專利名稱：一種檢測開關(guān)設(shè)備配套控制柜的模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)設(shè)備配套控制柜的檢驗(yàn)裝置，特別涉及一種用于檢 測電力系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備配套控制柜內(nèi)部線路的模擬裝置。
背景技術(shù)：
在高壓開關(guān)設(shè)備制造企業(yè)中，對于為開關(guān)設(shè)備如GIS (氣體絕緣金屬封 閉開關(guān)設(shè)備)配套控制柜的出廠檢驗(yàn)是非常重要和必需的。以往開關(guān)設(shè)備配 套控制柜的檢驗(yàn)工作都必須和已制造、裝配完成的實(shí)際開關(guān)設(shè)備連接起來共 同檢驗(yàn)。隨著生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和產(chǎn)業(yè)細(xì)分，這種聯(lián)合檢驗(yàn)方式逐步暴露出了弊 端，即開關(guān)設(shè)備制造周期較長，而配套控制柜則往往先于開關(guān)設(shè)備產(chǎn)品完成， 如果等待聯(lián)合檢驗(yàn)，必將影響控制柜產(chǎn)品的生產(chǎn)速度，影響生產(chǎn)節(jié)奏的加快。 因此，設(shè)計制造一種可模擬開關(guān)設(shè)備動作信息的檢測裝置，使控制柜能夠脫 離實(shí)際開關(guān)設(shè)備，獨(dú)立被檢驗(yàn)，就可以最大限度的提高生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可模擬開關(guān)設(shè)備動作信息的對配套控制柜內(nèi)部 控制回路進(jìn)行檢測的裝置，可滿足控制柜脫離開關(guān)設(shè)備本體，獨(dú)立檢驗(yàn)，最 大限度的提高控制柜的生產(chǎn)效率。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的 一種檢測開關(guān)設(shè)備配套控制柜的模擬裝置，其特征在于，包括一個控制 整個裝置正常工作的PLC控制器單元、連接在PLC控制器單元輸出模塊用于 帶動被檢測設(shè)備控制回路動作的出口繼電器、連接在AC380V動力電進(jìn)線上供 PLC控制器單元使用的DC220V和DC24V兩路電源、連接在DC220V電源與PLC 控制器單元輸入模塊之間的需求按鈕開關(guān)；需求按鈕開關(guān)根據(jù)操作需求發(fā)出操作命令，送給PLC控制器單元作為需求信息，PLC控制器單元識別需求信 息后根據(jù)內(nèi)存的檢測程序?qū)Ρ粰z測設(shè)備的控制回路分、合狀態(tài)進(jìn)行診斷，確 認(rèn)無誤后，輸出模擬動作信號給出口繼電器，出口繼電器模擬開關(guān)設(shè)備動作, 使被檢測設(shè)備控制回路接通或斷開，該接通或斷開的狀態(tài)信號二次返回給 PLC控制器單元對該動作狀態(tài)信號進(jìn)行判斷，并再次通過出口繼電器輸出判 斷結(jié)果給顯示單元，完成對該被檢測設(shè)備控制回路的檢測。
上述方案中，所述的PLC控制器單元包括一個中央控制模塊、 一個輸入 模塊和一個輸出模塊，中央控制模塊與輸入模塊和輸出模塊之間采用系統(tǒng)總 線連接，所述需求信息的信號和被檢測設(shè)備控制回路的分、合狀態(tài)信號被送 入輸入模塊，輸入模塊識別信號后通過總線傳遞給中央控制模塊，中央控制 模塊根據(jù)預(yù)先寫好的內(nèi)存檢測程序，對輸入模塊信息進(jìn)行分析，并模擬出被 檢測設(shè)備控制回路的動作信號傳遞給輸出模塊；輸出模塊將該模擬動作信號 輸出給出口繼電器，出口繼電器的接點(diǎn)模擬開關(guān)設(shè)備的動作接通或斷開被檢 測設(shè)備的控制回路。
