一种接线状态检测系统及其检测方法与流程

1.本发明涉及一种接线状态检测系统及其检测方法，属于电气设备检测及制造领域。


背景技术：

2.电气控制系统广泛应用于各个领域的工业生产、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。以单片机、plc为核心的电气控制系统在我国教育、科技、工业生产等领域有着无可替代的地位与贡献，人们享受其强大功能的同时也因其复杂的电器功能及繁杂的接线而烦恼，在工业化生产过程中，电气控制系统的线路极为复杂，控制系统中各个控制元件及执行元件价格高昂，一旦因繁杂的接线导致错误接线，不仅仅危害设备安全，同时危机设备安装调试人员的安全，带来一定的社会损失。
3.尤其在我国高等职业教育方面，为了让学生更全面的了解掌握plc、变频器、电机等等各电器部件的功能及接线原理，各高校为在校生提供了大量的实训设备，以供学生练习接线、控制、调试练习，因班级容量较大，一般都是由教师提供接线图，而后学生自行接线，老师不可能随时都能照看到每个学生，一但学生出错，轻则烧毁零件重则导致整个机器烧毁，乃至出现人身安全，我国高等职业教育方面每年因维修设备需要一笔不菲的资金。且维修需要时间，设备一旦故障，直接导致设备使用率下降，学生练习不充分等情况。
4.以上情况不仅仅造成设备损坏造成经济损失，更危机操作人员安全，造成不良社会影响，影响生产、实训效率。
5.针对以上问题，在对目前常规电气控制系统及校内常用实训设备进行研究后，提出了一种接线状态检测系统。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种接线状态检测系统，通过对现有设备的分析及研究，设计了一种接线状态检测系统，当电气设备完成接线后可以启动接线状态检测系统，完成电气设备所有接线状态的检验，若存在接线错误，系统将启动报警功能，提示操作者，以防在错误接线情况下电气设备上电造成电气设备损坏及人员安全，避免了潜在安全隐患，解决了背景技术中存在的问题。
7.本发明的技术方案是：一种接线状态检测系统，包括：电压转换模块、显示模块、输出控制模块、输入控制模块、综合控制器、信息输入模块、多个双线检测端子、报警灯、蜂鸣器、开关，双线检测端子包括冷压端子、输入信号线和输出信号线，输入信号线、输出信号线与冷压端子固连且导通。
8.电压转换模块：将220v电压转换为显示模块、输入控制模块、输出控制模块、综合控制器、信息输入模块所需的电源，为接线状态检测系统提供适宜的工作电压。
9.输出控制模块接收综合控制器指令并向综合控制器反馈操作信息，输出控制模块每一个输出端口均通过信号线及开关与双线检测端子的输入信号线相连，在综合控制器发
出指令后输出控制模块开始工作。
10.输入控制模块接收综合控制器指令并向综合控制器反馈检测信息，输入控制模块每一个输入端口均通过信号线及开关与双线检测端子的输出信号线相连，在综合控制器发出指令后输入控制模块开始工作。
11.双线检测端子包括冷压端子、输入信号线和输出信号线，输入信号线、输出信号线与冷压端子固连且导通。
12.综合控制器控制输出控制模块、输入控制模块，并能够接收输出控制模块、输入控制模块上报的信息，综合控制器能够接收信息输入模块的输入信息，并将输出控制模块、输入控制模块上报的信息与信息输入模块的输入信息进行比对，完成接线状态的判断，并在接线有误的情况下控制报警灯、蜂鸣器发出声光报警信号。
13.信息输入模块完成信息的输入，使用人员将电气系统正确的的接线表信息在信息输入模块完成输入，上报至综合控制器。
14.显示模块接收综合控制器的信息，显示综合控制器发出的接线状态等信息。
15.开关串联于输出控制模块、输入控制模块与双线检测端子输入信号线、输出信号线，在接线状态检测时，开关闭合，完成检测回路的联通，测试无误后断开，电气设备通电工作，因电气设备工作电压较大，开关断开后能有效隔离接线状态检测系统与电气设备，防止接线状态检测系统因电压过高而损坏。
16.报警灯与综合控制器相连，在接线有误时间断闪烁，提醒设备安装调试人员，以免在接线有误的情况下为设备上电，为设备及工作人员带来安全隐患。
17.蜂鸣器与综合控制器相连，在接线有误时间发出报警声音，提醒设备安装调试人员，以免在接线有误的情况下为设备上电，为设备及工作人员带来安全隐患。
