CN110297153B - 一种用于电机控制系统的测试系统、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电机控制系统测试领域，提供了一种用于电机控制系统的测试系统，包括：考核指令接收模块，用于接收电机控制系统的预设考核指令；考核流程调用模块，用于根据接收的预设考核指令调用对应的预设考核流程；考核流程执行模块，用于根据调用的预设考核流程执行相应电机控制模块的考核流程；考核结果得出模块，用于根据考核流程执行的结果得出相应的考核分数，保存并记录。采用该系统，实现对学生在实训课程中安装的电机控制系统进行测试并得出相应的评分，大大缩短了教师检查和评分的时间，提高了上课效率。
Description
技术领域
本发明属于电机设备测试领域，具体涉及一种用于测试学生安装的电机控制系统的测试系统、方法及装置。
背景技术
《电气控制创新实践与综合训练》是电气专业必修的专业实训课程，旨在培养学生的动手能力和创新思维。通过本课程的学习，学生能够正确分析复杂电机控制系统图、熟悉电气图纸标注与控制逻辑关系，并根据给定的电气图进行安装和调试，同时能对较复杂的电气线路进行故障分析、排除和检修，掌握一般设备维修工艺，使学生在今后的实际工作中能够学以致用。
由于本课程学生安装的电机控制系统较为复杂，教师对每位学生成果的检查评分需要较长时间，又因班级人数较多(一般有40多人)，因此班级总的检查评分时间往往需要占用4-5节课左右的时间，这大大降低了上课效率。
目前，市场上关于各种电机测试的装置较多，但都无法在教学中对学生成果进行检测并评分。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种用于实训课程中学生安装的电机控制系统的测试系统、方法及装置，本测试系统、方法及装置可对学生安装的电机控制系统进行通电试验，根据试验情况系统自动生成通电试验成绩，大大缩短了教师检查评分的时间、提高了上课效率。
本发明为了解决上述技术问题，提出一种用于电机控制系统的测试系统、方法及装置，具体采用以下技术方案：
一种用于电机控制系统的测试系统，用于测试学生安装的电机控制系统，所述学生安装的电机控制系统包括：三相异步电机M1控制模块、三相异步电机M2控制模块以及变频电机M3控制模块，所述三相异步电机M1控制模块包括三相异步电机M1、M1正转接触器KM1、M1反转接触器KM2以及热继电器FR1，三相异步电机M2控制模块包括三相异步电机M2、接触器KM3、接触器KM4和接触器KM5以及热继电器FR2，所述变频电机M3控制模块包括变频电机M3和接触器KM6；包括：
考核指令接收模块，用于接收电机控制系统的预设考核指令，所述预设考核指令包括M1电机控制考核指令、M2电机控制考核指令以及M3电机控制考核指令；
考核流程调用模块，用于根据接收的预设考核指令调用对应的预设考核流程，所述预设考核流程包括M1电机控制考核流程、M2电机控制考核流程以及M3电机控制考核流程；
考核流程执行模块，用于根据调用的预设考核流程执行相应电机控制模块的考核流程；
考核结果得出模块，用于根据考核流程执行的结果得出相应的考核分数，保存并记录。
进一步地，还包括显示模块，所述显示模块用于显示待下发的预设考核指令、显示预设考核流程、显示考核流程执行的结果以及显示考核流程执行结果对应的考核分数。
一种用于电机控制系统的测试方法，包括步骤：
S1：接收电机控制系统的预设考核指令，所述预设考核指令包括M1电机控制考核指令、M2电机控制考核指令以及M3电机控制考核指令；
S2：根据接收的预设考核指令调用对应的预设考核流程，所述预设考核流程包括M1电机控制考核流程、M2电机控制考核流程以及M3电机控制考核流程；
S3：根据调用的预设考核流程执行相应电机控制模块的考核流程，记录并保存根据考核流程执行过程中得出相应的考核分数；
