CN107121964B - 自动化便携式plc试验平台装置及其使用方法 - Google Patents
自动化便携式plc试验平台装置及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种自动化便携式PLC试验平台装置及其使用方法，包括触摸屏、300PLC主站、ET200M子站、ET200S子站、200PLC子站和接线面板；触摸屏与300PLC主站连接，300PLC主站通过Profibus‑DP总线分别与ET200M子站、ET200S子站、200PLC子站进行通信；接线面板包括电源模块、DI输入端子、DO输出端子、AI输入端子、AO输出端子、测频模块接线端子、200PLC接口；ET200M子站配置有DI模块、DO模块和AI模块；ET200S子站配置有测频模块和OA模块，200PLC子站配置有EM277模块，200PLC子站通过EM277模块与Profibus‑DP总线连接。本发明用于对电站内的自动化元器件进行检测。
Description
技术领域
本发明属于电厂类自动化设备校验试验装置，具体涉及一种自动化便携式PLC试验平台装置及其使用方法。
背景技术
电厂内机组自动控制依赖大量的自动化元器件，自动化元器件长期运行存在逐渐损坏的过程。但目前由于没有专门的检测工具对自动化元器件进行检测，故不能及时发现自动化元器件的异常情况，若自动化元器件出现异常，所采集的数据就无法准确反映出机组的运行情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动化便携式PLC试验平台装置及其使用方法，能用于对电站内的自动化元器件进行检测。
本发明所述的一种自动化便携式PLC试验平台装置，包括触摸屏、300PLC主站、ET200M子站、ET200S子站、200PLC子站和接线面板；
所述触摸屏与300PLC主站连接，所述300PLC主站通过Profibus-DP总线分别与ET200M子站、ET200S子站、200PLC子站进行通信；
所述接线面板包括电源模块、DI输入端子、DO输出端子、AI输入端子、AO输出端子、测频模块接线端子、200PLC接口；
所述ET200M子站配置有DI模块、DO模块和AI模块，DI模块与DI输入端子连接，DO模块与DO输出端子连接，AI模块与AI输入端子连接；
所述ET200S子站配置有测频模块和AO模块，所述AO模块与AO输出端子连接，用于模拟输出4mA～20mA的模拟量信息，所述测频模块与测频模块接线端子连接；
所述200PLC子站配置有EM277模块，200PLC子站与200PLC接口连接，200PLC子站通过EM277模块与Profibus-DP总线连接；
所述300PLC主站包括测试模块；
所述测试模块包括：
测速试验子模块，用于对机组用测速探头品质进行检验；
测温电阻试验子模块，用于对机组用测温电阻测值正确性进行检测；
行程开关动作特性校验子模块，用于对机组用行程开关动作可靠性进行检测；
模拟量传感器试验子模块，用于对机组用模拟量传感器输出正确性进行判断；
所述200PLC子站包括漏水检测试验模块，用于对机组用漏水传感器测值正确性进行检测。
所述300PLC主站还包括轮循控制培训模块，该轮循控制培训模块用于模拟机组用辅机系统的轮循控制逻辑。
还包括拉杆箱，所述触摸屏、300PLC主站、ET200M子站、ET200S子站、200PLC子站和接线面板分别设置在该拉杆箱内，采用拉杆箱设计，可以方便地将整个装置拖到现场进行自动化元器件测试。
本发明所述的一种如本发明所述的自动化便携式PLC试验平台装置的使用方法，包括：
（1）测速探头的检测
将待检测的测速探头与测频模块接线端子连接，该测速探头用于测量发电机组的转速，ET200S子站4的测频模块实时采集测速探头所输出的数据，并经Profibus-DP总线发送给300PLC主站，300PLC主站对接收的数据进行处理，若测值出现越限和/或跳跃，则判断测速探头异常，并将测试值显示在触摸屏上；
（2）测温电阻的检测
将待检测的测温电阻与AI输入端子连接，ET200M子站的AI模块实时采集测温电阻所输出的数据，并经Profibus-DP总线发送至300PLC主站，300PLC主站对接收的数据进行处理，若测值出现越限和/或跳跃，则判断测温电阻异常，并将测试值显示在触摸屏上；