18.将需要接线的电气设备各个接线端子处均连接一枚双线检测端子，将各双线检测端子所对应的输出控制模块的输出端口、输入控制模块的输入端口编号，并将编号后的各双线检测端子的输出控制模块的输出端口、输入控制模块的输入端口及电气设备接线端子对应信息通过信息输入模块上传至综合控制器，并在显示模块实时显示输入信息，以防信息有误。工作时，将需要接线的电气设备按照接线图完成接线，将电气设备的正确接线关系通过信息输入模块上传至综合控制器，待接线人员完成接线后，启动接线状态检测系统，综合控制器控制接线状态检测系统工作，首先开关闭合，输出控制模块接收综合控制器指令后输出控制模块第一输出端口输出高电平，其他输出端口输出低电平，输入控制模块检测除第一输入端口以外的所有输入端口，若其他输入端口存在高电平，则证明第一输出端口对应的电气设备接线端子与高电平输入端口对应的电气设备接线端子有导线连接，依次将输出控制模块及输入控制模块所有端口遍历以上过程，便可得到当前接线状态下真实的接线关系，将该信息上传至综合控制器，综合控制器将真实接线关系与通过信息输入模块录入的正确接线关系进行比对，完成接线关系的判断，若接线正确通过显示模块显示接线成功，开关断开，接线状态检测系统与电气设备断开连接，电气设备上电正常工作，若接线有误，则驱动报警灯、蜂鸣器发出声光报警信号，并在显示模块显示错误接线的接线端子号码。
19.作为优选，本发明更进一步的技术方案是：所述开关为继电器，更易实现线路开合的自动化控制。
20.作为优选，本发明更进一步的技术方案是：所述继电器为欧姆龙g5v-1-24v继电器。
21.作为优选，本发明更进一步的技术方案是：所述电压转换模块为开关电源。
22.作为优选，本发明更进一步的技术方案是：所述综合控制器为微型计算机主机，所述显示模块为液晶显示器、所述信息输入模块为键盘，模块一旦损害更易实现更换与维护。
23.作为优选，本发明更进一步的技术方案是：所述微型计算机主机为联想扬天t4900k，所述液晶显示器为联想l24e-30、所述键盘为联想有线键盘k4800s。
24.作为优选，本发明更进一步的技术方案是：所述输出控制模块、输入控制模块为多管脚stm32芯片电路板。
25.作为优选，本发明更进一步的技术方案是：所述多管脚stm32芯片电路板中的芯片型号为stm32f103zct6。
26.作为优选，本发明更进一步的技术方案是：所述输入信号线、输出信号线与冷压端子固连的方式为烙铁钎焊。
27.本发明的有益效果是：通过设计一种新型的接线状态检测系统，当电气设备完成接线后可以启动接线状态检测系统，能够完成电气设备接线状态的采集，并能够与预先输入系统的正确接线关系进行比对，从而完成电气设备所有接线状态的检验，若存在接线错误，系统将启动报警功能，提示操作者，以防在错误接线情况下电气设备上电造成电气设备损坏及人员安全，减小了经济损失和社会影响。
附图说明
28.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
29.图1是本发明的一种接线状态检测系统组成图；图2是本发明的双线检测端子示意图。
30.图中：1-综合控制器、2-输出控制模块、3-输入控制模块、4-电压转换模块、5-信息输入模块，6-显示模块，7-双线检测端子，8-开关，9-蜂鸣器，10-报警灯，701-冷压端子，702-输入信号线，703-输出信号线。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1-2，一种接线状态检测系统，包括：综合控制器1、输出控制模块2、输入控制模块3、电压转换模块4、信息输入模块5、显示模块6、多个双线检测端子7、开关8、蜂鸣器9和报警灯10，各组成部分通过导线连接，双线检测端子包括冷压端子701、输入信号线702和输出信号线703，输入信号线702、输出信号线703与冷压端子701固连且导通。
33.电压转换模块4：将220v电压转换为显示模块6、输入控制模块3、输出控制模块2、综合控制器1、信息输入模块5所需的电源，为接线状态检测系统提供适宜的工作电压。
34.输出控制模块2接收综合控制器1指令并向综合控制器1反馈操作信息，输出控制
模块2每一个输出端口均通过信号线及开关8与双线检测端子7的输入信号线相连，在综合控制器1发出指令后输出控制模块2开始工作。
35.输入控制模块3接收综合控制器1指令并向综合控制器1反馈检测信息，输入控制模块3每一个输入端口均通过信号线及开关8与双线检测端子7的输出信号线相连，在综合控制器1发出指令后输入控制模块3开始工作。
36.双线检测端子7包括冷压端子701、输入信号线702和输出信号线703，输入信号线702、输出信号线703与冷压端子701固连且导通。