所述的被檢測設(shè)備控制回路包括斷路器回路、PT回路、報警閉鎖回路、 隔離開關(guān)或接地開關(guān)回路，從而帶動所述斷路器回路、PT回路、報警閉鎖回 路其它機(jī)構(gòu)回路動作的出口繼電器分別為第一出口繼電器、第二出口繼電器、 第三出口繼電器和第四出口繼電器。所述第二出口繼電器為用于選擇模擬PT 不同線圈回路電壓的轉(zhuǎn)換開關(guān)。所述PT回路的輸出連接電壓表。
所述AC380V動力電進(jìn)線上并聯(lián)有電源保護(hù)單元保護(hù)供電回路。
所述連接在DC220V電源與PLC控制器單元輸入模塊之間的需求按鈕開關(guān) 就地設(shè)置在模擬裝置本體上和遠(yuǎn)程設(shè)置在被檢測設(shè)備上。
本發(fā)明采用PLC (可編程邏輯控制器)+出口繼電器+儀表的方式，組 建全新的被檢測控制柜的模擬系統(tǒng)；為確保操作人員和元器件的安全，電源 進(jìn)線測裝有電源保護(hù)單元。本發(fā)明的PLC通過美國GE公司的軟件平臺ME 軟件進(jìn)行編程，以完成遠(yuǎn)程控制操作。同時根據(jù)回路需要可編制DC110V和 DC/AC220V的程序，將工作人員從勞動大大減輕，提高了工作效率。


圖1為本發(fā)明裝置的功能結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明裝置的電源系統(tǒng)原理圖。
圖3為圖1中控制器PLC的具體結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 如圖1、圖2所示， 一種檢測開關(guān)設(shè)備配套控制柜的模擬裝置，包括 控制整個裝置正常工作的核心PLC控制器單元、用于連接外部電纜的接插件， 用于帶動輸出信號的出口繼電器l、 2、 3、 4。用于檢測電源工作電壓和被檢 測設(shè)備PT回路電壓的數(shù)顯電壓表、DC220V和DC24V兩路工作電源、電源保 護(hù)單元、需求按鈕開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、接線端子排等。外部AC380V動力電引入 該模擬裝置端子排，送給DC220V和DC24V工作電源使用，通過并聯(lián)電源保護(hù) 單元保護(hù)供電回路。通過數(shù)顯電壓表監(jiān)視電源工作電壓。需求按鈕開關(guān)根據(jù) 操作需求發(fā)出操作命令，通過接插件轉(zhuǎn)接送給PLC控制器單元，作為檢測需 求輸入信號，外部待檢測設(shè)備控制回路的信號通過接插件轉(zhuǎn)接送給PLC作為 回路狀態(tài)輸入信號。PLC根據(jù)內(nèi)存的檢測程序判斷這些輸入信號然后輸出模 擬動作信號，通過出口繼電器模擬開關(guān)設(shè)備動作，并通過插接件使被檢測設(shè) 備控制回路接通或斷開，該接通或斷開的狀態(tài)信號二次返回給PLC控制器單 元該對動作狀態(tài)信號進(jìn)行判斷，并再次通過出口繼電器輸出判斷結(jié)果給顯示 單元，完成對該被檢測設(shè)備控制回路的檢測。顯示單元可以是指示燈、顯示 屏或蜂鳴器，如指示燈，當(dāng)PLC控制器單元對二次返回的動作狀態(tài)信號進(jìn)行 判斷后，被檢測設(shè)備控制回路連接正確，綠燈亮，反之則紅燈亮。
