用于分布式控制系统的控制柜的接线绝缘性检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种控制柜的接线绝缘性检测装置，尤其是用于分布式控制系统 的控制柜的接线绝缘性检测装置。
【背景技术】
[0002] 大型发电厂的分布式控制系统(DCS)的每个控制柜内一般有数千根导线和两倍于 导线数量的端子。人工检测这些导线和端子两两之间的绝缘电阻不仅费时费力，而且几乎 是不可能完成的任务。如何检测导线和端子之间的绝缘电阻是本领域长期存在的问题。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种用于分布式控制系统的控制柜的接线绝缘性检 测装置，其能够方便、快捷地检测分布式控制系统的控制柜中大量接线的绝缘性。这种检测 装置包括：
[0004] -个可编程逻辑控制器，其具有一个数字量输入端口和复数个数字量输出端口；
[0005] -个译码器，其第一个输出端口浮空；
[0006] -个电平转换/缓冲电路，其输入端口连接所述可编程逻辑控制器的一部分数字 量输出端口，而其输出端口连接所述译码器的输入端口；
[0007] -个继电器阵列，其控制端口与所述译码器的输出端口顺序连接，且其复位端口 连接所述可编程逻辑控制器的一个数字量输出端口；以及
[0008] -台绝缘测试仪，其脉冲触发端口连接所述可编程逻辑控制器的一个数字量输出 端口，且其报警输出端口连接所述可编程逻辑控制器的数字量输入端口；
[0009] 其中，所述绝缘测试仪的高压探棒连接所述继电器阵列中的每个继电器的置位接 点，所述绝缘测试仪的低压探棒连接所述继电器阵列中的每个继电器的复位接点，所述继 电器阵列的继电器的接点公共端口分别与控制柜中的端子顺序连接。
[0010] 依据本实用新型检测装置的一个方面，一台个人计算机作为控制所述可编程逻辑 控制器的上位机。
[0011] 依据本实用新型检测装置的另一方面，所述可编程逻辑控制器作为编码器将一组 十进制变量的数值转换为一组14位二进制数值。
[0012] 依据本实用新型检测装置的再一方面，所述可编程逻辑控制器具有16个数字量输 出端口。
[0013] 依据本实用新型检测装置的又一方面，所述电平转换/缓冲电路包括14个光耦、14 个开关晶体管以及所述光耦和所述开关晶体管的附属电阻。
[0014] 依据本实用新型检测装置的又一方面，所述电平转换/缓冲电路接收来自所述可 编程逻辑控制器的数字量输出端口的+24V电压的14位二进制码，并将其转换为+5V的TTL电 平二进制码输出，以驱动所述译码器。
[0015] 依据本实用新型检测装置的又一方面，所述译码器由复数片4线-16线TTL译码器 集成电路芯片或者复数片复杂可编程逻辑电路构成。
[0016] 依据本实用新型检测装置的又一方面，所述继电器阵列由16383个光耦、16383个 开关晶体管、16383个自保持继电器和附属电阻组成。
[0017] 依据本实用新型检测装置的又一方面，被测回路中的所有端子集中连接至所述绝 缘检测仪的高压探棒，而非被测回路中的端子集中连接至所述绝缘检测仪的低压探棒。
[0018] 下文将以明确易懂的方式，结合【附图说明】优选实施例，对的上述特性、技术特征、 优点及其实现方式予以进一步说明。
【附图说明】
[0019] 以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。
[0020] 图1为本实用新型用于分布式控制系统的控制柜的接线绝缘性检测装置的结构示 意图；
[0021] 图2为图1中电平转换/缓冲电路的结构示意图；
[0022] 图3为图1中继电器阵列的结构示意图；
[0023]图4为图1中译码器的电路原理图；
[0024] 图5为图4中译码器74LS154集成电路芯片的结构示意图；
[0025] 图6为本实用新型用于分布式控制系统的控制柜的接线绝缘性检测方法的一种实 施方式的流程图；
[0026] 图7为本实用新型用于分布式控制系统的控制柜的接线正确性检测装置的一种更 具体的实施方式的流程图。
[0027] 符号说明：
[0028]
【具体实施方式】
[0029] 为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本 实用新型的【具体实施方式】，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部 件。
