CN103207586A - 配电支路智能负荷控制器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种配电支路智能负荷控制器及其控制方法，涉及一种电子技术控制器及其控制方法，控制器包括控制中心、电源单元、驱动单元、执行单元、数据输入控制器、报警及显示单元，电源单元、数据输入控制器的输出端分别与PLC控制中心的输入端连接，驱动单元、报警及显示单元的输入端分别与控制中心输出端连接，执行单元输入端与驱动单元输出端连接。控制方法是控制中心根据输入的用电负荷功率及电流值进行判断是否匹配，决定是否接通该配电支路，实现对供配电系统的导线及开关设备的选择训练。本发明既可作为“智能型低压供配电实训系统”的配套设备，又可作为机床电路智能考核答题器的升级换代产品，为各类职业学校的专业技能实训提供一个物理平台。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子技术控制器及其控制方法，特别是一种配电支路智能负荷控制器及其控制方法。
背景技术
在现有的供配电系统配电作业训练中，一般只要求根据系统的设计方案来完成布线作业，即把线接通，至于负荷的功率、导线及开关规格都不用考虑。这恰恰忽视了《供配电技术》课程中基本的理论问题，即根据负荷的大小来合理选择导线及开关设备的规格，在现实生产、生活中，在低压供配电方面存在着许多设计安装不规范的问题，一方面因负荷过大，导致跳闸、熔断器烧断的现象经常发生；另一方面所选导线与开关设备与负荷相比过大的现象也是到处可见。因此，提高学生这方面的专业技能，非常有必要。
另外，现有的机床电路通断控制器主要用于机床电路的故障生成及检修的控制，该技术是当输入某故障号，机床电路相应的故障点便断开，当作业者查出故障后，只要输入相应的故障号，系统即可接通该电路，以恢复故障。该控制器存在以下不足之处：只能根据故障号控制电路的通断，在实际作业中，只要测量各支路的通断，再根据故障表，确定故障号，然后输入相应的故障号，即可接通电路，该控制器显然无法完成负荷与电流的匹配判断功能。
同样，在机床电路通断控制实训考核中，机床电路智能考核答题器也有一个致命的缺陷，即一旦故障号泄漏，作业者即使对电路原理一点也不懂，只要在输入设备中键入相应的故障号，故障就会轻易解除，不能实现对学生掌握的配电控制技术进行真实的考评。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种配电支路智能负荷控制器及其控制方法，使该配电支路智能负荷控制器可作为低压供配电系统的配套设备，同时还可作为机床电路智能考核答题器的升级换代产品。
解决上述技术问题的技术方案是：一种配电支路智能负荷控制器，其特征在于：包括控制中心、电源单元、驱动单元、执行单元、数据输入控制器、报警及显示单元，其中，
所述的控制中心为PLC控制中心，用于对部件进行指挥、协调、组织及其控制，并对数据输入控制器输入的配电支路数据进行接收、判断，决定是否接通该配电支路的电源；
所述的电源单元用于为PLC控制中心提供电源，该电源单元的输出端与PLC控制中心的输入端连接；
所述的驱动单元用于对PLC控制中心输出的控制信号进行放大，以驱动执行单元执行PLC控制中心输出的指令，该驱动单元的输入端与PLC控制中心的输出端连接；
所述的执行单元用于根据PLC控制中心的指令对配电支路进行通断控制，该执行单元的输入端与驱动单元的输出端连接；
所述的数据输入控制器用于为作业者提供操作介面输入数据，并将该数据传输给PLC控制中心，该数据输入控制器的输出端与PLC控制中心的输入端连接；
所述的报警及显示单元，用于对输入错误的数据进行报警及显示，同时对报警次数进行存储，该报警及显示单元的输入端与PLC控制中心的输出端连接。
本发明的进一步技术方案是：所述的驱动单元为三极管放大电路或集成电路驱动电路。