S4：根据记录并保存的考核流程执行过程中得出的考核分数，得出该电机控制系统的最终测试分数。
进一步地，步骤S2中的M1电机控制考核流程包括：
判断M1正转接触器KM1是否得电；
若M1正转接触器KM1得电，增加A分数，记录并保存；若M1正转接触器KM1不得电，考核结束；
接收三相异步电机M1停止信号，判断三相异步电机M1是否停止正转；
若三相异步电机M1停止正转，增加B分数，记录并保存；若三相异步电机M1不停止正转，不计分数；
判断M1反转接触器KM2是否得电；
若M1反转接触器KM2得电，增加C分数，记录并保存；若M1反转接触器KM2不得电，考核结束；
判断M1反转接触器KM2和M1正转接触器KM1之间的得电时间间隔是否在预设时间间隔内；
若得电时间间隔在预设时间间隔内，增加D分数，记录并保存；若得电时间间隔不在预设时间间隔内，不计分数；
接收三相异步电机M1停止信号，判断三相异步电机M1是否停止反转；
若三相异步电机M1停止反转，增加B分数，记录并保存；若三相异步电机M1不停止反转，不计分数；
判断三相异步电机M1是否有过载保护；
若三相异步电机M1有过载保护，增加F分数，记录并保存，结束考核；若三相异步电机M1没有过载保护，结束考核。
进一步地，步骤S2中的M2电机控制考核流程包括：
判断接触器KM3和接触器KM4是否得电；
若接触器KM3和接触器KM4得电，增加E分数，记录并保存；若接触器KM3和接触器KM4不得电，考核结束；
判断接触器KM3和接触器KM5是否得电；
若接触器KM3和接触器KM5得电，增加E分数，记录并保存；若接触器KM3和接触器KM5不得电，考核结束；
判断三相异步电机M2是否有过载保护；
若三相异步电机M2有过载保护，增加F分数，记录并保存，结束考核；若三相异步电机M1没有过载保护，结束考核。
进一步地，步骤S2中的M3电机控制考核流程包括：
判断接触器KM6是否得电；
若接触器KM6得电，增加G分数，记录并保存，考核结束，若接触器 KM6不得电，考核结束。
一种用于电机控制系统的测试装置，包括：上工作台和下工作台，所述上工作台上设置有触摸屏，所述下工作台设置有与触摸屏相连接的PLC 控制系统，所述PLC控制系统上连接有变频器，所述变频器连接有变频电机并控制变频电机的变速运转，所述PLC控制系统上连接有航空插头，所述航空插头和电机控制系统连接。
进一步地，所述上工作台和下工作台之间设置有支架，所述触摸屏和 PLC控制系统之间的连接导线设置于支架内，所述航空插头穿过支架设置于上工作台。
与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：
(1)能够通过本测试系统，实现对实训课程中学生安装的电机控制系统进行测试并得出相应的评分，大大缩短了教师检查和评分的时间，提高了上课效率。
(2)能够通过显示模块，将测试学生安装的电机控制系统中测试流程显示出来，并得出相应的安装错误情况，学生和老师也能直观的知道当前电机控制系统中出现的问题，提高了教学效率。
(3)本测试装置，操作方法简单，也可作为学生安装的电机控制系统的自检装置，使得学习电机控制系统的安装更加方便。
附图说明
图1为本用于电机控制系统的测试系统结构示意图；
图2为本用于电机控制系统的测试系统结构框图；
图3为本用于电机控制系统的测试方法流程图一；
图4是本用于电机控制系统的测试方法流程图二；
图5是本用于电机控制系统的测试装置结构示意图；
图6为本实施例中提供的要求学生安装的电机控制系统的三相异步电机M1控制模块和三相异步电机M2控制模块控制电路一；
图7为本实施例中提供的要求学生安装的电机控制系统的电源电路；
图8为本实施例中提供的要求学生安装的电机控制系统的三相异步电机M1、三相异步电机M2以及变频电机M3对应接触器控制电路二；
