基于可编程控制器电气控制回路故障点考核系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于可编程控制器电气控制回路故障教学考核系统。

背景技术：

目前现有的电气实训屏或实训台种类繁多，用于电气故障考核的系统很少，一般都是由按钮与出口继电器配合，故障点考核系统与实训台采用一对一方式，设置多个实训台相同故障点时，易出现多个实训台的故障点不一致且设置工作量大的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于可编程控制器电气控制回路故障点考核系统，实现各种电气实训系统的电气控制回路故障点设置完成教学、考核的功能。本实用新型的技术方案是：一种基于可编程控制器电气控制回路故障点考核系统，由可编程控制器1、实训台2、通讯管理机3、装有测试软件的操作电脑4、扩展继电器5及电源6组成，可编程控制器1、扩展继电器5及电源6安装在实训台2的背面，通讯管理机3与装有测试软件的操作电脑4独立组屏安装。各设备之间的连接方式为：可编程控制器1第一出口至第十出口分别与扩展继电器5的线圈串联后分别接至电源6的输出端；扩展继电器5的常闭接点分别与实训台2控制回路不同接点串联，可编程控制器1的其他出口分别与实训台2控制回路中元器件并联；通讯管理机3的rs485接口与可编程控制器1的rs485接口之间采用屏蔽双绞线相连，通讯协议采用modbus协议；通讯管理机3的rj45接口与操作电脑4的rj45接口通过网线连接，通讯协议采用tcp/ip协议通讯。

本实用新型的工作原理：

如图1所示，可编程控制器1、扩展继电器5及电源6安装在实训台2上，如图2所示扩展继电器5的常闭接点串接在控制回路中，可编程控制器1的出口并联在控制回路中；可编程控制器1与通讯管理机3采用rs485接口modbus通讯协议进行通讯，通讯管理机3与操作电脑采用rj45接口tcp/ip协议通讯；正常实训时，可编程控制器1的出口处于断开状态，扩展继电器6未得电不动作，此时可进行控制回路的操作及实训等内容，考核时，打开操作电脑4与通讯管理机3，设置故障点时，点击对应的故障点编号旁边的通/断按钮，如图3所示，设置故障点“2”的短路故障时，需点击对应的“通”按钮，此时接点闭合，设置故障点“9”的断路故障时，需点击对应的“断”按钮，此时接点断开，其他故障点的设置操作与此相同，设置故障点设置完成后，点击“故障设置”按钮所有的实训台的故障一次设置完成。如果不同实训台设置不同的故障点，可进入对应实训台的故障设置画面，设置完成后，点击该画面的“故障设置”按钮即完成设置。考核完成后，只需要点击“故障点整体复归”按钮，完成所有可编程控制器1的出口复归，这样所有故障点都复归，还原到初始状态，可进行下一次故障点的设置。

本实用新型实现各种电气实训系统的电气控制回路故障点设置完成教学、考核的功能。

本实用新型技术效果：

本实用新型就是实现各种电气控制回路故障设置以便进行教学及考核的功能。特点如下：

1、故障点考核系统可以根据需要，将不同的实训台设置不同的故障点，也可以设置相同的故障点，故障点可以设置成单一故障，也可以设置各种组合故障，短路故障与断路故障可选，非常灵活。

2、一次可设置多个实训台相同的故障点，故障设置准确，可一键复归所有故障点，省时省力。

3、故障点设置通过计算机软件设置，操作界面直观、设置简单、方便。

附图说明

图1为本实用新型的系统构成示意图

图2为本实用新型的典型接线原理图

图3为本实用新型的故障点设置的局部界面

具体实施方式

如图1所示，一种基于可编程控制器电气控制回路故障点考核系统，由可编程控制器1、实训台2、通讯管理机3、装有测试软件的操作电脑4、扩展继电器5及电源6组成，可编程控制器1、扩展继电器5及电源6安装在实训台2的背面，通讯管理机3与装有测试软件的操作电脑4独立组屏安装。各设备之间的连接方式为：可编程控制器1第一出口至第十出口分别与扩展继电器5的线圈串联后分别接至电源6的输出端；扩展继电器5的常闭接点分别与实训台2控制回路不同接点串联，可编程控制器1的其他出口分别与实训台2控制回路中元器件并联；通讯管理机3的rs485接口与可编程控制器1的rs485接口之间采用屏蔽双绞线相连，通讯协议采用modbus协议；通讯管理机3的rj45接口与操作电脑4的rj45接口通过网线连接，通讯协议采用tcp/ip协议通讯。