本发明的进一步技术方案是：所述的执行单元为直流继电器或固态继电器。
本发明的另一技术方案是：一种配电支路智能负荷控制器的控制方法，该方法是分别输入用电负荷的功率和根据该功率计算的配电支路额定电流值，PLC控制中心判断该用电负荷的功率是否与计算的配电支路额定电流值相匹配，并决定是否接通该配电支路，从而实现对供配电系统的导线及开关设备的模拟选择训练。
本发明的进一步技术方案是：该方法包括以下步骤：
S1．输入用电负荷的功率；
S2．判断输入完成否，如果是，则进入步骤S3，如果否，则重复步骤S1；
S3．输入与用电负荷的功率相匹配的配电支路额定电流值；
S4．判断输入完成否，如果是，则进入步骤S5，如果否，则重复步骤S3；
S5．判断输入的用电负荷功率是否与计算的配电支路额定电流值相匹配，如果是，则直接进入步骤S6，如果否，则直接进入步骤S6＇；
S6＇．系统报警，并将错误次数储存，直接进入步骤S9；
S6．系统输出有效的控制信号；
S7．驱动单元工作，将控制信号进行放大；
S8．执行单元工作，接通该配电支路；
S9．结束。
由于采用上述技术方案，本发明之配电支路智能负荷控制器及其控制方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
1．可作为“智能型低压供配电实训系统”的配套设备：
本发明通过输入配电支路的用电负荷功率以及计算电流值，进行负荷与电流的匹配控制，从而模拟实现对供配电系统的导线及开关设备的选择训练。作业者只有根据用电负荷大小来选择导线及开关电器的规格，系统才予以接通给负荷供电，否则处理关断状态。因此，本发明可以作为“智能型低压供配电实训系统”的配套设备，有利于学生根据负荷的大小，计算及选择合适的开关、导线的规格，解决了同一导线与开关设备在不同用电系统中的模拟配电问题，具有较好的实训经济效益。
2．可作为机床电路智能考核答题器的升级换代产品：
采用本配电支路智能负荷控制器的机床检修实践性教学过程中，要解除某一故障，需要在输入设备中输入故障元件两种以上的测量参数，经过系统判断正确，才予以解除故障。因此，本发明可使实训考核更具有可操作性，较好地解决了凭侥幸猜题或偷听他人检修成果的问题，能为各类考核及技能大赛提供更加公平、公正的技术支撑，可作为机床电路智能考核答题器的升级换代产品。
3．对输入的错误数据具有自动报警及存储功能：
在项目作业的训练中，如果对数据计算出现误差，则视为错误数据，系统会自动报警，并将报警的次数自动储存，以此可作为实做成绩的评定依据之一。
4．能为各类职业学校的专业技能的实训提供一个物理平台：
本配电支路智能负荷控制器具有较强的实用性，而且方法也具有较强的可操作性，能为各类职业学校的专业技能的实训提供一个物理平台。
下面，结合附图和实施例对本发明之配电支路智能负荷控制器及其控制方法的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：本发明之配电支路智能负荷控制器的结构框图，
图2：本发明之配电支路智能负荷控制器控制方法的流程框图。
具体实施方式
实施例一：
一种配电支路智能负荷控制器，包括控制中心、电源单元、驱动单元、执行单元、数据输入控制器、报警及显示单元（参见图1所示的结构框图），其中，
所述的控制中心为西门子PLC控制中心，用于对部件进行指挥、协调、组织及其控制，并对数据输入控制器输入的配电支路数据进行接收、判断，决定是否接通该配电支路的电源；
所述的电源单元用于为PLC控制中心提供电源，该电源单元的输出端与PLC控制中心的输入端连接；
所述的驱动单元用于对PLC控制中心输出的控制信号进行放大，以驱动执行单元执行PLC控制中心输出的指令，该驱动单元的输入端与PLC控制中心的输出端连接，该驱动单元为三极管放大电路或集成电路驱动电路；
所述的执行单元用于根据PLC控制中心的指令对配电支路进行通断控制，该执行单元的输入端与驱动单元的输出端连接，该执行单元为直流继电器或固态继电器；
