专利名称：一种多功能精确控制试验平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制平台，特别涉及一种多功能精确控制试验平台。
背景技术：
目前，一套电气试验装置会配套相应的控制系统，通常试验控制系统兼容性较差。 不同的试验要求，使用的设备不同，控制方式也不同。同一试验，需要多台设备配合，不同的试验设备控制不同的试验参数，就需要多人监控设备，这样往往造成试验控制难度大，精确度不高，重复性不强，延长了试验周期，进而增加了试验成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、制造成本低、可重复强的多功能精确控制试验平台，本发明实现了对不同的试验要求，使用设备不同，控制方式也不同的试验，通过该试验平台集中控制不同的试验设备来完成。对多台设备配合的试验，多种试验设备控制多样试验参数，通过编写可编程控制器PLC程序来实现对同一试验的多台设备的开关量、模拟量等参数的集中检测和逻辑控制。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种多功能精确控制试验平台，包括可编程控制器PLC，为平台提供工作电源的隔离电源及保护，所述可编程控制器PLC的开关量输入包括7路直接输入节点，该输入节点与外部设备的状态节点串联后，接入可编程控制器PLC，所述平台的开关量输出是通过11路与可编程控制器PLC输出节点串联的隔离继电器的触点对外输出，所述可编程控制器PLC 还连接有模拟量模块，该模拟量模块与外部设备的传感器相连用以外部设备的输出参数。作为本发明的优选实施例，所述隔离电源及保护包括空气开关、熔断器1、隔离变压器、熔断器2、信号灯，以及24V直流电源，其中，外部交流220V电源通过接线端子连接到空气开关的输入端，空气开关输出的一端与隔离变压器输入端连接，另一端经过熔断器1 与隔离变压器输入的另一端连接；所述隔离变压器输出一端经过熔断器2连接信号灯，并为可编程控制器PLC和24V直流电源提供工作电源。作为本发明的优选实施例，在所述可编程控制器PLC的开关量输入中，所述7路直接输入节点通过隔离继电器输入，从端子接入的外部输入触点串接到隔离继电器线包，再通过隔离继电器的触点接入PLC的输入。作为本发明的优选实施例，在所述可编程控制器PLC的开关量输入中，所述可编程控制器PLC的输入节点连接有与外部设备串联的启动、停止按钮。作为本发明的优选实施例，在所述多功能精确控制试验平台开关量输出中，与所述可编程控制器PLC输出节点串联的隔离继电器的输出连接有常开常闭一对触点，该触点与可编程控制器PLC对应的端子排连接。与现有技术相比，本发明多功能精确控制试验平台至少具有以下优点本发明试验平台解决了复杂试验条件(由多台设备相互配合来控制不同的试验参数，如流量、温度，电导率、电压、电流等)下造成人工控制难度大、精度低等问题，通过可编程控制器PLC来实现对试验中多种控制的开关量、测量的模拟量等参数的集中检测和逻辑控制。另外，不同的试验控制要求可通过上位机改写PLC的控制程序来实现，满足了参数检测及逻辑控制，具有一定的通用性。上位机具有编写、修改试验程序的功能，同时可以监控模拟量参数。
图1为本发明多功能精确控制试验平台的电气原理图；图2为本发明多功能精确控制试验平台的电源电气原理图；图3为本发明多功能精确控制试验平台的输入电气原理4为本发明多功能精确控制试验平台的输出原理图；图5为本发明多功能精确控制试验平台的输出原理图；图6为本发明多功能精确控制试验平台的输出状态原理7为本发明多功能精确控制试验平台的接线端子。
