数 进行设置;计算机控制端与可编程逻辑控制器连接，根据用户设置的试验参数控制交流接 触器连接相应的试验负载;计算机控制端与温度数据采集器连接，通过温度数据采集器通 过热电偶与电子开关相连，按照试验程序设置的时间间隔（如每10分钟采集一次)采集各个 测温点的温度，并通过计算机控制端对温度数据进行识别和处理，判定温度是否达到稳定 条件(温度达到稳定的判定条件由计算机控制端设定为所有测温点连续3次时间间隔采集 到的温度波动均小于〇. 5°C )，一旦温度达到温度条件，则通过计算机控制端生成该步骤的 试验结果表单(包括试验电源参数、连接负载类型、各个测温点所有采集到的温度数据），并 发出衔接下一试验步骤的操作指令，进入下一试验步骤，直至所有试验步骤均实施完毕。 [0032]所述的可编程逻辑控制器（如FX3U-32MR/ES)，一端与计算机控制端相连，用于执 行计算机控制端发出的控制信号，另一端与交流接触器相连，控制交流接触器的接通和断 开，从而控制负载的连接，实现负载连接的自动控制；
[0033]所述变频电源，一方面，其电源输出端连接于电子开关的电源端；另一方面，通过 通讯串口与计算机控制端进行信号连接，由计算机控制端控制变频电源输出用户设置的参 数，实现试验电源参数的自动控制；；
[0034] 所述温度数据采集器（如Agilent 34970A)，通过热电偶与电子开关连接，用于采 集试验的温度数据，并通过RS232或RS485通讯串口与计算机控制端进行信号连接，将采集 到的温度数据传送至计算机控制端；
[0035]所述交流接触器(如LC1-D25M7C)，其信号控制端与可编程逻辑控制器连接，其输 入端与电子开关的负载端连接，而输出端则与负载连接，用于执行可编程逻辑控制器的控 制信号，接通或断开试验负载。
[0036] 其中，所述变频电源是具有RS232或RS485通讯串口的可编程变频电源（如Ainuo AN97005H)，通过计算机控制端控制变频电源的输出参数，实现试验电源参数的自动设置。 [0037]所述温度数据采集器是具有RS232或RS485通讯串口的温度数据采集器。
[0038]其中，所述交流接触器为1-8个。交流接触器设置有多组负载接口，可同时连接多 组负载，通过交流接触器对各负载的接通和断开实现自动转换。
[0039] 实施例二
[0040] -种利用本发明电子开关温升检测系统的电子开关温升检测方法，包括以下步 骤：
[0041 ]用户在计算机控制端设置测试参数；
[0042]计算机控制端控制已设置的测试参数步骤自动进行的；
[0043] 计算机控制端控制变频电源输出用户设置的测试参数；
[0044] 计算机控制端通过可编程逻辑控制器控制交流接触器接通不同负载；
[0045] 温度数据采集器采集电子开关的温度数据并回传给计算机控制端；
[0046] 计算机控制端判断温度稳定后控制下一通路中的负载进行测试。
[0047] 具体指，当在测步骤中的电子开关所有测试点的温度达到稳定状态时，计算机控 制端自动执行下一步骤指令，即按下一步骤的设置参数自动控制变频电源输出参数和通过 可编程逻辑控制器控制断开该步骤对应交流接触器;随后马上接通下一步骤相应负载对应 的交流接触器，进行下一步骤的测试。
[0048] 其中：可设置参数的步骤不小于16步。
[0049] 其中：连续3次温度差值不大于0.5°C为温度稳定状态。这里的温度稳定状态可根 据实际需求进行设定，如连续X次测得温度差值小于y°C。
[0050]其中：设置测试参数的步骤包括：
[0051] 根据电子开关的额定电压设置测试电压值；
[0052] 根据电子开关的额定频率设置测试频率值；
[0053]根据负载的额定电流设置电流值。
[0054] 其中：测试电压值分别设置为电子开关最小额定电压的0.9倍和电子开关最大额 定电压的1.1倍。
[0055] 其中：测试频率值分别设置为电子开关最小额定频率和电子开关最大额定频率。 [0056]具体地，一个电子开关的额定电压是125/250VAC，额定频率是50/60HZ，连接白炽 灯负载额定电流是6A，荧光灯负载的额定电流是4A，电动机负载的额定电流是2A，电阻负载 的额定电流是6A。根据该电子开关的额定电压值设置测试电压值为125V的0.9倍和250V的 1.1倍进行试验，即112.5V和275.0V;根据该电子开关的额定频率值设置测试频率值为 50Hz、60Hz。
[OO57]用户设置参数
