CN101387581A - 一种自动转换开关电器的自动检验系统 - Google Patents

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Abstract

一种自动转换开关电器的自动检验系统。其包括控制模块和转接模块；控制模块包括嵌入式工业控制计算机、数字I/O模块和RS485多串口模块；转接模块包括光耦、晶体闸流管、交流接触器、电动调压器控制模块和转接板。本发明采用成本低的电动调压器，从而可降低系统成本；采用低功耗嵌入式计算机，以减小系统体积和功耗，并能根据不同检验产品和实时性要求采用Windows XP Embedded或Windows CE嵌入式操作系统，从而可提高系统实时性和可靠性；采用CF存储卡存储操作系统和检验程序，以提高系统对高温、高湿度和震动环境适应能力；采用PC/104总线扩展串口和数字I/O，因此能实现对多件产品同时进行检验。

Description

一种自动转换开关电器的自动检验系统
技术领域
本发明涉及一种自动检验系统，特别是涉及一种自动转换开关电器的自动检验系统。
背景技术
自动转换开关电器的作用是用于监测电源，并能够将一个或多个负载从一个电源自动转换至另一个电源。目前本领域中所使用的几种自动检验系统大多数仅适用于断路器，特别是空气断路器，而没有专门用于自动转换开关电器的自动检验系统，因而不能完整地检测出自动转换开关电器的机械连锁或电气连锁特性，所以目前自动转换开关电器的检验主要还是依靠人工来进行，这样不但工作效率比较低，而且容易出现错误。另外，上述自动检验系统中采用自动方式检验的系统通常需要使用专用的控制器，这样就会造成生产成本升高。虽然采用嵌入式控制系统的自动检验系统具有功耗低、体积小等特点，但其具备的串口和数字I/O也较少，因而不能达到同时检验多件产品的要求。而采用Windows XP等通用操作系统的自动检验系统虽然开发速度较快，但实时性较差，而且对系统硬件的要求较高，因此会造成硬件成本升高；另外该系统采用的硬盘式存储器为机械结构，因此其寿命和可靠性受环境因素影响较大，特别是在高温、潮湿、震动强度较大的环境下容易造成设备的损坏。此外，上述自动检验系统通常采用可调式交流电源，这样就会增加系统的成本，而采用工业控制计算机或PLC不仅体积大，而且功耗高。
发明目的
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种系统的成本低，体积小，功耗低，实时性和可靠性高，对环境的适应能力强，并且能够多件产品同时进行检验的自动转换开关电器的自动检验系统。
为了达到上述目的，本发明提供的自动转换开关电器的自动检验系统包括控制模块和转接模块；其中控制模块包括嵌入式工业控制计算机、数字I/O模块和RS485多串口模块；所述的嵌入式工业控制计算机为整个系统的核心，其采用Windows XP Embedded或Windows CE嵌入式操作系统，安装在CF存储卡介质上，并通过自我堆栈式PC/104总线分别与RS485多串口模块和数字I/O模块相连，其中数字I/O模块又与转接模块相连，而RS485多串口模块则通过通讯线缆与自动转换开关电器上的控制器相接，从而对自动转换开关电器的状态进行控制和对其参数进行读取和设置；转接模块包括光耦、晶体闸流管、交流接触器、电动调压器控制模块和转接板；所述的数字I/O模块通过光耦连接在晶体闸流管的控制端，而晶体闸流管则连接交流接触器，以控制与交流接触器相连的检验台电源上常用和备用三相电源的通断；数字I/O模块同时通过光耦连接电动调压器控制模块，以控制与电动调压器控制模块相连的检验台电源上常用和备用三相电源电压的升降；而转接板则连接在数字I/O模块和与检验台电源相连的自动转换开关电器之间，其能够将检验台电源上常用和备用电源断路器分合状态反馈信号经断路器辅助开关返回给数字I/O模块，然后经PC/104总线反馈到嵌入式工业控制计算机。
所述的数字I/O模块连接在光耦的一个输入端，光耦的另一输入端接数字地，而光耦的两个输出端则分别连接在晶体闸流管的控制端和输出端；晶体闸流管的输出端连接在交流接触器的输入端，用于控制交流接触器的电压则分别由晶体闸流管的输入端和交流接触器的输入端输入；交流接触器的输出端和用于控制检验台电源上常用和备用三相电源的通断。
所述的通讯线缆13为屏蔽双绞线。