具体实施例方式下面结合附图对本发明多功能精确控制试验平台进行详细描述。请参阅图1所示，本发明多功能精确控制试验平台主要包括隔离电源及保护、上位机、可编程控制器PLC、输入隔离继电器、输出隔离继电器、状态控制及显示和输入、输出接线排七部分。所述隔离电源及保护为多功能精确控制试验平台提供工作电源。其电气原理图如图2所示。外部交流220V电源通过接线端子连接到空气开关输入端，其输出的一端与隔离变压器输入端连接，另一端经过熔断器1与隔离变压器输入的另一端连接，所述熔断器1起短路保护作用。所述隔离变压器输出一端经过熔断器2连接信号灯HLl，并为可编程控制器 PLC、24V直流电源提供工作电源，信号灯HLl能检测隔离电源工作状态。24V直流电源为可编程控制器PLC输入、输出节点、外围连接的输入、输出隔离继电器及模拟量模块提供工作电源。所述可编程控制器PLC的开关量输入电气原理图如图3所示，包括7路直接输入节点，与外部设备的状态节点串联后，接入可编程控制器PLC ；所述7路直接输入节点通过隔离继电器输入，从端子接入的外部输入触点串接到隔离继电器线包，再通过隔离继电器的触点接入PLC的输入，这样，对有可能损害试验平台运行的信号进行安全隔离；所述外部设备串联有4组启动、停止按钮，该启动、停止按钮直接连接到PLC的输入节点，用以控制外部设备。所述多功能精确控制试验平台开关量输出是通过11路与PLC输出节点串联的隔离继电器的触点对外输出，每个隔离继电器输出均有常开常闭各一对触点，连线至对应端子排。所述隔离继电器是将PLC工作电路与外部设备电路安全隔离，提高该试验平台运行的安全，其电气原理图如图4示。其原理是用可编程控制器PLC输出控制信号使对应隔离继电器动作，通过其触点控制外部设备的主令电器，达到控制和调节的作用。所述端子排与外部设备连接，实现多设备的集中控制功能。所述多功能精确控制试验平台模拟量输入是参与试验的外围设备输出的电压、电流、流量、温度等量值通过外围设备的传感器转化成0 士 IOV或4 士20mA的信号，通过接线端子接到模拟量模块的选定的对应输入端，检测被控制设备输出模拟量参数的量值， 参与PLC的智能检测和控制。采集4路模拟量输入，并可通过扩展增加。其电气原理如图 5所示。所述多功能精确控制试验平台对外部设备的运行状态是通过输出继电器的辅助触点串联指示灯，来显示对应设备的运行状态。KBl KB7七路输出继电器的状态指示灯设置在控制面板上，用于显示对应得外围设备的运行状态。其电气原理如图6所示。所述多功能精确控制试验平台与外部设备连接通过端子排，端子排包括输入电源、开关量输入接线端子、开关量输出接线端子、模拟量输入接线端子。如图7所示。多功能精确控制试验平台工作原理针对不同的试验，首先，根据试验对象的试验参数要求及在试验过程中需要严格检测和控制的模拟量，设计多功能精确控制试验平台的开关量输入、模拟量输入、开关量输出端子与各个被控制试验设备状态控制的开关量和需要检测参数(如电流、温度等)的模拟量接线的对应关系，使其一一对应，完成多功能精确控制试验平台与参与试的外部试验设备对接，组成新的试验系统。其次，根据试验对象的试验参数要求，编写可编程控制器PLC的控制程序。依据某一试验需要控制的设备及需要监控的模拟量数量，以及要显示的设备运行状态，合理分配 PLC的开关量输入、输出节点和状态显示指示灯。并按照各试验设备控制的试验参数达到试验要求所需的运行时间长短或试验参数之间的相互关系为前提，编写试验程序。各试验参数之间的逻辑关系，通过PLC的比较器对采集的信息大小进行设置范围，偏大或偏小时输出指令，通过输出调节控制电器，延时继电器控制调节时间。当条件满足时执行下步操作。 对多次重复试验，通过计数器进行控制等。编写PLC程序满足对参与试验的设备的逻辑控制，对试验参数的调整得空时和检测。对整个试验系统设置保护、报警，并设置试验系统紧急停止功能。第三，依据试验条件及试验参数的要求，对由多台试验设备和多工精确控制能试验平台组成的试验系统进行调试。修正控制的逻辑关系，调整试验参数模拟量的控制精度， 使其达到试验要求。