[0060] 第1步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值112.5V和测试频率50Hz对变 频电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为112.5V 和频率值为50Hz;同时计算机控制端根据用户设置的负载连接信息对可编程逻辑控制器发 出控制信号，控制连接A白炽灯负载的交流接触器打开，接通A白炽灯负载，通过A白织灯负 载的电流为6A;计算机控制端每十分钟读取并保存一次来自温度数据采集器采集到的被测 电子开关的温度数据，当所有测温点连续3次温度差值不大于0.5°C时温度达到稳定，计算 机控制端通过可编程逻辑控制器控制连接A白炽灯负载的交流接触器断开。
[0061] 第2步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值112.5V和测试频率50Hz对变 频电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为112.5V 和频率值为50Hz;同时计算机控制端根据用户设置的负载连接信息对可编程逻辑控制器发 出控制信号，控制连接A荧光灯负载的交流接触器打开，接通A荧光灯负载，通过A荧光灯负 载的电流为4A;计算机控制端每十分钟读取并保存一次来自温度数据采集器采集到的被测 电子开关的温度数据，当所有测温点连续3次温度差值不大于0.5°C时温度达到稳定，计算 机控制端通过可编程逻辑控制器控制连接A荧光灯负载的交流接触器断开。
[0062]第3步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值112.5V和测试频率50Hz对变 频电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为112.5V 和频率值为50Hz ;同时计算机控制端根据用户设置的负载连接信息对可编程逻辑控制器发 出控制信号，控制连接A电动机负载的交流接触器打开，接通A电动机负载，通过A电动机负 载的电流为2A;计算机控制端每十分钟读取并保存一次来自温度数据采集器采集到的被测 电子开关的温度数据，当所有测温点连续3次温度差值不大于0.5°C时温度达到稳定，计算 机控制端通过可编程逻辑控制器控制连接A电动机负载的交流接触器断开。
[0063]第4步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值112.5V和测试频率50Hz对变 频电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为112.5V 和频率值为50Hz ;同时计算机控制端根据用户设置的负载连接信息对可编程逻辑控制器发 出控制信号，控制连接A电阻负载的交流接触器打开，接通A电阻负载，通过A电阻负载的电 流为6A;计算机控制端每十分钟读取并保存一次来自温度数据采集器采集到的被测电子开 关的温度数据，当所有测温点连续3次温度差值不大于0.5°C时温度达到稳定，计算机控制 端通过可编程逻辑控制器控制连接A电阻负载的交流接触器断开。
[0064]第5步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值112.5V和测试频率60Hz对变 频电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为112.5V 和频率值为60Hz，其他步骤与第1步相同。
[0065]第6步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值112.5V和测试频率60Hz对变 频电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为112.5V 和频率值为60Hz，其他步骤与第2步相同。
[0066]第7步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值112.5V和测试频率60Hz对变 频电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为112.5V 和频率值为60Hz，其他步骤与第3步相同。
[0067]第8步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值112.5V和测试频率60Hz对变 频电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为112.5V 和频率值为60Hz，其他步骤与第4步相同。
