CN103616890B - 一种倍福plc模块的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倍福PLC模块的检测方法，包括触控显示器、工控机、1#主站、2#和3#从站、供电单元；1#主站包括profibus总线主站模块、基本CPU模块及电源模块；2#从站包括总线端子控制器、I/O级模块(包括数字量输出模块)及终端模块；3#从站包括总线端子耦合器、I/O级模块(数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块以及模拟量输出模块)及终端模块；触控显示器与工控机连接,基本CPU模块与工控机连接，profibus总线主站模块分别与总线端子控制器、总线端子耦合器连接，总线端子控制器与工控机连接；上述所有倍福PLC模块可全部或部分作为待检测的倍福PLC模块。本发明通过构建总线系统可对倍福PLC模块的性能进行检测，提高维修或出厂合格率。

Description

一种倍福PLC模块的检测方法

技术领域

本发明涉及PLC检测领域，具体地，涉及一种倍福PLC模块检测平台及检测方法。

背景技术

随着社会的进步，工业自动化的进程需要，PLC以可靠性高、操作简易、灵活性等优点得到了充分的应用和发展。其中以倍福PLC模块构建的自动控制系统已稳定性和快速响应等优势应用于各种行业领域。大部分风力发电机组厂家的主控系统就是由倍福PLC模块搭建，它主要实现风力发电机组的过程控制、安全保护、故障检测、参数设定、数据记录、人机界面，配备有多种通讯接口，能够实现就地通讯和远程通讯。但是由于风力发电机组都处于整个电网的末端，而且电网质量较差，而且机组处于高温高寒的情况下运行，造成倍福PLC模块失效的数量较多，为了节约成本，现将失效的倍福PLC模块进行维修二次利用，提高备件的利用率。但是返修后的模块性能如何检测，并且检测结果是否满足使用参数要求，这将是衡量维修后产品是否合格的重要指标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种倍福PLC模块检测平台及基于该平台的检测方法，使其能够对维修后的倍福PLC模块的性能进行检测，提高产品的维修合格率，或使其用于出厂产品的检测，以提高产品的出厂合格率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种倍福PLC模块检测平台，包括触控显示器、工控机、1#主站、2#从站、3#从站以及为平台供电的供电单元；所述1#主站包括三块倍福PLC模块，分别为profibus总线主站模块、基本CPU模块及电源模块；所述2#从站包括三块倍福PLC模块，分别为总线端子控制器、I/O级模块以及终端模块；所述3#从站包括三块倍福PLC模块、分别为总线端子耦合器，I/O级模块以及终端模块；所述2#从站的I/O级模块包括数字量输出模块，所述3#从站的I/O级模块包括数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块以及模拟量输出模块；所述触控显示器与工控机连接,基本CPU模块与工控机通过网线连接，profibus总线主站模块通过DP头和DP电缆分别与总线端子控制器、总线端子耦合器连接，总线端子控制器通过编程电缆与工控机连接；上述所有倍福PLC模块可全部或部分作为待检测的倍福PLC模块。

进一步地，所述倍福PLC模块分区安装在DIN导轨上。

进一步地，在所述1#主站中，profibus总线主站模块的型号为CX1500-M310，基本CPU模块的型号为CX1020，电源模块的型号为CX1100-0002。

进一步地，在所述2#从站中，总线端子控制器的型号为BC3150，终端模块的型号为KL9010。

进一步地，在所述3#从站中，总线端子耦合器的型号为BK3150，终端模块的型号为KL9010。

进一步地，所述供电单元包括24V电源模块及12V电源模块，所述24V电源模块分别与12V电源模块、工控机、总线端子控制器、总线端子耦合器及1#主站的电源模块连接，12V电源模块与触控显示器连接。

进一步地，所述触控显示器与工控机通过VGA视频线及15pin电缆进行连接。

进一步地，所述倍福PLC模块为风力发电机组用倍福PLC模块。

一种基于上述倍福PLC模块检测平台的倍福PLC模块的检测方法，包括：

第一类：I/O级模块的检测：

将待检测的模块放置在3#从站的I/O级模块处，通过触控显示器进行操作，打开工控机内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站建立连接，通过软件的搜索功能，搜索待检测的模块，若能正常搜索到待检测的模块以及其后面的模块，说明该模块的K-bus功能正常。

根据待检测的模块本身属性，在触控显示器上操作，通过软件给定参数，或外界给待检测的模块提供测试条件，通过软件监控功能进行监控，如数字量输出模块通过软件给出高电平指令，用万用表测量其电压值；数字量输入模块由外界提供高定平，观察软件的监控画面显示状态；模拟量输出模块通过软件给出模拟量电压值，用万用表测量电压值是否与给定值相同；模拟量输入模块由外界提供模拟量信号，观察监控画面显示的数值是否与外界提供的模拟量一致，进而完成I/O级模块的检测。