該模擬裝置從功能上可分為4個相對獨(dú)立的單元，即斷路器回路檢測單 元，PT回路檢測單元，報警與閉鎖回路檢測單元，隔離開關(guān)或接地開關(guān)回路 檢測單元。
他們分別可以檢測待檢測設(shè)備的斷路器回路，PT回路，報警與閉鎖回路 和隔離開關(guān)或接地開關(guān)回路。PT檢測單元通過接插件連接一個選擇模擬PT不同線圈回路電壓的轉(zhuǎn)換開關(guān)，將待檢測設(shè)備的所有PT回路輪流檢測，并通 過與其輸出并聯(lián)的電壓表實(shí)現(xiàn)監(jiān)視。
信號(數(shù)據(jù))傳輸
PLC控制器單元通過輸入模塊分別采集待檢測設(shè)備相應(yīng)控制回路的狀態(tài) 信息和來自需求按鈕開關(guān)的信號，并進(jìn)行處理，PLC控制器單元通過輸出模 塊將處理后的信號傳遞到各檢測回路相應(yīng)的出口繼電器l、 2、 3、 4，再經(jīng)它 們傳送到待檢測設(shè)備的相應(yīng)回路，模擬出開關(guān)設(shè)備的相應(yīng)的合或分狀態(tài)。 控制實(shí)施
通過待檢測設(shè)備上的就地遠(yuǎn)方選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)將操作地點(diǎn)信息送給PLC， 按照需要在待檢測設(shè)備上(就地)或模擬裝置本體上通過操作需求按鈕開關(guān)， 向PLC提出控制信號，通過PLC對輸入信號進(jìn)行匯總、篩選和處理后通過 PLC的輸出模塊將相應(yīng)的信號輸出。
如圖3所示，PLC控制器單元包括一個中央控制模塊、 一個輸入模塊和 一個輸出模塊，中央控制模塊與輸入模塊、輸出模塊之間采用系統(tǒng)總線連接。 待檢測回路狀態(tài)信號(主要指回路的完整性和正確性)和操作需求信號(需 要模擬的開關(guān)合閘或分閘動作需求)被送入輸入模塊，輸入模塊識別信號后 通過總線傳遞給中央控制模塊，中央控制模塊根據(jù)預(yù)先寫好的內(nèi)存檢測程序， 對輸入模塊傳來的信息進(jìn)行分析，并模擬出開關(guān)設(shè)備相應(yīng)的狀態(tài)信息傳遞給 輸出模塊。輸出模塊根據(jù)中央控制模塊傳來的信息，作出相應(yīng)的輸出?？刂?相應(yīng)的出口繼電器動作。出口繼電器的接點(diǎn)模擬出開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)并經(jīng)接插 件接通或斷開待檢測控制柜內(nèi)相應(yīng)的控制回路。
以下對被檢測設(shè)備的各檢測單元的檢測原理予以分述。 1)模擬斷路器機(jī)構(gòu)的動作和狀態(tài)并檢測斷路器回路。 通過操作模擬裝置面板上的斷路器合閘或分閘需求按鈕開關(guān)或者被檢測 設(shè)備斷路器上的合分閘操作按鈕開關(guān)產(chǎn)生合閘或分閘的需求信息，并將合、 分閘需求信息通過接插件傳送給PLC控制器單元中的斷路器回路檢測單元 (包括待檢測設(shè)備相應(yīng)控制回路的狀態(tài)信息)，通過輸入模塊到中央控制模 塊，中央控制模塊識別出需求信息后根據(jù)設(shè)計好的檢驗(yàn)程序，對被檢測控制柜的斷路器控制回路狀態(tài)進(jìn)行診斷，確認(rèn)無誤后，通過輸出模塊輸出斷路器 機(jī)構(gòu)需要分、合閘的模擬動作信號，通過出口繼電器l及接插件使被檢測設(shè)
備的斷路器合閘或者分閘動作，該動作狀態(tài)信號二次返回給PLC控制器單元 中的斷路器回路檢測單元，中央控制模塊對動作狀態(tài)信號進(jìn)行判斷，并再次 通過輸出模塊及通過出口繼電器輸出判斷結(jié)果給顯示單元(指示燈)。模擬動 作信號包括模擬斷路器機(jī)構(gòu)A、 B、 C相單獨(dú)分、合閘的動作，也可以模擬 三相同時分合閘的動作。