[0068]第9步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值275V和测试频率50Hz对变频 电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为275V和频 率值为50Hz;同时计算机控制端根据用户设置的负载连接信息对可编程逻辑控制器发出控 制信号，控制连接B白炽灯负载的交流接触器打开，接通B白炽灯负载，通过B白织灯负载的 电流为6A;计算机控制端每十分钟读取并保存一次来自温度数据采集器采集到的被测电子 开关的温度数据，当所有测温点连续3次温度差值不大于0.5°C时温度达到稳定，计算机控 制端通过可编程逻辑控制器控制连接B白炽灯负载的交流接触器断开。
[0069] 第10步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值275V和测试频率50Hz对变频 电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为275V和频 率值为50Hz;同时计算机控制端根据用户设置的负载连接信息对可编程逻辑控制器发出控 制信号，控制连接B荧光灯负载的交流接触器打开，接通B荧光灯负载，通过B荧光灯负载的 电流为4A;计算机控制端每十分钟读取并保存一次来自温度数据采集器采集到的被测电子 开关的温度数据，当所有测温点连续3次温度差值不大于0.5°C时温度达到稳定，计算机控 制端通过可编程逻辑控制器控制连接B荧光灯负载的交流接触器断开。
[0070] 第11步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值275V和测试频率50Hz对变频 电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为275V和频 率值为50Hz;同时计算机控制端根据用户设置的负载连接信息对可编程逻辑控制器发出控 制信号，控制连接B电动机负载的交流接触器打开，接通B电动机负载，通过B电动机负载的 电流为2A;计算机控制端每十分钟读取并保存一次来自温度数据采集器采集到的被测电子 开关的温度数据，当所有测温点连续3次温度差值不大于0.5°C时温度达到稳定，计算机控 制端通过可编程逻辑控制器控制连接B电动机负载的交流接触器断开。
[0071] 第12步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值275V和测试频率50Hz对变频 电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为275V和频 率值为50Hz;同时计算机控制端根据用户设置的负载连接信息对可编程逻辑控制器发出控 制信号，控制连接B电阻负载的交流接触器打开，接通B电阻负载，通过B电阻负载的电流为 6A;计算机控制端每十分钟读取并保存一次来自温度数据采集器采集到的被测电子开关的 温度数据，当所有测温点连续3次温度差值不大于0.5°C时温度达到稳定，计算机控制端通 过可编程逻辑控制器控制连接B电阻负载的交流接触器断开。
[0072] 第13步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值275V和测试频率60Hz对变频 电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为275V和频 率值为60Hz，其他步骤与第9步相同。
[0073] 第14步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值275V和测试频率60Hz对变频 电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为275V和频 率值为60Hz，其他步骤与第10步相同。
[0074] 第15步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值275V和测试频率60Hz对变频 电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为275V和频 率值为60Hz，其他步骤与第11步相同。
[0075] 第16步:计算机控制端根据用户已设置的测试电压值275V和测试频率60Hz对变频 电源发出控制信号，变频电源根据计算机控制端发出的控制信号，设置电压值为275V和频 率值为60Hz，其他步骤与第12步相同。
[0076] 在执行第十六步时，在最后一步当连续3次温度差值不大于0.5°C温度达到稳定 时，计算机控制端控制变频电源停止供电，结束试验。