（3）空冷器漏水的检测
将用于检测空冷器是否漏水的漏水传感器与200PLC接口连接， 200PLC子站实时采集漏水传感器所输出的数据，并基于漏水传感器所检测的数据判断空冷器是否漏水，若判断出其中一个或多个空冷器漏水，则发出报警指令，同时将检测结果经Profibus-DP总线发送至300PLC主站，并在触摸屏上进行显示和报警；
（4）行程开关动作特性的校验
将待检测的开关量传感器与DI输入端子连接，ET200M子站的DI模块将所采集的数据经Profibus-DP总线发送至300PLC主站，300PLC主站根据所接收的数据对行程开关的动作次数、动作时间以及动作准确率进行判断，若行程开关的动作次数、动作时间以及动作准确率均符合要求，则认为该行程开关正常，否则认为该行程开关出现异常；
（5）模拟量传感器的校验
将待检测的模拟量传感器与AI输入端子连接, ET200M子站的AI模块将所采集的数据经Profibus-DP总线发送至300PLC主站，300PLC主站根据所接收的数据对模拟量传感器的测值准确性和线性度进行校验，若测值准确性及线性度均符合要求，则认为该模拟传感器正常，否则认为该模拟传感器出现异常；
（6）300PLC模块异常检测
将自动化便携式PLC试验平台装置中的300PLC与Profibus-DP总线断开，将待检测的300PLC模块接入到Profibus-DP总线上，并采用重新组态下载的方式来验证待检测的300PLC模块的好坏，若出现不能正常启动或硬件诊断故障，则判断待检的300PLC模块异常；
（7）200PLC模块异常检测
将自动化便携式PLC试验平台装置中的200PLC与Profibus-DP总线断开，将待检测的200PLC模块接入到Profibus-DP总线上，并采用重新组态下载的方式来验证待检测的200PLC模块的好坏，若出现不能正常启动或硬件诊断故障，则判断待检的200PLC模块异常。
还包括：
（8）轮循控制培训
所述300PLC主站还包括轮循控制培训模块，用于模拟机组用辅机系统的轮循控制逻辑；具体为：
利用轮循控制培训模块搭建出机组用辅机系统的轮循控制模拟系统，该轮循控制模拟系统包括测量单元、控制对象、第一执行机构和第二执行机构，并将该辅机系统所使用的轮循控制程序植入到轮循控制培训模块中，通过轮循控制培训模块模拟出辅机系统的轮循控制逻辑，并通过触摸屏进行显示。
本发明的有益效果：
（1）能够用于对机组用测速探头品质进行检验；
（2）能够用于对机组用测温电阻测值正确性进行检测；
（3）能够用于对机组用漏水传感器测值正确性进行检测；
（4）能够用于对机组用行程开关的可靠性进行检测；
（5）能够用于对机组用模拟量传感器测值正确性进行检测；
（6）能够用于对300PLC模块的功能是否正常进行检测；
（7）能够用于对300PLC模块的功能是否正常进行检测；
（8）能够通过AO模块输出高精度4mA～20mA模拟量信号；
（9）能够用于对培训人员进行轮循控制逻辑的培训；
（10）便于携带，在机组大修或汛期消缺，维护人员可以将本装置拿到现场进行自动化元器件调试工作，避免了拆除元器件工作，节省了人力物力。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明中的电源进线接线图；
图中：1、触摸屏，2、300PLC主站，3、ET200M子站，4、ET200S子站，5、200PLC子站，6、电源模块，7、DI输入端子，8、接线面板，9、DO输出端子，10、AI输入端子，11、AO输出端子，12测频模块接线端子，13、200PLC接口，14、电源输入端子，15、电源开关，16、急停开关，17、整流模块，18、电源输出端子。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示的自动化便携式PLC试验平台装置，包括触摸屏1、300PLC主站2、ET200M子站3、ET200S子站4、200PLC子站5、接线面板8和拉杆箱。所述触摸屏1与300PLC主站2连接，所述300PLC主站2通过Profibus-DP总线分别与ET200M子站3、ET200S子站4、200PLC子站5进行通信。