本发明提供的自动转换开关电器的自动检验系统是采用成本较低的电动调压器来代替可调式交流电源，从而可以降低系统成本。同时采用低功耗嵌入式计算机来代替工业控制计算机，以减小系统的体积和功耗，并能够根据不同检验产品和实时性要求采用Windows XP Embedded或Windows CE嵌入式操作系统来代替Windows XP等通用操作系统，从而可以提高系统的实时性和可靠性，同时采用Compact Flash存储卡存储操作系统和检验程序，以此来提高系统对高温、高湿度和震动环境的适应能力。另外，采用PC/104总线来扩展串口和数字I/O，因此能够提高系统对震动环境的适应能力，从而可以实现对多件自动转换开关电器同时进行检验。
附图说明
图1为本发明提供的自动转换开关电器的自动检验系统构成示意图。
图2为数字I/O模块通过光耦连接晶体闸流管以及交流接触器来控制检验台电源上常用和备用三相电源通断的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的自动转换开关电器的自动检测系统进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的自动转换开关电器的自动检验系统包括控制模块和转接模块；其中控制模块包括嵌入式工业控制计算机1、数字I/O模块3和RS485多串口模块4；所述的嵌入式工业控制计算机1为整个系统的核心，其采用Windows XP Embedded或Windows CE嵌入式操作系统，安装在CF(Compact Flash)存储卡介质上，并通过自我堆栈式PC/104总线2，2’分别与RS485多串口模块4和数字I/O模块3相连，其中数字I/O模块3又与转接模块相连，而RS485多串口模块4则通过通讯线缆13与自动转换开关电器11上的控制器相接，从而对自动转换开关电器11的状态进行控制和对其参数进行读取和设置；转接模块包括光耦5，7、晶体闸流管8、交流接触器9、电动调压器控制模块6和转接板14；所述的数字I/O模块3通过光耦7连接在晶体闸流管8的控制端，而晶体闸流管8则连接交流接触器9，以控制与交流接触器9相连的检验台电源10上常用和备用三相电源的通断；数字I/O模块3同时通过光耦5连接电动调压器控制模块6，以控制与电动调压器控制模块6相连的检验台电源10上常用和备用三相电源电压的升降，进而模拟自动转换开关电器在实际使用中的常用、备用电源超压、欠压、失压以及断相等情况；而转接板14则连接在数字I/O模块3和与检验台电源10相连的自动转换开关电器11之间，其能够将检验台电源10上常用和备用电源断路器分合状态反馈信号经断路器辅助开关返回给数字I/O模块3，然后经PC/104总线2反馈到嵌入式工业控制计算机1。
如图2所示，所述的数字I/O模块3连接在光耦7的一个输入端，光耦7的另一输入端接数字地，而光耦7的两个输出端则分别连接在晶体闸流管8的控制端G和输出端K；晶体闸流管8的输出端K连接在交流接触器9的输入端I1，用于控制交流接触器9的电压则分别由晶体闸流管8的输入端A和交流接触器9的输入端I2输入；交流接触器9的输出端OUT1和OUT2用于控制检验台电源10上常用和备用三相电源的通断。
所述的通讯线缆13为屏蔽双绞线。
利用本发明提供的自动检验系统对自动转换开关电器11进行检验的过程如下：首先将待检验自动转换开关电器11上控制器的相应端口和通讯线缆13相连，将断路器辅助开关与转接板14相连，同时将电动调压器控制模块6上电动调压器电源的输入端口与检验台电源10相连，然后利用嵌入式工业控制计算机1通过通讯电缆13将自动转换开关电器11上控制器的工作方式分别设置成自投不自复和互为备用，并通过电动调压器控制模块6控制检验台电源10提供的常用电源和备用电源电压的超压和欠压，并根据自动转换开关电器11上常用和备用电源断路器辅助开关的反馈信号来判断其是否转换到相应状态。之后，嵌入式工业控制计算机1将控制检验台电源10提供的常用电源和备用电源单项的断项，以判断自动转换开关电器11上控制器是否产生断项报警信号。嵌入式工业控制计算机1通过数字I/O模块3发出指令，将光耦7导通，进而导通晶体闸流管8，使交流接触器9的输入端导通输入电压，交流接触器9输出端的常闭点断开，检验台电源10上相应的单相电源线断开，以模拟应用环境中断相情况，并判断自动转换开关电器11上的控制器是否通过通讯电缆13发出相应的报警信号。然后，嵌入式工业控制计算机1发出远程遥控指令，通过反馈信号来判断远程遥控指令是否正常响应，并通过数字I/O模块3连接的继电器控制直流24V电源的通断以发出消防信号，以判断自动转换开关电器11上的控制器是否发出消防报警信号。最后，嵌入式工业控制计算机1发出远程复位指令并检测自动转换开关电器11上的控制器是否通过通讯电缆13发出复位响应信号和控制器初始化信号，并显示出响应远程复位功能是否正常的结果。