[0077] 本实施例中交流接触器有8个，分别连接A、B两组负载，每组分别为白炽灯负载、荧 光灯负载、电动机负载和电阻负载。在测试前根据电子开关的额定电压和频率计算出测试 电压和频率，对应最高测试电压(275V)和最低测试电压（112.5V)分别设置好A、B两组负载 的电流，进行测试，在电压变化时满足两种测试电压的要求，自动进行测试，不用在电压变 化时重新手动调试一次电流。更好的实现了自动化，减少人工成本。
[0078] A、B组负载可以选择性连接1 - 8个，执行的步骤可以为1 -16步。当连接的负载全部 测试完毕并且测试到温度达到稳定状态后，计算机控制端控制变频电源停止供电，结束试 验。
[0079] 综上，本发明的一种电子开关温升检测系统及方法通过用户在计算机控制端设置 试验程序和测试参数，自动控制试验电源的输出参数，并通过可编程逻辑控制器自动控制 交流接触器接通相应的试验负载，实现试验电源参数的自动设置和试验负载的自动连接， 通过温度数据采集器采集温度数据，并由计算机控制端程序对温度数据进行判定和处理， 在所有被测点温度值达到预设的稳定条件时自动衔接下一试验步骤，并自动生成试验结果 表单。本发明能提高检测效率，缩短检测周期，减小人力资源，降低检测能耗，加快电子开关 产品的开发和推广速度。
[0080]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保 护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应 当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实 质和范围。
【主权项】
1. 一种电子开关温升检测系统，其特征在于:包括计算机控制端、可编程逻辑控制器、 温度数据采集器、热电偶、变频电源、电子开关、交流接触器及负载； 所述计算机控制端，用于用户设置信息并根据该信息对变频电源和可编程逻辑控制器 发出控制信号，还用于接收来自温度数据采集器采集的温度数据，并对温度数据进行处理， 自动生成试验结果表单； 所述可编程逻辑控制器，一端与计算机控制端相连，用于执行计算机控制端发出的控 制信号;另一端与交流接触器相连，控制交流接触器的接通和断开； 所述变频电源，一方面，其电源输出端连接于电子开关的电源端；另一方面，通过通讯 串口与计算机控制端进行信号连接，由计算机控制端控制变频电源输出用户设置的参数； 所述温度数据采集器，一方面，通过热电偶与电子开关连接，用于采集试验的温度数 据，另一方面，通过通讯串口与计算机控制端进行信号连接，将采集到的温度数据传送至计 算机控制端； 所述交流接触器，其信号控制端与可编程逻辑控制器连接，其输入端与电子开关的负 载端连接，而输出端则与负载连接，用于执行可编程逻辑控制器的控制信号，接通或断开试 验负载。2. 根据权利要求1所述的一种电子开关温升检测系统，其特征在于:所述变频电源是具 有RS232或RS485通讯串口的可编程变频电源。3. 根据权利要求1所述的一种电子开关温升检测系统，其特征在于:所述温度数据采集 器是具有RS232或RS485通讯串口的温度数据采集器。4. 根据权利要求1所述的一种电子开关温升检测系统，其特征在于:所述交流接触器为 卜8个。5. -种电子开关温升检测方法，其特征在于:包括以下步骤： 用户在计算机控制端设置测试参数； 计算机控制端控制变频电源输出用户设置的测试参数； 计算机控制端通过可编程逻辑控制器控制交流接触器接通不同负载； 温度数据采集器采集电子开关的温度数据并回传给计算机控制端； 计算机控制端判断温度稳定后控制下一通路中的负载进行测试。6. 根据权利要求5所述的一种电子开关温升检测方法，其特征在于:连续X次温度差值 不大于y°C为温度稳定。7. 根据权利要求5所述的一种电子开关温升检测方法，其特征在于:设置测试参数的步 骤包括： 根据电子开关的额定电压设置测试电压值； 根据电子开关的额定频率设置测试频率值； 根据负载的额定电流设置电流值。8. 根据权利要求5所述的一种电子开关温升检测方法，其特征在于:测试电压值分别设 置为电子开关最小额定电压的0.9倍和电子开关最大额定电压的1.1倍。9. 据权利要求5所述的一种电子开关温升检测方法，其特征在于:测试频率值分别设置 为电子开关最小额定频率和电子开关最大额定频率。
【文档编号】G01K7/02GK106093772SQ201610705439
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月22日
【发明人】陈金周, 冯小军, 韩强, 郑少锋, 柯昌正
【申请人】中华人民共和国东莞出入境检验检疫局