CN102411114B - 旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置和方法，该装置包括电压采样模块、PLC控制器和显示屏，电压采样模块接收PLC控制器输出的电磁阀动作信号，将其进行放大和滤波之后生成对应的驱动信号输出给对应的电磁阀，同时采集电磁阀的输出电压并将其反馈至PLC控制器；PLC控制器根据电压采样模块反馈的输出电压和电磁阀动作状态判断电磁阀是否存在短路或断路故障，然后根据判断结果生成对应的故障信息并输出；显示屏接收PLC控制器输出的故障信息并将其同步显示，从而以简单、低成本的技术方案实现了对旋挖钻机的短路和断路故障点的自动检测，效率较高。

Description

旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置和方法
技术领域
本发明涉及一种旋挖钻机故障检测技术，尤其涉及一种旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置和方法。
背景技术
短路和断路问题是工程机械电路检测过程中经常遇到的问题。但是，对于旋挖钻机这种复杂的工程机械，其短路和断路故障检测起来非常困难，即使非常有经验的电工，也只能大概判断出故障点的几种可能位置，最后还要去拆解这些线路以确认故障点，而如果是没有经验的电工，则只能一根一根的去检测导线，这样费时费力，效率极低。因此，如何能快速准确判断旋挖钻机的短路和断路故障点，减少检测人员的劳动量，提高检测效率是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置和方法，以简单、低成本、高效率方式实现对旋挖钻机的短路和断路故障点的自动检测。
为达到上述目的，本发明一方面提供了一种旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置，包括若干个电压采样模块，每个所述电压采样模块的输入端与PLC控制器的一个输出端相连，每个所述电压采样模块的输出端与一个电磁阀的输入端相连，其中，
所述电压采样模块，用于接收所述PLC控制器输出的电磁阀动作信号，将其进行放大和滤波之后生成对应的驱动信号输出给对应的电磁阀，同时采集所述电磁阀的输出电压并将其反馈至所述PLC控制器；
所述PLC控制器，用于根据所述电压采样模块反馈的输出电压和所述电磁阀动作状态判断所述电磁阀是否存在短路或断路故障；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断所述电磁阀正常；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断所述电磁阀断路；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压小于第一阈值，则判断所述电磁阀短路；如果所述电磁阀未收到所述驱动信号且所述电磁阀的输出电压大于第二阈值，则判断所述电磁阀断路；如果所述电磁阀未收到所述驱动信号且所述电磁阀的输出电压小于所述第一阈值，则判断所述电磁阀正常；然后根据判断结果生成对应的故障信息并输出；
显示屏，用于接收所述PLC控制器输出的故障信息并将其同步显示。
本发明的旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置，所述电压采样模块为带有线束故障检测功能的驱动芯片。
本发明的旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置，所述带有线束故障检测功能的驱动芯片的型号为BTS713。
本发明的旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置，所述第一阈值为0.7V，所述第二阈值为2.7V。
本发明的旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置，所述PLC控制器输出的故障信息为故障代码。
再一方面，本发明还提供了一种旋挖钻机线束短路和断路自动检测方法，包括以下步骤：
利用电压采样模块接收PLC控制器输出的电磁阀动作信号，将其进行放大和滤波之后生成对应的驱动信号输出给对应的电磁阀，同时采集所述电磁阀的输出电压并将其反馈至所述PLC控制器；
由所述PLC控制器根据所述电压采样模块反馈的输出电压和所述电磁阀动作状态判断所述电磁阀是否存在短路或断路故障；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断所述电磁阀正常；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断所述电磁阀断路；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压小于第一阈值，则判断所述电磁阀短路；如果所述电磁阀未收到所述驱动信号且所述电磁阀的输出电压大于第二阈值，则判断所述电磁阀断路；如果所述电磁阀未收到所述驱动信号且所述电磁阀的输出电压小于所述第一阈值，则判断所述电磁阀正常；然后根据判断结果生成对应的故障信息并输出；