第二类：总线端子控制器与总线端子耦合器的检测：

通过触控显示器进行操作，打开工控机内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站建立连接，通过软件的搜索功能，搜索待检测的模块，若能正常搜索到待检测的模块以及其后面的模块，说明该模块的K-bus功能以及DP通讯功能正常。

通过对3#从站中的I/O级模块相关操作，在触控显示器中观察监控画面的显示是否与模块的本身的功能一致，进而判断总线端子耦合器的功能性是否正常。

通过触控显示器对1#主站的基本CPU模块和2#从站中的总线端子控制器刷入测试组态与测试程序，通过观察2#从站中数字量输出模块的输出状态，以及监控画面的显示，进而判断总线端子控制器的功能性是否正常。

第三类：profibus总线主站模块的检测：

通过触控显示器进行操作，打开工控机内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站建立连接，通过软件的搜索功能，观察是否可以搜索到2#从站与3#从站，且观察从站的IP地址与实际模块上选择的地址是否一致，从站的状态是否处于无故障状态，从而判断profibus总线主站模块功能性和DP通讯是否正常。

第四类：基本CPU模块检测：

通过触控显示器进行操作，打开工控机内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站建立连接，对1#主站的基本CPU模块和2#从站中的总线端子控制器刷入测试组态与测试程序，观察程序的运行状态，数据发送与接收情况，以及更改的运行模式，查看程序运行状态是否与其一致发生变化，进而判断基本CPU模块功能性是否正常。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的倍福PLC模块检测平台将所能够检测的倍福PLC模块首先构建一个总线系统，通过主站端子模块，也能够以标准总线端子模块的形式提供现场总线功能。该检测平台结构简单，便于搭建，操作方便，可用于检测倍福PLC模块的功能性与稳定性，运行状态检测，DP通讯检测以及K-bus功能检测，不仅可以单一的进行测试，还可以同时进行多个模块的检测，提高检测的效率。对于维修后模块的检测，可提高产品的维修质量，也同样适用于出厂产品的检测，可提高产品出厂合格率。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种倍福PLC模块检测平台的电路方框原理图；

图2是本发明一种倍福PLC模块检测平台的电气原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的倍福PLC模块检测平台，主要包括两大区域，分别为操作与显示区1和模块检测区2，操作与显示区1内设置触控显示器3、工控机4，模块检测区2内设置1#主站5、2#从站6及3#从站7。另外，还包括为平台供电的供电单元。

操作与显示区1：

触控显示器3在此平台有两种作用，一是对模块的检测内容能够直观的显示出来；二是外界通过触控显示器3对待检测的模块执行指令输入、参数给定以及功能调节等操作。工控机4内置WindowsXP系统，装载TwinCAT软件与触控屏软件用于与待测试检测的模块建立连接。工控机4与触控显示器3进行连接，实现触控显示器3与工控机4的通讯建立与触控功能的实现。

模块检测区2：

配合图2所示，1#主站5主要由三块倍福PLC模块组成，分别为profibus总线主站模块8，基本CPU模块9及电源模块10，profibus总线主站模块8通过DP头12和DP线缆与2#从站6和3#从站7建立拓扑结构；基本CPU模块9通过以太网口和网线与工控机4连接，建立通讯连接，基本CPU模块9内装WindowsCE系统，为主站良好的运行提供保障；电源模块10一方面为基本CPU模块9和profibus总线主站模块8运行提供电源，一方面其模块上的LCD显示器用于显示系统和用户信息。2#从站6主要由三块倍福PLC模块组成，分别为总线端子控制器13，数字量输出模块14以及终端模块15，3#从站7主要由三块倍福PLC模块组成，分别为总线端子耦合器16，I/O级模块17以及终端模块15，其中，3#从站7的I/O级模块17包括数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块以及模拟量输出模块。上述模块检测区2内的倍福PLC模块可全部或部分作为待检测的倍福PLC模块。另外，上述所有倍福PLC模块可分区安装在DIN导轨上，方便拆卸，结构紧凑，节省空间。

本实施例中，在1#主站5中，profibus总线主站模块8的型号为CX1500-M310，基本CPU模块9的型号为CX1020，电源模块10的型号为CX1100-0002。在2#从站6中，总线端子控制器13的型号为BC3150，终端模块15的型号为KL9010。在3#从站7中，总线端子耦合器16的型号为BK3150，终端模块15的型号为KL9010。

