CN102495329A - 一种聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断自动测试方法 - Google Patents

一种聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断自动测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断的自动测试装置，包括有一个主控制设备PLC、隔离放大器，所述PLC包括有模拟量输入模块、三个输入端及其对应的三个输出端，所述三个输入端分别连接有一个开关，所述三个开关另一端接于PLC的公共端，所述的三个输出端分别串联连接有PLC结点、直流电源块、继电器，所述继电器的另一端接于PLC的公共端；所述继电器分别包括一个常开端J1-1、J2-1、J3-1，所述J1-1与隔离放大器并联，所述J2-1串联一个恒压源后与隔离放大器并联，所述J3-1串联一个恒流源后与隔离放大器并联，所述隔离放大器的输出信号接入PLC的模拟量输入模块，所述PLC通过一个通讯接口PPI电缆连接有上位机监控显示界面，所述主控制设备PLC采集到的信息由上位机监控显示界面显示出来。本发明界面友好，操作简单，能随时保存、查询数据，以便进一步分析、解决问题。

Description

一种聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断自动测试方法
技术领域
本发明涉及超导线圈失超保护信号传输线通断领域，具体为一种聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断的自动测试方法。
背景技术
本发明涉及聚变装置中失超保护系统，所有超导托卡马克的超导磁体即使在其设计的运行参数范围内均会在某些运行条件下发生失超（超导线圈从超导态向正常态转变），若不能及时进行失超保护，将磁体内储能泄放，超导磁体或与其相关联的某些重要部件将被损坏或烧毁。EAST聚变装置中原始失超保护信号一端取自超导线圈，另一端取自放在超导线圈一角的与超导线圈串联的同绕线的另一端上，EAST装置实验运行时，其原始失超保护信号传输线对地绝缘等级要超过几千伏，所以，原始失超保护信号需要光纤隔离放大器隔离前后级信号，以保证人身和设备的安全。实验前，不仅要测试原始失超保护信号传输线的通断，而且对这些近百路光纤隔离放大器的零点和精度要做准确测试，以尽可能的减少因原始信号传输线断开（或短路）和隔离放大器性能不稳定导致的漏保护和误保护，前者导致超导磁体或与其相关联的某些重要部件将被损坏或烧毁，后者影响失超保护系统稳定运行，耽误整个实验进程。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断的自动测试方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断的自动测试装置，包括有一个主控制设备PLC、隔离放大器，所述主控制设备PLC包括有模拟量输入模块、三个输入端及其对应的三个输出端，所述三个输入端分别连接有一个开关，所述三个开关另一端接于主控制设备PLC的公共端COM，所述的三个输出端分别串联连接有PLC结点、直流电源块、继电器，所述继电器分别为J1、J2、J3，所述继电器J1、J2、J3的另一端接于主控制设备PLC的公共端COM；所述继电器J1、J2、J3分别包括一个常开端J1-1、J2-1、J3-1，所述J1-1与隔离放大器并联，所述J2-1串联一个恒压源后与隔离放大器并联，所述J3-1串联一个恒流源后与隔离放大器并联，所述隔离放大器的输出信号接入主控制设备PLC的模拟量输入模块；所述主控制设备PLC通过一个通讯接口PPI电缆连接有上位机监控显示界面，所述主控制设备PLC采集到的信息由上位机监控显示界面显示出来。
所述的一种聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断的自动测试装置，其特征在于：所述直流电源块的输出电压为12V，所述恒压源的输出电压为1V，所述恒流源的输出电流为1mA。
所述的一种聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断的自动测试装置，其特征在于：所述主控制设备PLC采用 STEP 7 MicroWIN 作为编程语言，所述上位机监控显示界面采用力控Forcecontrol组态软件。
本发明有益之处是：
（1）本发明实现了失超保护信号传输线通断自动测试功能，代替了以前手工测试方法，提高了工作效率。
（2）本发明可作为本系统其他环节信号传输线自动测试的方法，为整个系统实现测试智能化提供思路。
（3）本发明实现了电子设备性能自动测试功能，为本系统其他环节的电子设备性能的自动测试提供了模版。
（4）本发明界面友好，操作简单，能随时保存、查询数据，以便进一步分析、解决问题。
附图说明
图1为本发明的PLC 的I/O点示意图。
图2为本发明的外围控制电路示意图。
具体实施方式
聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断的自动测试装置，包括有一个主控制设备PLC、隔离放大器，所述主控制设备PLC包括有模拟量输入模块、三个输入端及其对应的三个输出端，所述三个输入端分别连接有一个开关，所述三个开关另一端接于主控制设备PLC的公共端COM，所述的三个输出端分别串联连接有PLC结点、直流电源块、继电器，所述继电器分别为J1、J2、J3，所述继电器J1、J2、J3的另一端接于主控制设备PLC的公共端COM；所述继电器J1、J2、J3分别包括一个常开端J1-1、J2-1、J3-1，所述J1-1与隔离放大器并联，所述J2-1串联一个恒压源后与隔离放大器并联，所述J3-1串联一个恒流源后与隔离放大器并联，所述隔离放大器的输出信号接入主控制设备PLC的模拟量输入模块；所述主控制设备PLC通过一个通讯接口PPI电缆连接有上位机监控显示界面，所述主控制设备PLC采集到的信息由上位机监控显示界面显示出来。
所述直流电源块的输出电压为12V，所述恒压源的输出电压为1V，所述恒流源的输出电流为1mA。
所述主控制设备PLC采用 STEP 7 MicroWIN 作为编程语言，所述上位机监控显示界面采用力控Forcecontrol组态软件。
本发明所采用的技术方案具体实施方法是（例举1路信号）：
一、零点测试
鼠标点击零点测试指令，控制PLC输出端结点闭合，PLC结点1的闭合带动下级继电器J1工作，J1常开结点J1-1闭合，将隔离放大器的输入端接到此继电器的常开结点J1-1中，这样，隔离放大器输入端就处于短路状态，将隔离放大器的输出信号接入PLC的模拟量输入模块，PLC会循环扫描、采集数据。上位机监控显示界面显示当前项测试指令状态和隔离放大器输出实时值。
二、精度测试
当用户完成零点测试功能后，必须先点击停止按钮，才会显示所有的功能测试按钮，与开机显示界面一样，等待用户选择下一测试功能，当点击精度测试按钮，PLC输出结点闭合，带动下一级继电器J2工作，J2的常开触点J2-1串DC1V恒压源进隔离放大器的输入端，隔离放大器的输出信号接入PLC的模拟量输入模块，PLC会循环扫描、采集数据。上位机监控显示界面显示当前项测试指令状态和隔离放大器输出实时值。
三、失超保护信号电阻测试（传输线通断测试）
因为失超保护信号传输线一端连着铜质同绕线，所以，即使在线圈超导态时，原始失超保护信号传输线两端仍然有一个稳定的电阻值。此时，当精度测试功能完成后，也必须先点击停止按钮，回到待命状态，等待用户的下一项功能测试，一旦PLC接收到电阻测试指令，则将串有恒流源的失超保护信号传输线接入光纤隔离放大器的输入端，即采用二线法测电阻，此时光纤隔离放大器输入端是电压，隔离放大器的输出信号接入PLC的模拟量输入模块，PLC会循环扫描、采集数据。上位机监控显示界面显示当前项测试指令状态和隔离放大器输出实时值，只要输出电压等于线圈电阻乘以恒流源的值，那么，我们就认为失超保护信号传输线正常。