一种基于可编程控制器电气控制回路故障点考核系统的考核方法，考核方法为：正常工作时，可编程控制器1出口为常开，扩展继电器5的常闭接点闭合，实训台2的电路正常工作状态，考核时，通过操作电脑4及通讯管理机3控制可编程控制器1出口，可编程控制器1出口闭合模拟短路故障，与扩展继电器5相连的编程控制器1出口闭合，扩展继电器5线圈带电后常闭接点断开模拟断路故障。

具体工作过程如下：如图1所示，可编程控制器1、扩展继电器5、电源6安装在实训台2上，通讯管理机3与装有测试软件的操作电脑4独立组屏安装。通讯管理机3的rs485接口与可编程控制器1的rs485接口之间采用屏蔽双绞线相连，通讯协议采用modbus协议；通讯管理机3的rj45接口与操作电脑4的rj45接口通过网线连接，通讯协议采用tcp/ip协议通讯。

实施前，需在原理图中规划好故障点的数量、类型及故障点的位置，确定好故障点后，设备之间的连接方式为：可编程控制器1第一出口至第十出口分别与扩展继电器5的线圈串联后分别接至电源6的输出端；按原理图如图2所示，扩展继电器5的常闭接点串接在控制回路中，模拟断路故障，可编程控制器1的出口并联在控制回路中，模拟短路故障；可编程控制器1与通讯管理机3采用rs485接口modbus通讯协议进行通讯，通讯管理机3与操作电脑采用rj45接口tcp/ip协议通讯；如图3所示，考核时，设置故障点“3”的短路故障时，需点击对应的“通”按钮，此时接点闭合，设置故障点“8”的断路故障时，需点击对应的“断”按钮，此时接点断开，其他故障点的设置操作与此相同，设置故障点设置完成后，点击“故障设置”按钮所有的实训台的故障一次设置完成。如果不同实训台设置不同的故障点，可进入对应实训台的故障设置画面，设置完成后，点击该画面的“故障设置”按钮即完成设置。考核时，被考核人员看到的原理图是不含故障点的原理图，被考核人员需查到故障点并在试卷中明确写出故障点两端的编号及对应的端子。考核完成后，点击“故障点整体复归”按钮，完成所有可编程控制器1的出口复归，所有故障点都复归，还原到初始状态，可进行下一次故障点的设置。

上面结合附图对本实用新型的工作原理及实施方式做了详细的说明，但本实用新型不限于上述实施方式；本实用新型可用于各种不同类型的实训台故障点的设置，断路故障与短路故障可选，设置界面与原理图一致、故障点设置直观，操作简单。

技术特征：

1.一种基于可编程控制器电气控制回路故障点考核系统，其特征是：由可编程控制器(1)、实训台(2)、通讯管理机(3)、装有测试软件的操作电脑(4)、扩展继电器(5)及电源(6)组成，可编程控制器(1)、扩展继电器(5)及电源(6)安装在实训台(2)的背面，通讯管理机(3)与装有测试软件的操作电脑(4)独立组屏安装，各设备之间的连接方式为：可编程控制器(1)第一出口至第十出口分别与扩展继电器(5)的线圈串联后分别接至电源(6)的输出端；扩展继电器(5)的常闭接点分别与实训台(2)控制回路不同接点串联，可编程控制器(1)的其他出口分别与实训台(2)控制回路中元器件并联；通讯管理机(3)的rs485接口与可编程控制器(1)的rs485接口之间采用屏蔽双绞线相连，通讯协议采用modbus协议；通讯管理机(3)的rj45接口与操作电脑(4)的rj45接口通过网线连接，通讯协议采用tcp/ip协议通讯。

技术总结
本实用新型公开了一种基于可编程控制器电气控制回路故障点考核系统，该故障点考核系统由可编程控制器(1)、实训台(2)、通讯管理机(3)、操作电脑(4)、扩展继电器(5)组成，可编程控制器(1)及扩展继电器(5)、电源(6)安装在实训台(2)的背面；通讯管理机(3)、操作电脑(4)独立组屏安装，可编程控制器(1)与通讯管理机(3)采用MODBUS协议进行通讯。该故障点考核系统可实现控制回路断路故障与短路故障的考核，操作界面与原理图一致，故障设置直观、操作简单、一次性可设置多个实训台的相同故障，也可针对不同的实训台设置不同的故障类型及故障点，设置灵活，省时省力；用于各实训系统的考核及训练。

技术研发人员：马海艳;毕雨;王亮;郑晓光
受保护的技术使用者：威立雅(哈尔滨)热电有限公司
技术研发日：2019.09.03
技术公布日：2020.04.21