如图1所示，所述接线面板8包括电源模块6、DI输入端子7、DO输出端子9、AI输入端子10、AO输出端子11、测频模块接线端子12、200PLC接口13；将所有模块的接线集成到接线面板8上，大大优化了装置的接线设计。如图2所示，电源模块6包括电源输入端子14、保险丝FU1、保险丝FU2、电源开关15、急停开关16、整流模块17和电源输出端子18；220V的交流电经电源输入端子14进入整流模块17后输出24V电源，将电源开关15和急停开关16设在接线面板8上。
所述ET200M子站3配置有DI模块、DO模块和AI模块，DI模块与DI输入端子7连接，DO模块与DO输出端子9连接，AI模块与AI输入端子10连接。
所述ET200S子站4配置有测频模块和AO模块，所述AO模块与AO输出端子11连接，所述测频模块与测频模块接线端子12连接。
所述200PLC子站5配置有EM277模块，200PLC子站5与200PLC接口13连接，200PLC子站5通过EM277模块与Profibus-DP总线连接。
所述300PLC主站2包括测试模块和轮循控制培训模块。所述测试模块包括测速试验子模块、测温电阻试验子模块、行程开关动作特性校验子模块和模拟量传感器试验子模块等模块。测速试验子模块用于对机组用测速探头品质进行检验。测温电阻试验子模块用于对机组用测温电阻测值正确性进行检测。行程开关动作特性校验子模块用于对机组用行程开关动作可靠性进行检测。模拟量传感器试验子模块用于对机组用模拟量传感器输出正确性进行判断。所述轮循控制培训模块用于模拟机组用辅机系统的轮循控制逻辑。
所述200PLC子站5包括漏水检测试验模块，用于对机组用漏水传感器测值正确性进行检测。200PLC子站可以同时接入12个漏水检测传感器完成模拟现场，一旦出现某一个或多个传感器检测到漏水就立刻检测到，并通过Profibus-DP总线发送给300PLC主站2，并在触摸屏上进行显示和报警。
所述触摸屏1、300PLC主站2、ET200M子站3、ET200S子站4、200PLC子站5和接线面板8分别设置在该拉杆箱内。本发明采用拉杆箱设计，能够方便地将整个装置拖到现场进行自动化元器件测试。
自动化便携式PLC试验平台装置拥有复杂的程序功能，但只有限量的硬件资源。为了解决这一矛盾，对程序进行模块化封装，并在触摸屏上设置门开关实现分时调用各个子功能的功能，大大节省了硬件资源。
本发明所述的一种如本发明所述的自动化便携式PLC试验平台装置的使用方法，包括：
（1）测速探头的检测
将待检测的测速探头与测频模块接线端子12连接，测速探头用于测量发电机组的转速，ET200S子站4的测频模块实时采集测速探头所输出的数据，并经Profibus-DP总线发送给300PLC主站2，300PLC主站2对接收的数据进行处理，若测值出现越限和/或跳跃，则判断测速探头异常，并将测试值显示在触摸屏1上。
（2）测温电阻的检测
将待检测的测温电阻与AI输入端子10连接，ET200M子站3的AI模块实时采集测温电阻所输出的数据，并经Profibus-DP总线发送至300PLC主站2，300PLC主站2对接收的数据进行处理，若测值出现越限和/或跳跃，则判断测温电阻异常，并将测试值显示在触摸屏1上。
（3）空冷器漏水的检测
将用于检测空冷器是否漏水的漏水传感器与200PLC接口13连接， 200PLC子站5实时采集漏水传感器所输出的数据，并基于漏水传感器所检测的数据判断空冷器是否漏水，若判断出其中一个或多个空冷器漏水，则发出报警指令，同时将检测结果经Profibus-DP总线发送至300PLC主站2，并在触摸屏1上进行显示和报警。
（4）行程开关动作特性的校验
将待检测的开关量传感器与DI输入端子7连接，ET200M子站3的DI模块将所采集的数据经Profibus-DP总线发送至300PLC主站2，300PLC主站2根据所接收的数据对行程开关的动作次数、动作时间以及动作准确率进行判断，并通过触摸屏进行显示，若行程开关的动作次数、动作时间以及动作准确率均符合要求，则认为该行程开关正常，否则认为该行程开关出现异常。
（5）模拟量传感器的校验