Claims (3)

1.一种聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断的自动测试装置，包括有一个主控制设备PLC、隔离放大器，所述主控制设备PLC包括有模拟量输入模块、三个输入端及其对应的三个输出端，所述三个输入端分别连接有一个开关，所述三个开关另一端接于主控制设备PLC的公共端COM，所述的三个输出端分别串联连接有PLC结点、直流电源块、继电器，所述继电器分别为J1、J2、J3，所述继电器J1、J2、J3的另一端接于主控制设备PLC的公共端COM；所述继电器J1、J2、J3分别包括一个常开端J1-1、J2-1、J3-1，所述J1-1与隔离放大器并联，所述J2-1串联一个恒压源后与隔离放大器并联，所述J3-1串联一个恒流源后与隔离放大器并联，所述隔离放大器的输出信号接入主控制设备PLC的模拟量输入模块；所述主控制设备PLC通过一个通讯接口PPI电缆连接有上位机监控显示界面，所述主控制设备PLC采集到的信息由上位机监控显示界面显示出来。
2.根据权利要求1所述的一种聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断的自动测试装置，其特征在于：所述直流电源块的输出电压为12V，所述恒压源的输出电压为1V，所述恒流源的输出电流为1mA。
3.根据权利要求1所述的一种聚变装置中超导线圈失超保护信号传输线通断的自动测试装置，其特征在于：所述主控制设备PLC采用 STEP 7 MicroWIN 作为编程语言，所述上位机监控显示界面采用力控Forcecontrol组态软件。
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