專利名稱：家電通用安全性能組合測(cè)試用邏輯控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可進(jìn)行家用及類似用途電器安全性能組合測(cè)試的邏輯控制裝置，屬于電工儀表測(cè)控裝置領(lǐng)域。
目前用于組合安全性能測(cè)試的邏輯控制裝置主要有以下三種形式1、通過單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行編碼及譯碼等形式進(jìn)行控制，該方式成本低，但易受外界干擾，設(shè)計(jì)制作周期長(zhǎng)，改動(dòng)比較困難。
2、利用主令開關(guān)及繼電器陣實(shí)現(xiàn)控制，該方式對(duì)硬件依賴性大、復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)、延時(shí)等功能不方便，通訊及打印等功能無法實(shí)現(xiàn)。主要用于低級(jí)應(yīng)用，功能簡(jiǎn)單。
3、利用PC機(jī)及A/D卡、I/O卡控制，該方式一般用于快速檢測(cè)的系統(tǒng)，通常配檢測(cè)線用。所占空間大，維護(hù)及運(yùn)行成本高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種性能價(jià)格比高、控制可靠、施工維護(hù)方便，并可以隨用戶的測(cè)試要求對(duì)系統(tǒng)很方便地調(diào)整測(cè)試項(xiàng)目、功能及時(shí)間的邏輯控制裝置。它與繼電器控制裝置及各個(gè)安全檢測(cè)功能模塊相配合，即可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的自動(dòng)及手動(dòng)方式檢測(cè)，并可進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)采集，打印測(cè)試結(jié)果。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是把邏輯控制裝置作為一個(gè)獨(dú)立的模塊，采用和其所控制的其它儀表模塊相似的外觀并和其它模塊安裝在同一個(gè)機(jī)柜內(nèi)(如

圖1所示)。本實(shí)用新型由可編程序控制器(PLC)、擴(kuò)展板PLCC、繼電控制JR板、PWR板、變壓器T1～T4、前、后面板和機(jī)箱構(gòu)成。其中前面板部分主要包含F(xiàn)T板和測(cè)試按鍵，后面板主要包含BK1板、BK2板及H2插座(如圖4)。主控器件采用PLC，利用其抗干擾性能好，適合于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)。利用PLC內(nèi)部的軟繼電器，定時(shí)計(jì)數(shù)器編程實(shí)現(xiàn)控制功能，大大減少了硬件方面工作，便于構(gòu)成一個(gè)比較通用的控制系統(tǒng)。另外，通過PLC板上的232口連BK2板上的JK14，實(shí)現(xiàn)和外部各儀表單元的通訊，采集數(shù)據(jù)，從而利用其編程實(shí)現(xiàn)打印功能。JR板主要是利用繼電器擴(kuò)展PLC端口的耐壓及過流能力，其輸入為PLCC板JK5輸出的12V信號(hào)，其輸出通過H2端口和繼電器控制模塊相連而實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)在強(qiáng)電方面的切換及測(cè)試信號(hào)的通斷控制。PWR板由兩個(gè)電源變壓器T1、T2的輸出作為輸入，經(jīng)過板上整流、濾波、穩(wěn)壓后輸出作為BK2板上通訊用的兩組相互隔離的電源。