所述的数据输入控制器采用例如键盘之类的数据输入设备，用于为作业者提供操作介面输入数据，并将该数据传输给PLC控制中心，该数据输入控制器的输出端与PLC控制中心的输入端连接；
所述的报警及显示单元，包括报警器及显示屏，用于对输入错误的数据进行报警及显示，同时对报警次数进行存储，该报警及显示单元的输入端与PLC控制中心的输出端连接。
实施例二：
该方法是分别输入用电负荷的功率和根据该功率计算的配电支路额定电流值，PLC控制中心判断该用电负荷的功率是否与计算的配电支路额定电流值相匹配，并决定是否接通该配电支路，从而实现对供配电系统的导线及开关设备的模拟选择训练；该方法包括以下步骤：
S1．输入用电负荷的功率；
S2．判断输入完成否，如果是，则进入步骤S3，如果否，则重复步骤S1；
S3．输入与用电负荷的功率相匹配的配电支路额定电流值；
S4．判断输入完成否，如果是，则进入步骤S5，如果否，则重复步骤S3；
S5．判断输入的用电负荷功率是否与计算的配电支路额定电流值相匹配，如果是，则直接进入步骤S6，如果否，则直接进入步骤S6＇；
S6＇．系统报警，并将错误次数储存，直接进入步骤S9；
S6．系统输出有效的控制信号；
S7．驱动单元工作，将控制信号进行放大；
S8．执行单元工作，接通该配电支路；
S9．结束。
Claims (5)
1.一种配电支路智能负荷控制器，其特征在于：包括控制中心、电源单元、驱动单元、执行单元、数据输入控制器、报警及显示单元，其中，
所述的控制中心为PLC控制中心，用于对部件进行指挥、协调、组织及其控制，并对数据输入控制器输入的配电支路数据进行接收、判断，决定是否接通该配电支路的电源；
所述的电源单元用于为PLC控制中心提供电源，该电源单元的输出端与PLC控制中心的输入端连接；
所述的驱动单元用于对PLC控制中心输出的控制信号进行放大，以驱动执行单元执行PLC控制中心输出的指令，该驱动单元的输入端与PLC控制中心的输出端连接；
所述的执行单元用于根据PLC控制中心的指令对配电支路进行通断控制，该执行单元的输入端与驱动单元的输出端连接；
所述的数据输入控制器用于为作业者提供操作介面输入数据，并将该数据传输给PLC控制中心，该数据输入控制器的输出端与PLC控制中心的输入端连接；
所述的报警及显示单元，用于对输入错误的数据进行报警及显示，同时对报警次数进行存储，该报警及显示单元的输入端与PLC控制中心的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的配电支路智能负荷控制器，其特征在于：所述的驱动单元为三极管放大电路或集成电路驱动电路。
3.根据权利要求1或2所述的配电支路智能负荷控制器，其特征在于：所述的执行单元为直流继电器或固态继电器。
4.一种配电支路智能负荷控制器的控制方法，其特征在于：该方法是分别输入用电负荷的功率和根据该功率计算的配电支路额定电流值，PLC控制中心判断该用电负荷的功率是否与计算的配电支路额定电流值相匹配，并决定是否接通该配电支路，从而实现对供配电系统的导线及开关设备的模拟选择训练。
5.根据权利要求4所述的配电支路智能负荷控制器的控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1．输入用电负荷的功率；
S2．判断输入完成否，如果是，则进入步骤S3，如果否，则重复步骤S1；
S3．输入与用电负荷的功率相匹配的配电支路额定电流值；
S4．判断输入完成否，如果是，则进入步骤S5，如果否，则重复步骤S3；
S5．判断输入的用电负荷功率是否与计算的配电支路额定电流值相匹配，如果是，则直接进入步骤S6，如果否，则直接进入步骤S6＇；
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