供电单元：

配合图2所示，在本实施例中，整个平台的工作电压为24V，由24V电源模块18提供，分别连接工控机4、1#主站5的电源模块10、总线端子控制器13及总线端子耦合器16，给工控机4、1#主站5、2#从站6、3#从站7进行供电，为其提供工作电压。其中，1#主站5的供电电源由开关F2控制，2#从站6的供电电源由开关F1控制，3#从站7的供电电源由开关F3控制。由于触控显示器3的工作电压为12V，需要使用12V电源模块11将24V转换为12V，即24V电源模块18连接12V电源模块11，12V电源模块11连接触控显示器3。

下面配合图2，对本实施例的倍福PLC模块检测平台的各部分之间的连接关系进行详细描述：

触控显示器3的串口301通过15pin电缆与工控机4的串口401连接，实现触控显示器3的触控功能；触控显示器3的VGA输入端口302通过VGA视频线与工控机4的VGA输出端口402连接，实现触控显示器3的显示功能，同时建立触控显示器3与工控机4的通讯连接；1#主站5的基本CPU模块9的网口901与工控机4的网口403通过网线连接，建立倍福PLC模块与工控机4之间的通讯；profibus总线主站模块8通过DP头12和DP电缆分别与2#从站6的总线端子控制器13和3#从站7的总线端子耦合器16连接，建立拓扑结构，由F2控制1#主站5的供电电源；2#从站6的编程电缆接口1301通过编程电缆与工控机4的串口404连接，建立工控机4与总线端子控制器13的通讯，由F1控制2#从站6的供电电源；由F3控制3#从站7的供电电源。

由于倍福PLC模块的种类繁多，将模块分为几大类进行检测：

第一类：I/O级模块17的检测。

I/O级模块包括数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块以及模拟量输出模块，需根据模块本身具有的功能进行检测，I/O级模块的检测需将待检测的模块放置在3#从站7中进行检测(即放置在I/O级模块17处)。通过触控显示器3进行操作，打开工控机4内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站5建立连接，通过软件的搜索功能，搜索待检测的模块，若能正常搜索到待检测的模块以及其后面的模块，说明该模块的K-bus功能正常。

根据其模块本身属性，在触控显示器3上操作，通过软件给定参数，或外界给待测模块提供测试条件，通过软件监控功能进行监控，如数字量输出模块通过软件给出高电平指令，用万用表测量其电压值；数字量输入模块由外界提供高定平，观察软件的监控画面显示状态；模拟量输出模块通过软件给出模拟量电压值，用万用表测量电压值是否与给定值相同；模拟量输入模块由外界提供模拟量信号，观察监控画面显示的数值是否与外界提供的模拟量一致，进而完成I/O级模块的检测。

第二类：总线端子控制器13与总线端子耦合器16的检测。

通过触控显示器3进行操作，打开工控机4内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站5建立连接，通过软件的搜索功能，搜索待检测的模块，若能正常搜索到待检测的模块以及其后面的模块，说明该模块的K-bus功能以及DP通讯功能正常。

通过对3#从站7中的I/O级模块17相关操作，在触控显示器3中观察监控画面的显示是否与模块的本身的功能一致，进而判断总线端子耦合器16的功能性是否正常。

通过触控显示器3对1#主站5的基本CPU模块9和2#从站6中的总线端子控制器13刷入测试组态与测试程序，通过观察数字量输出模块14的输出状态，以及监控画面的显示，进而判断总线端子控制器13的功能性是否正常。

第三类：profibus总线主站模块8的检测。

通过触控显示器3进行操作，打开工控机4内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站5建立连接，通过软件的搜索功能，观察是否可以搜索到2#从站6与3#从站7，且观察从站的IP地址与实际模块上选择的地址是否一致，从站的状态是否处于无故障状态，从而判断profibus总线主站模块8功能性和DP通讯是否正常。

第四类：基本CPU模块9检测。

通过触控显示器3进行操作，打开工控机4内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站5建立连接，对1#主站5的基本CPU模块9和2#从站6中的总线端子控制器13刷入测试组态与测试程序，观察程序的运行状态，数据发送与接收情况，以及更改的运行模式，查看程序运行状态是否与其一致发生变化，进而判断基本CPU模块9功能性是否正常。

终端模块不需要检测，终端模块没有实质的功能性，它只是将并联的模块通过它连成回路。

本发明的倍福PLC模块检测平台及检测方法可用于对风力发电机组用的倍福PLC模块进行检测，也可以用于其它领域的倍福PLC模块检测。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种倍福PLC模块的检测方法，其特征在于，基于倍福PLC模块检测平台，所述检测平台包括触控显示器、工控机、1#主站、2#从站、3#从站以及为检测平台供电的供电单元；所述1#主站包括三块倍福PLC模块，分别为profibus总线主站模块、基本CPU模块及电源模块；所述2#从站包括三块倍福PLC模块，分别为总线端子控制器、I/O级模块以及终端模块；所述3#从站包括三块倍福PLC模块，分别为总线端子耦合器、I/O级模块以及终端模块；所述2#从站的I/O级模块包括数字量输出模块，所述3#从站的I/O级模块包括数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块以及模拟量输出模块；