最后，试验工作在各试验设备供电正常情况下，由PLC控制自动完成。本发明是一种具备通用性和兼容性的试验平台，该试验平台解决了复杂试验条件 (由多台设备相互配合来控制不同的试验参数，如流量、温度，电导率、电压、电流等)下造成人工控制难度大、精度低等问题，通过可编程控制器PLC来实现对试验中多种控制的开关量、测量的模拟量等参数的集中检测和逻辑控制。不同的试验控制要求可通过上位机改写PLC的控制程序来实现，满足了参数检测及逻辑控制，具有一定的通用性。上位机具有编写、修改试验程序的功能，同时可以监控模拟量参数。本发明多功能精确控制试验平台的优点包括1、该试验平台实现对试验中多种参数的开关量、模拟量等通过PLC可编程控制器实现集中检测和逻辑控制，解决了复杂试验条件下人工控制的不精确性；2、通过改写PLC可编程控制器的控制程序，用同一试验平台实现不同类型试验回路的参数检测及精确地逻辑控制，具有一定的通用性。
3、采用多支路检测和控制，实现多试验条件的集中调整和控制，并自动完成单次或多次重复的试验，解决了人工在多次试验结果差异较大的实际问题；4、PLC可编程控制器的控制精度达到微秒级，数据采集精确，亦保证了试验的高精度和高准确度。5、降低了多试验条件的控制难度，提高试验效率。以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种多功能精确控制试验平台，其特征在于包括可编程控制器PLC，为平台提供工作电源的隔离电源及保护，所述可编程控制器PLC的开关量输入包括7路直接输入节点，该输入节点与外部设备的状态节点串联后，接入可编程控制器PLC，所述平台的开关量输出是通过11路与可编程控制器PLC输出节点串联的隔离继电器的触点对外输出，所述可编程控制器PLC还连接有模拟量模块，该模拟量模块与外部设备的传感器相连用以外部设备的输出参数。
2.如权利要求1所述一种多功能精确控制试验平台，其特征在于所述隔离电源及保护包括空气开关、熔断器1、隔离变压器、熔断器2、信号灯(HLl)，以及24V直流电源，其中， 外部交流220V电源通过接线端子连接到空气开关的输入端，空气开关输出的一端与隔离变压器输入端连接，另一端经过熔断器1与隔离变压器输入的另一端连接；所述隔离变压器输出一端经过熔断器2连接信号灯(HLl)，并为可编程控制器PLC和24V直流电源提供工作电源。
3.如权利要求1所述一种晶多功能精确控制试验平台，其特征在于在所述可编程控制器PLC的开关量输入中，所述7路直接输入节点通过隔离继电器输入，从端子接入的外部输入触点串接到隔离继电器线包，再通过隔离继电器的触点接入PLC的输入。
4.如权利要求3所述的一种多功能精确控制试验平台，其特征在于在所述可编程控制器PLC的开关量输入中，所述可编程控制器PLC的输入节点连接有与外部设备串联的启动、停止按钮。
5.如权利要求1所述的一种多功能精确控制试验平台，其特征在于在所述多功能精确控制试验平台开关量输出中，与所述可编程控制器PLC输出节点串联的隔离继电器的输出连接有常开常闭一对触点，该触点与可编程控制器PLC对应的端子排连接。
全文摘要
本发明提供了一种多功能精确控制试验平台，包括可编程控制器PLC，为平台提供工作电源的隔离电源及保护，所述可编程控制器PLC的开关量输入包括7路直接输入节点，该输入节点与外部设备的状态节点串联后，接入可编程控制器PLC，所述平台的开关量输出是通过11路与可编程控制器PLC输出节点串联的隔离继电器的触点对外输出，所述可编程控制器PLC还连接有模拟量模块，该模拟量模块与外部设备的传感器相连用以外部设备的输出参数。
文档编号G05B17/02GK102269976SQ20111018024
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者安友良, 行鹏, 陈明涛, 马宇 申请人:中国西电电气股份有限公司