通过显示屏接收所述PLC控制器输出的故障信息并将其同步显示。
本发明的旋挖钻机线束短路和断路自动检测方法，所述电压采样模块为带有线束故障检测功能的驱动芯片。
本发明的旋挖钻机线束短路和断路自动检测方法，所述带有线束故障检测功能的驱动芯片的型号为BTS713。
本发明的旋挖钻机线束短路和断路自动检测方法，所述第一阈值为0.7V，所述第二阈值为2.7V。
本发明的旋挖钻机线束短路和断路自动检测方法，所述PLC控制器输出的故障信息为故障代码。
本发明的旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置包括电压采样模块、PLC控制器和显示屏，电压采样模块接收PLC控制器输出的电磁阀动作信号，将其进行放大和滤波之后生成对应的驱动信号输出给对应的电磁阀，同时采集电磁阀的输出电压并将其反馈至PLC控制器；PLC控制器根据电压采样模块反馈的输出电压和电磁阀动作状态判断电磁阀是否存在短路或断路故障，然后根据判断结果生成对应的故障信息并输出；而显示屏接收PLC控制器输出的故障信息并将其同步显示，可见，除电压采样模块是新增部件外，PLC控制器和显示屏都是旋挖钻机原有部件，因此，该装置简单易于改造、改造和使用成本低，而且实现了对旋挖钻机的短路和断路故障点的自动检测，效率较高。
附图说明
图1为本发明一个实施例的旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置的电气原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述：
参考图1所示，本实施例的旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置包括若干个型号为BTS713的驱动芯片(图中仅画出其中一个作为示例)，该驱动芯片带有线束故障检测功能，每个驱动芯片的输入端与旋挖钻机的PLC控制器的一个输出端相连，每个驱动芯片的输出端与旋挖钻机的一个电磁阀的输入端相连，PLC控制器则通过CAN总线与旋挖钻机的显示屏相连，通常旋挖钻机上设置有多个电磁阀，而该驱动芯片只能实现对两个电磁阀的驱动，因此，驱动芯片应根据电磁阀的数量适当设置。
其中，驱动芯片用于接收PLC控制器输出的电磁阀动作信号(以高电平有效为例)，将其进行放大和滤波之后生成对应的驱动信号输出给对应的电磁阀，同时采集电磁阀的输出电压并将其反馈至PLC控制器。而PLC控制器用于根据电压采样模块反馈的输出电压和电磁阀动作状态判断电磁阀是否存在短路或断路故障；如果电磁阀收到驱动信号后，作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断电磁阀正常；如果电磁阀收到驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断电磁阀断路；如果电磁阀收到驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压小于0.7V，则判断电磁阀短路；如果电磁阀未收到驱动信号且电磁阀的输出电压大于2.7V，则判断电磁阀断路；如果电磁阀未收到驱动信号且电磁阀的输出电压小于0.7V，则判断电磁阀正常；然后根据判断结果生成对应的故障代码并输出；显示屏则用于接收PLC控制器输出的故障代码并将其故障代码和对应的故障内容同步显示。
上述旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置的工作过程大致如下：
当旋挖钻机要作出某个动作时，PLC控制器会对应输出一个高电平的电磁阀动作信号V1，而对应的驱动芯片在收到电磁阀动作信号V1后，将其进行放大和滤波之后生成对应的驱动信号V2输出给对应的电磁阀，同时采集电磁阀的输出电压V3并将其反馈至PLC控制器(无论PLC控制器是否输出V1，驱动芯片都对电磁阀进行输出电压采集)，PLC控制器在收到输出电压V3后，根据输出电压V3和电磁阀动作状态判断电磁阀是否存在短路或断路故障，具体判断如下：
电磁阀收到驱动信号(即间接判断PLC控制器输出了电磁阀动作信号V1)，作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断电磁阀正常；
电磁阀收到驱动信号(即间接判断PLC控制器输出了电磁阀动作信号V1)，未作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断电磁阀断路；