所述触控显示器与工控机连接,基本CPU模块与工控机通过网线连接，profibus总线主站模块通过DP头和DP电缆分别与总线端子控制器、总线端子耦合器连接，总线端子控制器通过编程电缆与工控机连接；

上述所有倍福PLC模块可全部或部分作为待检测的倍福PLC模块；

所述检测方法包括：

第一类：I/O级模块的检测

将待检测的模块放置在3#从站的I/O级模块处，通过触控显示器进行操作，打开工控机内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站建立连接，通过软件的搜索功能，搜索待检测的模块，若能正常搜索到待检测的模块以及其后面的模块，说明该模块的K-bus功能正常；

根据待检测的模块本身属性，在触控显示器上操作，通过软件给定参数，或外界给待检测的模块提供测试条件，通过软件监控功能进行监控，数字量输出模块通过软件给出高电平指令，用万用表测量其电压值；数字量输入模块由外界提供高定平，观察软件的监控画面显示状态；模拟量输出模块通过软件给出模拟量电压值，用万用表测量电压值是否与给定值相同；模拟量输入模块由外界提供模拟量信号，观察监控画面显示的数值是否与外界提供的模拟量一致，进而完成I/O级模块的检测；

第二类：总线端子控制器与总线端子耦合器的检测

通过触控显示器进行操作，打开工控机内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站建立连接，通过软件的搜索功能，搜索待检测的模块，若能正常搜索到待检测的模块以及其后面的模块，说明该模块的K-bus功能以及DP通讯功能正常；

通过对3#从站中的I/O级模块操作，在触控显示器中观察监控画面的显示是否与模块的本身的功能一致，进而判断总线端子耦合器的功能性是否正常；

通过触控显示器对1#主站的基本CPU模块和2#从站中的总线端子控制器刷入测试组态与测试程序，通过观察2#从站中数字量输出模块的输出状态，以及监控画面的显示，进而判断总线端子控制器的功能性是否正常；

第三类：profibus总线主站模块的检测

通过触控显示器进行操作，打开工控机内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站建立连接，通过软件的搜索功能，观察是否可以搜索到2#从站与3#从站，且观察从站的IP地址与实际模块上选择的地址是否一致，从站的状态是否处于无故障状态，从而判断profibus总线主站模块功能性和DP通讯是否正常；

第四类：基本CPU模块检测

通过触控显示器进行操作，打开工控机内预装的TwinCAT软件，使软件与1#主站建立连接，对1#主站的基本CPU模块和2#从站中的总线端子控制器刷入测试组态与测试程序，观察程序的运行状态，数据发送与接收情况，以及更改的运行模式，查看程序运行状态是否与基本CPU模块一致发生变化，进而判断基本CPU模块功能性是否正常。

2.根据权利要求1所述的倍福PLC模块的检测方法，其特征在于，在所述检测平台中，所述倍福PLC模块分区安装在DIN导轨上。

3.根据权利要求1所述的倍福PLC模块的检测方法，其特征在于，在所述检测平台的1#主站中，profibus总线主站模块的型号为CX1500-M310，基本CPU模块的型号为CX1020，电源模块的型号为CX1100-0002。

4.根据权利要求1所述的倍福PLC模块的检测方法，其特征在于，在所述检测平台的2#从站中，总线端子控制器的型号为BC3150，终端模块的型号为KL9010。

5.根据权利要求1所述的倍福PLC模块的检测方法，其特征在于，在所述检测平台的3#从站中，总线端子耦合器的型号为BK3150，终端模块的型号为KL9010。

6.根据权利要求1所述的倍福PLC模块的检测方法，其特征在于，在所述检测平台中，所述供电单元包括24V电源模块及12V电源模块，所述24V电源模块分别与12V电源模块、工控机、总线端子控制器、总线端子耦合器及1#主站的电源模块连接，12V电源模块与触控显示器连接。

7.根据权利要求1所述的倍福PLC模块的检测方法，其特征在于，在所述检测平台中，所述触控显示器与工控机通过VGA视频线及15pin电缆进行连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的倍福PLC模块的检测方法，其特征在于，在所述检测平台中，所述倍福PLC模块为风力发电机组用倍福PLC模块。