PLCC板是信號(hào)匯總的中心，用來擴(kuò)展PLC端口，是本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)接地電阻、絕緣電阻、泄漏電流、電壓電流功率(低壓?jiǎn)?dòng))，工作及非工作狀況下耐壓等項(xiàng)目的繼電器動(dòng)作控制，測(cè)試項(xiàng)目指示，不合格項(xiàng)目指示，測(cè)試同步控制及測(cè)試結(jié)果打印輸出等功能的關(guān)鍵。其上主要含有由變壓器T3、T4提供的5V及12V電源，兩片4042，一片SN75466，兩片TLP521-4光隔，一片4N25光隔及相應(yīng)的阻容。(如圖5所示)，PLCC板上通過Y9控制KR1，當(dāng)Y9閉合時(shí)，JK5-1、JK6-30、JK3-34才可以通電，可同進(jìn)進(jìn)行測(cè)試項(xiàng)目指示(JK3-20～32)，測(cè)試信號(hào)同步(JK6-17～21)和JR板上繼電器控制(JK5-2～9)，(圖7為JR板的控制原理圖，反映和KR5的連接，測(cè)試項(xiàng)目指示及信號(hào)同步的原理與之相同)，以上所反映為測(cè)試狀態(tài)。當(dāng)Y9斷開時(shí)，則可以進(jìn)行不合格項(xiàng)目指示及打印輸出結(jié)果的功能。采用PLC的YB口作為鎖存器U1、U2(4042)的沿鎖存觸發(fā)脈沖CP,YB的下降沿將不合格項(xiàng)目鎖存后，再由U6(SN75466)驅(qū)動(dòng)后反映在面板上的不合格項(xiàng)目指示燈D8～D14上；打印功能的實(shí)現(xiàn)是用Y8作為strobe脈沖，其通過U5(4N25)隔離，數(shù)據(jù)信號(hào)輸出通過U3、U4(TLP521-4)隔離后輸?shù)酱蛴C(jī)，即可打印出通訊讀取的各儀表功能模塊的測(cè)試結(jié)果。另外，YC控制FMQ(蜂鳴器)，不合格時(shí)鳴響，YA控制給各個(gè)儀表模塊的單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位YD為接地電阻電流啟動(dòng)輸出，YE為耐壓的高壓?jiǎn)?dòng)輸出，YF控制泄漏測(cè)試的L/N切換。其余為一些信號(hào)轉(zhuǎn)接和電源的整流濾波、穩(wěn)壓等。本實(shí)用新型對(duì)信號(hào)進(jìn)行了分類及整理，按照功能分類，分別連接不同的端子。將和外部相連的信號(hào)全部歸于四個(gè)端口弱電控制用IDC40的端子和各個(gè)儀表模塊IDC40并聯(lián)；232口和PC機(jī)及各個(gè)單臺(tái)儀表模塊相連；強(qiáng)電控制信號(hào)由H2端口連到繼電器控制模塊；打印接口可直接連打印機(jī)(如圖2)。本裝置內(nèi)部信號(hào)也同樣進(jìn)行了定義，便于調(diào)試及生產(chǎn)施工。PLCC是信號(hào)匯總中心，其JK1、JK2口用IDC40端子分別連PLC的輸出及輸入點(diǎn)；JK3和前面板上的JK7通過IDC34相連JK6通過IDC40連后面板JK8，全部使用扁平電纜壓接，使得接線大大減少，提高了效率。另外，如圖4進(jìn)行安裝布置，則接線基本沒有交叉，減少了相互干擾。PLCC板上主要器件的排布如圖8,JK1中的Y0～Y7口的信號(hào)，即JK1-1～16的信號(hào)，經(jīng)上拉電阻RP1、RP2后分為五路，分別經(jīng)U1、U2鎖存，U6驅(qū)動(dòng)后，連到JK3控制前面板上的不合格項(xiàng)目指示；不經(jīng)鎖存連到JK3作為測(cè)試項(xiàng)目指示信號(hào)，最終都連到前面板上的二極管；連到JK5控制JR板上的繼電器；連到JK6上，作為測(cè)試同步信號(hào)；經(jīng)U3、U4實(shí)現(xiàn)了+12V和+5V間的電平轉(zhuǎn)換，由JK6引出接JK8、JK10、JK11可直接做為數(shù)據(jù)線連打印機(jī)。