2) 模擬隔離開關(guān)、接地開關(guān)的動作和狀態(tài)并檢測相關(guān)回路。 操作模擬裝置面板上的合、分操作按鈕或者待檢測控制柜上的合、分操
作開關(guān)產(chǎn)生合閘或分閘的需求信息，并將需求信息和被檢測控制柜的隔離開 關(guān)、接地開關(guān)控制回路狀態(tài)信息(主要指回路的完整性和正確性)傳送給裝 置的隔離開關(guān)或接地開關(guān)回路檢測單元。該單元識別出合或分的需求信息后 根據(jù)設(shè)計好的檢驗(yàn)程序，對被檢測控制柜的隔離開關(guān)、接地開關(guān)控制回路信 息進(jìn)行診斷，確認(rèn)無誤后模擬出隔離開關(guān)、接地開關(guān)機(jī)構(gòu)需要分、合閘的動 作，并通過與該測試裝置上的出口繼電器4模擬出隔離開關(guān)、接地開關(guān)合閘 或者分閘的輔助開關(guān)狀態(tài)。
3) 檢測電壓互感器二次回路(PT回路)。
通過操作模擬裝置上的用于選擇模擬PT不同線圈回路的轉(zhuǎn)換開關(guān)和模 擬PT 二次回路電壓的AC220V電源模擬出PT各個二次線圈的電壓，并將被 檢測控制柜PT回路信息傳送給該測試裝置的PT回路檢測單元。PT回路檢 測單元根據(jù)設(shè)計好的程序，對被檢測控制柜的PT回路信息進(jìn)行診斷，并通 過安裝在該模擬裝置上的指針式電壓表顯示出PT模擬電壓。該裝置可以模 擬并檢測最多五組線圈的單相或者三相電壓互感器回路。
4) 模擬所有故障閉鎖信號并檢測相關(guān)回路。
通過操作模擬裝置上的與閉鎖對應(yīng)的閉鎖測試操作按鈕產(chǎn)生閉鎖測試的 需求信息，并將需求信息和被檢測控制柜的閉鎖回路信息傳送給該模擬裝置 的閉鎖和報警檢測單元。閉鎖和報警檢測單元識別出閉鎖需求信息后根據(jù)設(shè) 計好的檢驗(yàn)程序，通過與出口繼電器3模擬出所有的故障閉鎖信號。并按照先后順序分時激活被檢測控制柜內(nèi)的閉鎖繼電器?？梢詸z測各個閉鎖繼電器 是否正確動作，以及檢測閉鎖繼電器動作后斷路器控制回路是否被閉鎖。從 而完成對閉鎖回路的檢測。
5)模擬所有故障報警信號并檢測相關(guān)回路。
通過模擬裝置上的與報警對應(yīng)的報警測試操作按鈕產(chǎn)生報警測試需求信 息，并將報警測試需求信息和被檢測控制柜的報警回路信息傳送給該測試裝 置的閉鎖和報警檢測單元。閉鎖和報警檢測單元識別出報警測試需求信息后 根據(jù)設(shè)計好的檢驗(yàn)程序，通過出口繼電器4模擬出所有的故障報警信號。并 按照先后順序分時激活被檢測控制柜內(nèi)的報警燈屏。通過檢測各個報警燈是 否被正確點(diǎn)亮來檢測報警回路。
權(quán)利要求
1、一種檢測開關(guān)設(shè)備配套控制柜的模擬裝置，其特征在于，包括一個控制整個裝置正常工作的PLC控制器單元、連接在PLC控制器單元輸出模塊上的用于帶動被檢測設(shè)備控制回路動作的出口繼電器、連接在AC380V動力電進(jìn)線上供PLC控制器單元使用的DC220V和DC24V兩路電源、連接在DC220V電源與PLC控制器單元輸入模塊之間的需求按鈕開關(guān)；需求按鈕開關(guān)根據(jù)操作需求發(fā)出操作命令，送給PLC控制器單元作為需求信息，PLC控制器單元識別需求信息后根據(jù)內(nèi)存的檢測程序?qū)Ρ粰z測設(shè)備的控制回路分、合狀態(tài)進(jìn)行診斷，確認(rèn)無誤后，輸出模擬動作信號給出口繼電器，出口繼電器模擬開關(guān)設(shè)備動作，使被檢測設(shè)備控制回路接通或斷開，該接通或斷開的狀態(tài)信號二次返回給PLC控制器單元對該動作狀態(tài)信號進(jìn)行判斷，并再次通過出口繼電器輸出判斷結(jié)果給顯示單元，完成對該被檢測設(shè)備控制回路的檢測。