[0030] 在本文中，"示意性"表示"充当实例、例子或说明"，不应将在本文中被描述为"示 意性"的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0031] 为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不 代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功 能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
[0032] 在本文中，"一个"不仅表示"仅此一个"，也可以表示"多于一个"的情形。在本文 中，"第一"、"第二"等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。
[0033] 图1为本实用新型用于分布式控制系统的控制柜的接线绝缘性检测装置的结构示 意图。该接线绝缘性检测装置包括一个可编程逻辑控制器PLC、一个译码器DC、一个电平转 换/缓冲电路AA、一个继电器阵列RA以及一台绝缘测试仪IM。可编程逻辑控制器PLC具有一 个数字量输入端口 PLC_DI和复数个数字量输出端口 PLC_D0~PLC_D15。译码器DC的第一个 输出端口 DC_0P0浮空。电平转换/缓冲电路AA的输入端口连接可编程逻辑控制器PLC的一部 分数字量输出端口，例如数字量输出端口 PLC_D0~PLC_D13，而电平转换/缓冲电路AA的输 出端口连接译码器DC的输入端口 DC_D0~DC_D13。继电器阵列RA的控制端口与译码器DC的 其余输出端口 DC_0P1~DC_0P16383顺序连接，且继电器阵列RA的复位端口 RST连接可编程 逻辑控制器PLC的一个数字量输出端口 PLC_D15。绝缘测试仪頂的脉冲触发端口 TRIG连接可 编程逻辑控制器PLC的一个数字量输出端口 PLC_D14，且绝缘测试仪頂的报警输出端口 ALM 连接可编程逻辑控制器PLC的数字量输入端口 PLC_DI。其中，绝缘测试仪頂的高压探棒HV集 中连接继电器阵列RA中的每个继电器的置位接点S。绝缘测试仪頂的低压探棒GND集中连接 继电器阵列RA中的每个继电器的复位接点R。继电器阵列RA中的继电器Kn(n为序号，且为1 ~16383的16383个连续的自然数）的接点公共端口 COM分别与分布式控制系统的控制柜中 的端子Xn按顺序相连，其中每个继电器Kn的序号和控制柜中与其公共端口 COM相连的端子 Xn的序号相同。如图1所示，一台个人计算机PC作为控制可编程逻辑控制器PLC的上位机。其 中，个人计算机PC通过一根通讯电缆3和可编程逻辑控制器PLC相连。当对分布式控制系统 控制柜中每个回路L(i)逐个进行绝缘测试时，被测回路中的所有端子全部被连接到绝缘检 测仪IM的高压探棒HV，而非被测回路中的端子连接绝缘检测仪IM的低压探棒GND。
[0034]如图2所示，可编程逻辑控制器PLC作为编码器将一组十进制变量的数值转换为一 组14位二进制数值。可编程逻辑控制器PLC具有16个数字量输出端口 PLC_D0~PLC_D15，其 中在输入端口和输出端口上加载+24V电压的情况下为信号1，而在电压为0V的情况下为信 号0。电平转换/缓冲电路AA包括14个光耦UB_0~UB_13、14个开关晶体管ΤΒ_0~TB_13以及 光親和开关晶体管的附属电阻。其中，光親UB_0~UB_13内部的发光二极管的阳极分别连接 电平转换/缓冲电路AA的14个输入端口，且光耦UB_0~UB_13内部的发光二极管的阴极分别 通过一个限流电阻接地。光耦UB_0~UB_13内部的光电晶体管的集电极并联连接+5V电源。 光耦UB_0~UB_13内部的光电晶体管的发射极分别连接到电平转换/缓冲电路AA的14个输 出端口并经过下拉电阻接地。电平转换/缓冲电路AA接收来自可编程逻辑控制器PLC的数字 量输出端口 PLC_D0~PLC_D13的+24V电压的14位二进制码，并将其转换为+5V的TTL电平二 进制码输出，以驱动译码器DC。以电平转换/缓冲电路AA的第一输入端口和相应的第一输出 端口为例。当第一输入端口为0V时，光耦UB_0的发光二极管不发光，光耦UB_0的光电晶体管 截止，光親U B_0的光电晶体管的发射极电位被下拉电阻拉到0 V，与之相连的开关晶体管T B_ 〇的基极电压为0V，因此ΤΒ_0截止导致ΤΒ_0的发射极电压被下拉电阻拉至0V，于是电平转 换/缓冲电路AA的第一输出端为0V。当AA的第一输入端口为高电平+24V时，光耦UB_0的发光 二极管发光，光耦UB_0的光电晶体管导通，因此光耦UB_0的光电晶体管的发射极电压变为+ 5V，与之相连的开关晶体管ΤΒ_0的基极电压变为+5V，因此开关晶体管ΤΒ_0导通导致开关晶 体管ΤΒ_0的发射极电压被上拉至+5V，于是电平转换/缓冲电路AA的第一输出端的电压为+ 5V〇
[0035] 译码器DC由复数