U5對(duì)YB信號(hào)進(jìn)行隔離，作為打印機(jī)所需strobe信號(hào)；繼電器KR1、KR2分別由Y9和YE控制，分別控制電源和作為耐壓測(cè)試模塊中的高壓輸出啟動(dòng)信號(hào)。JK2信號(hào)主要分為兩路一路由JK6連入，作為各個(gè)測(cè)試模塊的不合格信號(hào)輸入；一路由JK3連入，反映面板上各鍵的設(shè)定及功能。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、通過PLCC板信號(hào)的轉(zhuǎn)接和對(duì)PLC端口復(fù)用，便于施工、維護(hù)，且節(jié)約成本，性能價(jià)格比高；2、主控元件采用PLC，后面板上信號(hào)按類分離，增強(qiáng)了抗干擾能力，提高了控制可靠性；3、軟、硬件皆按最復(fù)雜要求設(shè)計(jì)為通用形式，受控的測(cè)試項(xiàng)目可以任意組合且基本上都采用排線連接，大大減少施工及調(diào)試復(fù)雜性，便于生產(chǎn)、管理；4、邏輯控制裝置設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了升級(jí)功能，配不同外設(shè)即可按功能強(qiáng)弱分為不同型號(hào)，實(shí)用性好。
圖1、本實(shí)用新型邏輯控制裝置所在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、本實(shí)用新型邏輯控制裝置所在系統(tǒng)原理框圖；圖3、本實(shí)用新型邏輯控制裝置功能框圖；圖4、本實(shí)用新型邏輯控制裝置元器件安裝位置示意圖；圖5、本實(shí)用新型邏輯控制裝置內(nèi)PLCC擴(kuò)展板電路原理圖；圖6、本實(shí)用新型邏輯控制裝置面板示意圖；圖7、本實(shí)用新型邏輯控制裝置內(nèi)JR板電路原理圖；圖8、本實(shí)用新型邏輯控制裝置內(nèi)PLCC板上主要器件位置示意以下結(jié)合附圖1～8給出本實(shí)用新型的實(shí)施例本實(shí)用新型的實(shí)施是參照?qǐng)D1～8，邏輯控制裝置采用標(biāo)準(zhǔn)抽屜式機(jī)箱(440×480×119,L×W×H)，和其余的受控部分安裝在同一個(gè)機(jī)柜(1.6m高)上，采用模塊式設(shè)計(jì)，可以方便地取下來調(diào)試或維修。參照?qǐng)D2邏輯控制裝置與其它模塊的信號(hào)連接關(guān)系所有信號(hào)歸類為四個(gè)接口，232口連PC機(jī)和各個(gè)測(cè)試模塊內(nèi)單片機(jī)；打印接口連打印機(jī)打印測(cè)試結(jié)果IDC40接口與各儀表IDC40接口相并接，用作弱電信號(hào)的并聯(lián)控制同步信號(hào)輸出，不合格信號(hào)引入及啟動(dòng)、復(fù)位等功能；H2口用作輸出控制繼電器控制模塊運(yùn)用的強(qiáng)電信號(hào)。參照?qǐng)D3面板的測(cè)試項(xiàng)目選擇及功能選擇信號(hào)通過PLCC板轉(zhuǎn)接以后，分別連到PLC的X0～X7及X10～X17端口，PLC根據(jù)設(shè)定狀態(tài)，通過內(nèi)部程序運(yùn)行，在Y0～Y7經(jīng)BK1板送出同步信號(hào)，在Y8～YF的控制下使受控儀表測(cè)試模塊單元開始測(cè)試，同時(shí)繼電控制回路接通，面板上測(cè)試項(xiàng)目的指示燈點(diǎn)亮；某項(xiàng)目測(cè)試完畢后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)到下一個(gè)項(xiàng)目。如果測(cè)試過程中有不合格，則從BK1板輸入，經(jīng)過PLCC板轉(zhuǎn)接后送到PLC的X8～XF端口，PLC讀取后記在寄存器中，全部測(cè)試完畢后，通過鎖存，輸出不合格項(xiàng)目點(diǎn)亮面板上對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的不合格指示燈。