Claims (3)

1、一种自动转换开关电器的自动检验系统，其特征在于：所述的自动转换开关电器的自动检验系统包括控制模块和转接模块；其中控制模块包括嵌入式工业控制计算机(1)、数字I/O模块(3)和RS485多串口模块(4)；所述的嵌入式工业控制计算机(1)为整个系统的核心，其采用WindowsXP Embedded或Windows CE嵌入式操作系统，安装在CF存储卡介质上，并通过自我堆栈式PC/104总线(2，2’)分别与多串口模块(4)和RS485数字I/O模块(3)相连，其中数字I/O模块(3)又与转接模块相连，而RS485多串口模块(4)则通过通讯线缆(13)与自动转换开关电器(11)上的控制器相接，从而对自动转换开关电器(11)的状态进行控制和对其参数进行读取和设置；转接模块包括光耦(5，7)、晶体闸流管(8)、交流接触器(9)、电动调压器控制模块(6)和转接板(14)；所述的数字I/O模块(3)通过光耦(7)连接在晶体闸流管(8)的控制端，而晶体闸流管(8)则连接交流接触器(9)，以控制与交流接触器(9)相连的检验台电源(10)上常用和备用三相电源的通断；数字I/O模块(3)同时通过光耦(5)连接电动调压器控制模块(6)，以控制与电动调压器控制模块(6)相连的检验台电源(10)上常用和备用三相电源电压的升降；而转接板(14)则连接在数字I/O模块(3)和与检验台电源(10)相连的自动转换开关电器(11)之间，其能够将检验台电源(10)上常用和备用电源断路器分合状态反馈信号经断路器辅助开关返回给数字I/O模块(3)，然后经PC/104总线(2)反馈到嵌入式工业控制计算机(1)。
2、根据权利要求1所述的自动转换开关电器的自动检验系统，其特征在于：所述的数字I/O模块(3)连接在光耦(7)的一个输入端，光耦(7)的另一输入端接数字地，而光耦(7)的两个输出端则分别连接在晶体闸流管(8)的控制端(G)和输出端(K)；晶体闸流管(8)的输出端K连接在交流接触器(9)的输入端(I1)，用于控制交流接触器(9)的控制电压则分别由晶体闸流管(8)的输入端(A)和交流接触器(9)的输入端(I2)输入；交流接触器(9)的输出端(OUT1，OUT2)用于控制检验台电源(10)上常用和备用三相电源的通断。
3、根据权利要求1所述的自动转换开关电器的自动检验系统，其特征在于：所述的通讯线缆(13)为屏蔽双绞线。
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