37.综合控制器1控制输出控制模块2、输入控制模块3，并能够接收输出控制模块2、输入控制模块3上报的信息，综合控制器1能够接收信息输入模块5的输入信息，并将输出控制模块2、输入控制模块3上报的信息与信息输入模块5的输入信息进行比对，完成接线状态的判断，并在接线有误的情况下控制报警灯10、蜂鸣器9发出声光报警信号。
38.信息输入模块5完成信息的输入，使用人员将电气系统正确的的接线表信息在信息输入模块5完成输入，上报至综合控制器1。
39.显示模块6接收综合控制器1的信息，显示综合控制器1发出的接线状态等信息。
40.开关8串联于输出控制模块2、输入控制模块3与双线检测端子7输入信号线、输出信号线，在接线状态检测时，开关8闭合，完成检测回路的联通，测试无误后断开，电气设备通电工作，因电气设备工作电压较大，开关8断开后能有效隔离接线状态检测系统与电气设备，防止接线状态检测系统因电压过高而损坏。
41.报警灯10与综合控制器1相连，在接线有误时间断闪烁，提醒设备安装调试人员，以免在接线有误的情况下为设备上电，为设备及工作人员带来安全隐患。
42.蜂鸣器9与综合控制器1相连，在接线有误时间发出报警声音，提醒设备安装调试人员，以免在接线有误的情况下为设备上电，为设备及工作人员带来安全隐患。
43.在使用过程中，将需要接线的电气设备元器件的各个接线端子处均连接一枚双线检测端子7，将各双线检测端子7所对应的输出控制模块2的输出端口、输入控制模块3的输入端口编号，并将编号后的各双线检测端子7、输出控制模块2的输出端口、输入控制模块3的输入端口及电气设备接线端子对应信息通过信息输入模块5输入上传至综合控制器1，输入过程中在显示模块6实时显示输入信息，以防信息有误。工作时，将需要接线的电气设备按照接线图完成接线，将电气设备的正确接线关系通过信息输入模块5上传至综合控制器1，待接线人员完成接线后，启动接线状态检测系统，综合控制器1控制接线状态检测系统工作，首先开关8闭合，输出控制模块2接收综合控制器1指令后输出控制模块2第一输出端口输出高电平，其他输出端口输出低电平，输入控制模块3检测除第一输入端口以外的所有输入端口，若其他输入端口存在高电平，则证明第一输出端口对应的电气设备接线端子与高电平输入端口对应的电气设备接线端子有导线连接，依次将输出控制模块2及输入控制模块3所有端口遍历以上过程，便可得到当前接线状态下真实的接线关系，将该信息上传至综合控制器1，综合控制器1将真实接线关系与通过信息输入模块5录入的正确接线关系进行比对，完成接线关系的判断，若接线正确通过显示模块6显示接线成功，开关8断开，接线状态检测系统与电气设备断开连接，电气设备上电正常工作，若接线有误，则驱动报警灯10、蜂鸣器9发出声光报警信号，并在显示模块6显示错误接线的接线端子号码。
44.一种接线状态检测方法，采用上述接线状态检测系统，工作时包含以下步骤：s1将
需要接线的电气设备元器件的各个接线端子处均连接一枚双线检测端子7；s2将各双线检测端子7所对应的输出控制模块2的输出端口、输入控制模块3的输入端口编号；s3将编号后的各双线检测端子7、输出控制模块2的输出端口、输入控制模块3的输入端口及电气设备接线端子对应信息通过信息输入模块5输入上传至综合控制器1；s4待接线的电气设备按照接线图完成接线后，将电气设备的正确接线关系通过信息输入模块5上传至综合控制器1；s5开关8闭合，输出控制模块2接收综合控制器1指令后输出控制模块2第一输出端口输出高电平，其他输出端口输出低电平，输入控制模块3检测除第一输入端口以外的所有输入端口，综合控制器1完成第一输出端口接线检测；s6依次将输出控制模块2及输入控制模块3所有端口遍历s5过程，综合控制器1完成所有接线检测；s7综合控制器1将真实接线关系与通过信息输入模块5录入的正确接线关系进行比对，完成接线关系的判断；s8若接线正确通过显示模块6显示接线成功，开关8断开，若接线有误，则驱动报警灯10、蜂鸣器9发出声光报警信号，并在显示模块6显示错误接线的接线端子号码。
45.通过本系统能够完成电气设备接线状态的采集，并能够与预先输入系统的正确接线关系进行比对，从而完成电气设备所有接线状态的检验，若存在接线错误，系统将启动报警功能，提示操作者，以防在错误接线情况下电气设备上电造成设备损坏及人员安全，减小了经济损失和社会影响。
46.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。