測(cè)試過程中要求打印數(shù)據(jù)，則測(cè)試過程中PLC通過232口和單片機(jī)通訊讀回?cái)?shù)據(jù)，測(cè)試完畢后將結(jié)果打印出來。其中電源PWR板提供串行通訊用的兩組±12V的電源給BK2板，用于內(nèi)外部的隔離傳送數(shù)據(jù)，提高裝置的抗干擾能力BK2板連接各儀表單元及打印機(jī)，實(shí)現(xiàn)通訊及輸出測(cè)試結(jié)果功能。參照?qǐng)D4邏輯控制裝置內(nèi)器件分塊安裝、接線，然后拼在一起即可，而且引線大都采用扁平線，便于生產(chǎn)。前面板上K1～K7是測(cè)試項(xiàng)目選擇按鈕，K9～K12是功能選擇按鈕，這些接線都連到其附加板FT板上的XS和XS’,FT板上的D1～D7、D8～D14是測(cè)試項(xiàng)目指示和不合格指示二極管，這些信號(hào)全部通過JK7和PLCC板的JK3相連，后面板上附有BK1板和BK2板，這些信號(hào)都和PLCC板相連，而且PLCC板放在中間，便于其上信號(hào)與其它器件連接且干擾最小。參照?qǐng)D5 PLCC板，JK1、JK2為從PLC端口引入的信號(hào)，其中Y0～Y7分別并聯(lián)到JK6～17～21，表示同步信號(hào)，JK3～20～32表示面板上的正在測(cè)試項(xiàng)目指示，JK5～2～9連到JR板上，控制繼電器動(dòng)作；Y0～Y7通過U1、U2鎖存及U6驅(qū)動(dòng)后，連到JK3～19～31作為面板上的不合格指示，其中YB和三極管T2組合形成鎖存脈沖CP信號(hào)，連到4042的觸發(fā)端；Y0～Y7通過U3和U4的隔離，實(shí)現(xiàn)了電平間+12V和5V的轉(zhuǎn)換，YB經(jīng)U5隔離后作為strobe脈沖，U3、U4的輸出作為數(shù)據(jù)信息，即可實(shí)現(xiàn)打印功能。通過以上所述將Y0～Y7共進(jìn)行了5次復(fù)用，以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的功能。其中關(guān)鍵一點(diǎn)為電源控制，Y9控制KR1使得Y9接通情況下，才可以進(jìn)行繼電器控制，測(cè)試項(xiàng)目指示信號(hào)同步的功能。而Y9斷開時(shí)，Y8有脈沖，Y0～Y7有數(shù)據(jù)送出，則可以實(shí)現(xiàn)打印功能；YB有脈沖，則可以鎖存Y0～Y7的狀態(tài)。FMQ是蜂鳴器，有不合格項(xiàng)目時(shí)鳴響；繼電器KR2當(dāng)作啟動(dòng)耐壓測(cè)試時(shí)的高壓輸出觸發(fā)，其余一些信號(hào)用于轉(zhuǎn)接，以上完成了PLCC板作為信號(hào)匯總及PLC端口擴(kuò)展的功能。參照?qǐng)D6是邏輯控制裝置的前面板布置示意，以功能排布，左邊上方為正在測(cè)試項(xiàng)目的指示，下方為鎖存的不合格指示燈，中間部分為測(cè)試項(xiàng)目選擇按鈕，手動(dòng)測(cè)試時(shí)，可按下測(cè)試按鈕的項(xiàng)目。自動(dòng)測(cè)試時(shí)按啟動(dòng)按鈕后，則依次切換測(cè)試未按下測(cè)試按鈕的項(xiàng)目，測(cè)試完畢給出結(jié)果，等待下一次循環(huán)開始。右邊為啟動(dòng)按鈕和復(fù)位測(cè)試功能按鈕，按啟動(dòng)后則開始測(cè)試設(shè)定的項(xiàng)目，按復(fù)位則終止正在進(jìn)行的測(cè)試過程，設(shè)定方便，操作簡(jiǎn)單。參照?qǐng)D7是JR板的控制示意，反映了和PLCC板的連接，圖7和圖5配合，便于理解控制測(cè)試功能，并且從圖中可以看出各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目之間加有信號(hào)互鎖，防止測(cè)試輸出時(shí)信號(hào)混亂及產(chǎn)生事故，保障安全。