图9为本实施例中提供的要求学生安装的电机控制系统的PLC输入电路；
图10为本实施例中提供的要求学生安装的电机控制系统的PLC输出电路。
图5中，上工作台1，下工作台2，触摸屏3，PLC4，变速变频器5，变速变频电机6，航空插头7，安装盒8，支架9，线槽10。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
本实施例提供了一种用于电机控制系统的测试系统，用于测试学生安装的电机控制系统，所述学生安装的电机控制系统包括：三相异步电机M1 控制模块、三相异步电机M2控制模块以及变频电机M3控制模块，所述三相异步电机M1控制模块包括三相异步电机M1、M1正转接触器KM1以及M1 反转接触器KM2，三相异步电机M2控制模块包括三相异步电机M2、接触器 KM3、接触器KM4以及接触器KM5，所述变频电机M3控制模块包括变频电机 M3和接触器KM6；如图1至图2所示：本系统包括：
考核指令接收模块，用于接收电机控制系统的预设考核指令，所述预设考核指令包括M1电机控制考核指令、M2电机控制考核指令以及M3电机控制考核指令；
考核流程调用模块，用于根据接收的预设考核指令调用对应的预设考核流程，所述预设考核流程包括M1电机控制考核流程、M2电机控制考核流程以及M3电机控制考核流程；
考核流程执行模块，用于根据调用的预设考核流程执行相应电机控制模块的考核流程；
考核结果得出模块，用于根据考核流程执行的结果得出相应的考核分数，保存并记录。
还包括显示模块，所述显示模块用于显示待下发的预设考核指令、显示预设考核流程、显示考核流程执行的结果以及显示考核流程执行结果对应的考核分数。
首先考核指令接收模块，接收电机控制系统的预设考核指令，若接收的电机控制系统的预设考核指令为M1电机控制考核指令，则通过考核流程调用模块调用M1电机控制考核流程，执行M1电机控制考核流程，并对电机控制系统进行考核和评分，然后根据考核流程执行的结果得出相应的考核分数，保存并记录。并把考核流程执行的过程、结果以及得出相应的考核分数显示在显示模块上。
同理接收电机控制系统的预设考核指令为M2电机控制考核指令以及M3 电机控制考核指令进行相应的M2电机控制考核和M3电机控制考核。
采用本系统，能够实现对学生根据教学课程安装的电机控制系统进行测试和得出相应的评分，大大缩短了教师检查和评分的时间，提高了上课效率。
实施例二
本实施例提供了一种用于电机控制系统的测试方法，如图3至图4以及图6至图10所示，本方法包括步骤：
S1：接收电机控制系统的预设考核指令，所述预设考核指令包括M1电机控制考核指令、M2电机控制考核指令以及M3电机控制考核指令；
S2：根据接收的预设考核指令调用对应的预设考核流程，所述预设考核流程包括M1电机控制考核流程、M2电机控制考核流程以及M3电机控制考核流程；
S3：根据调用的预设考核流程执行相应电机控制模块的考核流程，记录并保存根据考核流程执行过程中得出相应的考核分数；
S4：根据记录并保存的考核流程执行过程中得出的考核分数，得出该电机控制系统的最终测试分数。
接收电机控制系统的预设考核指令，根据接收的预设考核指令调用对应的预设考核流程，根据调用的预设考核流程执行相应电机控制模块的考核流程，记录并保存根据考核流程执行过程中得出相应的考核分数，根据记录并保存的考核流程执行过程中得出的考核分数，得出该电机控制系统的最终测试分数。
能够实现对学生根据教学课程安装的电机控制系统进行测试和得出相应的评分，大大缩短了教师检查和评分的时间，提高了上课效率。
其中本测试系统测试的电机控制系统原理图，如图6至图10所示。
进一步地，步骤S2中的M1电机控制考核流程包括：
判断M1正转接触器KM1是否得电；
若M1正转接触器KM1得电，增加A分数，记录并保存；若M1正转接触器KM1不得电，考核结束；