电磁阀收到驱动信号(即间接判断PLC控制器输出了电磁阀动作信号V1)，未作出相应动作且其输出电压小于0.7V，则判断电磁阀短路；
电磁阀未收到驱动信号(即间接判断PLC控制器未输出电磁阀动作信号V1)，且该电磁阀的输出电压大于2.7V，则判断电磁阀断路；
电磁阀未收到驱动信号(即间接判断PLC控制器未输出电磁阀动作信号V1)，且该电磁阀的输出电压小于0.7V，则判断电磁阀正常；
然后根据PLC控制器判断结果将异常的情况生成对应的故障代码并通过CAN总线发送至显示屏，由显示屏将故障代码及其对应的故障内容同步显示。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种旋挖钻机线束短路和断路自动检测装置，其特征在于，包括若干个电压采样模块，每个所述电压采样模块的输入端与PLC控制器的一个输出端相连，每个所述电压采样模块的输出端与一个电磁阀的输入端相连，其中，
所述电压采样模块，用于接收所述PLC控制器输出的电磁阀动作信号，将其进行放大和滤波之后生成对应的驱动信号输出给对应的电磁阀，同时采集所述电磁阀的输出电压并将其反馈至所述PLC控制器；
所述PLC控制器，用于根据所述电压采样模块反馈的输出电压和所述电磁阀动作状态判断所述电磁阀是否存在短路或断路故障；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断所述电磁阀正常；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断所述电磁阀断路；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压小于第一阈值，则判断所述电磁阀短路；如果所述电磁阀未收到所述驱动信号且所述电磁阀的输出电压大于第二阈值，则判断所述电磁阀断路；如果所述电磁阀未收到所述驱动信号且所述电磁阀的输出电压小于所述第一阈值，则判断所述电磁阀正常；然后根据判断结果生成对应的故障信息并输出；
显示屏，用于接收所述PLC控制器输出的故障信息并将其同步显示；所述电压采样模块为带有线束故障检测功能的驱动芯片；所述带有线束故障检测功能的驱动芯片的型号为BTS713，所述第一阈值为0.7V，所述第二阈值为2.7V；
所述PLC控制器输出的故障信息为故障代码。
2.一种旋挖钻机线束短路和断路自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用电压采样模块接收PLC控制器输出的电磁阀动作信号，将其进行放大和滤波之后生成对应的驱动信号输出给对应的电磁阀，同时采集所述电磁阀的输出电压并将其反馈至所述PLC控制器；
由所述PLC控制器根据所述电压采样模块反馈的输出电压和所述电磁阀动作状态判断所述电磁阀是否存在短路或断路故障；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断所述电磁阀正常；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断所述电磁阀断路；如果所述电磁阀收到所述驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压小于第一阈值，则判断所述电磁阀短路；如果所述电磁阀未收到所述驱动信号且所述电磁阀的输出电压大于第二阈值，则判断所述电磁阀断路；如果所述电磁阀未收到所述驱动信号且所述电磁阀的输出电压小于所述第一阈值，则判断所述电磁阀正常；然后根据判断结果生成对应的故障信息并输出；
通过显示屏接收所述PLC控制器输出的故障信息并将其同步显示；所述电压采样模块为带有线束故障检测功能的驱动芯片；所述带有线束故障检测功能的驱动芯片的型号为BTS713。
3.根据权利要求2所述的旋挖钻机线束短路和断路自动检测方法，其特征在于，所述第一阈值为0.7V，所述第二阈值为2.7V，如果电磁阀收到驱动信号后，作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断电磁阀正常；如果电磁阀收到驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压与其正常输出电压一致，则判断电磁阀断路；如果电磁阀收到驱动信号后，未作出相应动作且其输出电压小于0.7V，则判断电磁阀短路；如果电磁阀未收到驱动信号且电磁阀的输出电压大于2.7V，则判断电磁阀断路；如果电磁阀未收到驱动信号且电磁阀的输出电压小于0.7V，则判断电磁阀正常；然后根据判断结果生成对应的故障代码并输出；显示屏则用于接收PLC控制器输出的故障代码并将其故障代码和对应的故障内容同步显示。
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