圖8反映PLCC板上主要器件的位置。PLCC板大小為100×145(W×L)。其上U1、U2為集成塊4042，用于不合格信號(hào)的鎖存，經(jīng)U6(SN75466)驅(qū)動(dòng)后，后級(jí)經(jīng)JK3連不合格指示U3、U4、U5用于對(duì)打印機(jī)所需的信號(hào)進(jìn)行隔離，其輸出經(jīng)JK6最終連到打印接口。蜂鳴器FMQ由YC控制，作為不合格聲音報(bào)警，板上有兩組電源提供，7812和7805，分別作為PLCC板上工作電源和打印機(jī)所需電源。KR1由PLC的Y9控制，作為PLCC板實(shí)現(xiàn)復(fù)用功能的電源控制；KR2由PLC的YE控制，經(jīng)JK6輸出后控制耐壓測(cè)試模塊，作為啟動(dòng)及停止高壓輸出信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種家電通用安全性能組合測(cè)試用邏輯控制裝置，包括可編程序控制器PLC、擴(kuò)展板PLCC、繼電器控制板JR、電源板PWR、變壓器T1～T4及前后面板等，其特征在于PLC上的RS232口是與后面板的BK2板上的JK14插座連接，經(jīng)過BK2板上的兩級(jí)隔離后連到JK15，再連到JK12，作為串行口和外部各儀表模塊的單片機(jī)的232串口相連，另外RS232口還連接PC機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的控制裝置，其特征在于擴(kuò)展板PLCC的JK3插座連接前面板JK7插座，以連接測(cè)試指示燈D1～D7和不合格指示燈D8～D14。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的控制裝置，其特征在于PLCC的JK6插座接到后面板的JK8插座，JK8插座一方面連接到JK10，后接到JK11，再連接打印機(jī)，另一方面連接到JK9插座當(dāng)作和外部連接口IDC40。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的控制裝置，其特征在于所述的PLCC的JK1、JK2插座是連接到PLC的輸入、輸出信號(hào)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述控制裝置，其特征在于PLCC板的JK5插座和JR板上的J1相連，做為控制信號(hào)控制JR板上的繼電器動(dòng)作，JK4與變壓器T3、T4連接，提供電源引入，JR板上的J2與后面板上的H2相連后，H2接到繼電器控制模塊，作為繼電器觸點(diǎn)信號(hào)。
專利摘要一種家電安全性能組合測(cè)試用邏輯控制裝置,屬電工儀表測(cè)控裝置領(lǐng)域。本裝置由主控器件PLC及外部擴(kuò)展PLCC板、繼電器控制JR板及前后面板等組成。本裝置可以實(shí)現(xiàn)接地電阻、絕緣電阻、泄漏電流、冷/熱態(tài)耐壓、電壓電流功率及低壓?jiǎn)?dòng)的手動(dòng)或自動(dòng)測(cè)試控制,如外配打印機(jī)或PC機(jī),則可以完成打印測(cè)試數(shù)據(jù)或?qū)y(cè)試數(shù)據(jù)上傳給PC機(jī)。本裝置能提高系統(tǒng)可靠性,很方便構(gòu)成測(cè)試系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)家電安規(guī)測(cè)試要求。
文檔編號(hào)G01R15/12GK2462393SQ0026015
公開日2001年11月28日 申請(qǐng)日期2000年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月26日
發(fā)明者石光明, 周伶, 廖寧嵐 申請(qǐng)人:廣州擎天實(shí)業(yè)有限公司電工分公司