2、 如權(quán)利要求1所述的檢測開關(guān)設(shè)備配套控制柜的模擬裝置，其特征 在于，所述的PLC控制器單元包括一個中央控制模塊、 一個輸入模塊和一個 輸出模塊，中央控制模塊與輸入模塊和輸出模塊之間采用系統(tǒng)總線連接，所 述需求信息的信號和被檢測設(shè)備控制回路的分、合狀態(tài)信號被送入輸入模塊， 輸入模塊識別信號后通過總線傳遞給中央控制模塊，中央控制模塊根據(jù)預(yù)先 寫好的內(nèi)存檢測程序，對輸入模塊信息進(jìn)行分析，并模擬出被檢測設(shè)備控制 回路的動作信號傳遞給輸出模塊；輸出模塊將該模擬動作信號輸出給出口繼 電器，出口繼電器的接點(diǎn)模擬開關(guān)設(shè)備的動作接通或斷開被檢測設(shè)備的控制 回路。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的檢測開關(guān)設(shè)備配套控制柜的模擬裝置，其特 征在于，所述的被檢測設(shè)備控制回路包括斷路器回路、PT回路、報警閉鎖回 路、隔離開關(guān)或接地開關(guān)回路，從而帶動所述斷路器回路、PT回路、報警閉 鎖回路、隔離開關(guān)或接地開關(guān)回路動作的出口繼電器分別為第一出口繼電器、 第二出口繼電器、第三出口繼電器和第四出口繼電器，其中，所述第二出口 繼電器為用于選擇模擬PT不同線圈回路電壓的轉(zhuǎn)換開關(guān)；所述PT回路的輸 出連接電壓表。
4、 如權(quán)利要求1所述的檢測開關(guān)設(shè)備配套控制柜的模擬裝置，其特征在 于，所述AC380V動力電進(jìn)線上并聯(lián)有電源保護(hù)單元保護(hù)供電回路。
5、 如權(quán)利要求1所述的檢測開關(guān)設(shè)備配套控制柜的模擬裝置，其特征在 于，所述連接在DC220V電源與PLC控制器單元輸入模塊之間的需求按鈕開關(guān) 就地設(shè)置在模擬裝置本體上和遠(yuǎn)程設(shè)置在被檢測設(shè)備上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測開關(guān)設(shè)備配套控制柜的模擬裝置，包括一個PLC控制器單元、連接在PLC控制器單元輸出模塊用于帶動被檢測設(shè)備控制回路動作的出口繼電器、連接在AC380V動力電進(jìn)線上供PLC控制器單元使用的DC220V和DC24V兩路電源、連接在DC220V電源與PLC控制器單元輸入模塊之間的需求按鈕開關(guān)；需求按鈕開關(guān)發(fā)出操作命令，送給PLC控制器單元識別需求信息后，根據(jù)內(nèi)存的檢測程序?qū)Ρ粰z測設(shè)備的控制回路分、合狀態(tài)進(jìn)行診斷，輸出模擬動作信號給出口繼電器，出口繼電器模擬開關(guān)設(shè)備動作，使被檢測設(shè)備控制回路接通或斷開，狀態(tài)信號二次返回給PLC控制器單元判斷并輸出判斷結(jié)果給顯示單元，完成對被檢測設(shè)備控制回路的檢測。
文檔編號G01R31/08GK101515014SQ20091002156
公開日2009年8月26日 申請日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者鋒 李, 軍 王, 霞 王, 玥 章 申請人:中國西電電氣股份有限公司