将待检测的模拟量传感器与AI输入端子10连接, ET200M子站3的AI模块将所采集的数据经Profibus-DP总线发送至300PLC主站2，300PLC主站2根据所接收的数据对模拟量传感器的测值准确性和线性度进行校验，若测值准确性及线性度均符合要求，则认为该模拟传感器正常，否则认为该模拟传感器出现异常。
（6）300PLC模块异常检测
将自动化便携式PLC试验平台装置中的300PLC与Profibus-DP总线断开，将待检测的300PLC模块接入到Profibus-DP总线上，并采用重新组态下载的方式来验证待检测的300PLC模块的好坏，若出现不能正常启动或硬件诊断故障，则判断待检的300PLC模块异常。
（7）200PLC模块异常检测
将自动化便携式PLC试验平台装置中的200PLC与Profibus-DP总线断开，将待检测的200PLC模块接入到Profibus-DP总线上，并采用重新组态下载的方式来验证待检测的200PLC模块的好坏，若出现不能正常启动或硬件诊断故障，则判断待检的200PLC模块异常。
（8）轮循控制培训
利用轮循控制培训模块搭建出机组用辅机系统的轮循控制模拟系统，该轮循控制模拟系统包括测量单元、控制对象、第一执行机构和第二执行机构，并将该辅机系统所使用的轮循控制程序植入到轮循控制培训模块中，通过轮循控制培训模块模拟出辅机系统的轮循控制逻辑，并通过触摸屏1进行显示。
轮循控制是电厂诸如：压油装置、技术供水、渗漏排水、空压机气系统等辅机系统电机控制的重要策略。轮循控制逻辑为：当控制对象的测量值（即测量单元的输出值）等于第一启动值时，启动第一执行机构，待控制对象的测量值等于停止值时，第一执行机构停止运行，此时，该第一执行机构自动转为备用状态且第二执行机构自动转为主用状态；下一次启动停止后（即：在控制对象的测量值又等于停止值时），第二执行机构自动转为备用状态且第第一执行机构自动转为主用状态；每次启动停止后，两台执行机构完成一次轮换。当控制对象的测量值等于第二启动值时，启动第一执行机构和第二执行机构，所述第二启动测值小于第一启动定值。
（9）PLC程序编写培训效果测试
本发明所述的自动化便携式PLC试验平台装置是一个开放性的平台，自动化工作人员可以自行对内部程序进行修改，同时也可以将编写好的程序下载到装置中进行程序功能验证。
（10）模拟量输出
自动化便携式PLC试验平台装置配置有AO模块，该AO模块用于模拟输出4mA～20mA的模拟量信息，提供给现场4mA～20mA电流输入型设备，如调速器用开度表和转速表。
Claims (4)
1.一种自动化便携式PLC试验平台装置的使用方法，其特征在于：自动化便携式PLC试验平台装置包括触摸屏（1）、300PLC主站（2）、ET200M子站（3）、ET200S子站（4）、200PLC子站（5）和接线面板（8）；
所述触摸屏（1）与300PLC主站（2）连接，所述300PLC主站（2）通过Profibus-DP总线分别与ET200M子站（3）、ET200S子站（4）、200PLC子站（5）进行通信；
所述接线面板（8）包括电源模块（6）、DI输入端子（7）、DO输出端子（9）、AI输入端子（10）、AO输出端子（11）、测频模块接线端子（12）、200PLC接口（13）；
所述ET200M子站（3）配置有DI模块、DO模块和AI模块，DI模块与DI输入端子（7）连接，DO模块与DO输出端子（9）连接，AI模块与AI输入端子（10）连接；
所述ET200S子站（4）配置有测频模块和AO模块，所述AO模块与AO输出端子（11）连接，用于模拟输出4mA～20mA的模拟量信息，所述测频模块与测频模块接线端子（12）连接；
所述200PLC子站（5）配置有EM277模块，200PLC子站（5）与200PLC接口（13）连接，200PLC子站（5）通过EM277模块与Profibus-DP总线连接；
所述300PLC主站（2）包括测试模块；
所述测试模块包括：
测速试验子模块，用于对机组用测速探头品质进行检验；
测温电阻试验子模块，用于对机组用测温电阻测值正确性进行检测；
行程开关动作特性校验子模块，用于对机组用行程开关动作可靠性进行检测；
模拟量传感器试验子模块，用于对机组用模拟量传感器输出正确性进行判断；
所述200PLC子站（5）包括漏水检测试验模块，用于对机组用漏水传感器测值正确性进行检测；
其使用方法包括：
（1）测速探头的检测
将待检测的测速探头与测频模块接线端子（12）连接，该测速探头用于测量发电机组的转速，ET200S子站（4）的测频模块实时采集测速探头所输出的数据，并经Profibus-DP总线发送给300PLC主站（2），300PLC主站（2）对接收的数据进行处理，若测值出现越限和/或跳跃，则判断测速探头异常，并将测试值显示在触摸屏（1）上；
（2）测温电阻的检测
将待检测的测温电阻与AI输入端子（10）连接，ET200M子站（3）的AI模块实时采集测温电阻所输出的数据，并经Profibus-DP总线发送至300PLC主站（2），300PLC主站（2）对接收的数据进行处理，若测值出现越限和/或跳跃，则判断测温电阻异常，并将测试值显示在触摸屏（1）上；
（3）空冷器漏水的检测
将用于检测空冷器是否漏水的漏水传感器与200PLC接口（13）连接， 200PLC子站（5）实时采集漏水传感器所输出的数据，并基于漏水传感器所检测的数据判断空冷器是否漏水，若判断出其中一个或多个空冷器漏水，则发出报警指令，同时将检测结果经Profibus-DP总线发送至300PLC主站（2），并在触摸屏（1）上进行显示和报警；
（4）行程开关动作特性的校验
将待检测的开关量传感器与DI输入端子（7）连接，ET200M子站（3）的DI模块将所采集的数据经Profibus-DP总线发送至300PLC主站（2），300PLC主站（2）根据所接收的数据对行程开关的动作次数、动作时间以及动作准确率进行判断，若行程开关的动作次数、动作时间以及动作准确率均符合要求，则认为该行程开关正常，否则认为该行程开关出现异常；
（5）模拟量传感器的校验
将待检测的模拟量传感器与AI输入端子（10）连接, ET200M子站（3）的AI模块将所采集的数据经Profibus-DP总线发送至300PLC主站（2），300PLC主站（2）根据所接收的数据对模拟量传感器的测值准确性和线性度进行校验，若测值准确性及线性度均符合要求，则认为该模拟传感器正常，否则认为该模拟传感器出现异常；
（6）300PLC模块异常检测
将自动化便携式PLC试验平台装置中的300PLC与Profibus-DP总线断开，将待检测的300PLC模块接入到Profibus-DP总线上，并采用重新组态下载的方式来验证待检测的300PLC模块的好坏，若出现不能正常启动或硬件诊断故障，则判断待检的300PLC模块异常；
（7）200PLC模块异常检测
将自动化便携式PLC试验平台装置中的200PLC与Profibus-DP总线断开，将待检测的200PLC模块接入到Profibus-DP总线上，并采用重新组态下载的方式来验证待检测的200PLC模块的好坏，若出现不能正常启动或硬件诊断故障，则判断待检的200PLC模块异常。
2.根据权利要求1所述的自动化便携式PLC试验平台装置的使用方法，其特征在于：还包括：
（8）轮循控制培训
所述300PLC主站（2）还包括轮循控制培训模块，用于模拟机组用辅机系统的轮循控制逻辑；具体为：
利用轮循控制培训模块搭建出机组用辅机系统的轮循控制模拟系统，该轮循控制模拟系统包括测量单元、控制对象、第一执行机构和第二执行机构，并将该辅机系统所使用的轮循控制程序植入到轮循控制培训模块中，通过轮循控制培训模块模拟出辅机系统的轮循控制逻辑，并通过触摸屏（1）进行显示。
3.根据权利要求1或2所述的自动化便携式PLC试验平台装置的使用方法，其特征在于：所述300PLC主站（2）还包括轮循控制培训模块，该轮循控制培训模块用于模拟机组用辅机系统的轮循控制逻辑。
4.根据权利要求3所述的自动化便携式PLC试验平台装置的使用方法，其特征在于：自动化便携式PLC试验平台装置还包括拉杆箱，所述触摸屏（1）、300PLC主站（2）、ET200M子站（3）、ET200S子站（4）、200PLC子站（5）和接线面板（8）分别设置在该拉杆箱内。
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