接收三相异步电机M1停止信号，判断三相异步电机M1是否停止正转；
若三相异步电机M1停止正转，增加B分数，记录并保存；若三相异步电机M1不停止正转，不计分数；
判断M1反转接触器KM2是否得电；
若M1反转接触器KM2得电，增加C分数，记录并保存；若M1反转接触器KM2不得电，考核结束；
判断M1反转接触器KM2和M1正转接触器KM1之间的得电时间间隔是否在预设时间间隔内；
若得电时间间隔在预设时间间隔内，增加D分数，记录并保存；若得电时间间隔不在预设时间间隔内，不计分数；
接收三相异步电机M1停止信号，判断三相异步电机M1是否停止反转；
若三相异步电机M1停止反转，增加B分数，记录并保存；若三相异步电机M1不停止反转，不计分数；
判断三相异步电机M1是否有过载保护；
若三相异步电机M1有过载保护，增加F分数，记录并保存，结束考核；若三相异步电机M1没有过载保护，结束考核。
即当学生安装的电机控制系统中的三相异步电机MI控制模块中有过载时，其中由于热继电器FR1的作用，会在过载时断电，使得三相异步电机 M1停止运转，并在显示模块上显示三相异步电机M1由于过载而停止运行。
其中本测试方法中M1电机控制测试流程，能够很好的按照M1电机的正转、反转以及是否有过载进行测试，并能根据正转、反转、正转反转之间的间隔时间判断学生安装的电机控制系统中M1电机控制模块是否符合教学要求，不仅满足教学要求，并且测试效率更高，还能得出相应的M1电机控制系统的分数。
进一步地，步骤S2中的M2电机控制考核流程包括：
判断接触器KM3、接触器KM4是否得电；
若接触器KM3、接触器KM4得电，增加E分数，记录并保存；若接触器 KM3、接触器KM4不得电，考核结束；
判断接触器KM3、接触器KM5是否得电；
若接触器KM3、接触器KM5得电，增加E分数，记录并保存；若接触器 KM3、接触器KM5不得电，考核结束；
其中接触器KM3、接触器KM4是判断三相异步电机M2的星形启动，其中接触器KM3、接触器KM5是判断三相异步电机M2的三角形运行。三相异步电机M2的控制模块必须按照先星形启动然后三角形运行进行控制。
判断三相异步电机M2是否有过载保护；
若三相异步电机M2有过载保护，增加F分数，记录并保存，结束考核；若三相异步电机M1没有过载保护，结束考核。
即当学生安装的电机控制系统中的三相异步电机M2控制模块中有过载时，其中由于热继电器FR2的作用，会在过载时断电，使得三相异步电机M2停止运转，并在显示模块上显示三相异步电机M2由于过载而停止运行。
其中本测试方法中M2电机控制测试流程，能够很好的按照M2电机的星形模式启动、三角形模式运行以及是否有过载进行测试，不仅满足教学要求，并且测试效率更高，还能得出相应的M2电机控制系统的分数。
进一步地，步骤S2中的M3电机控制考核流程包括：
判断接触器KM6是否得电；
若接触器KM6得电，增加G分数，记录并保存，考核结束，若接触器 KM6不得电，考核结束。
其中本测试方法中M3电机控制测试流程，能够很好判断M3变频电机能否控制，并且测试效率更高，还能得出相应的M3电机控制系统的分数。
通过记录并保存的考核流程执行过程中得出的考核分数，得出该电机控制系统的最终测试分数，实现对实训课程中学生安装的电机控制系统进行测试并得出相应的评分，大大缩短了教师检查和评分的时间，提高了上课效率。
实施例三
本实施例提供了一种用于电机控制系统的测试装置，如图5所示，本装置包括上工作台1和下工作台2，上工作台1上设置有触摸屏3，下工作台2设置有与触摸屏3相连接的可编程控制器4，可编程控制器4上连接有变频器5，变频器5连接有变频电机6并控制变频电机6的变速运转，可编程控制器4连接有航空插头7，航空插头7连接有电机控制系统。
上工作台1将台面提高的合适操作的高度，能够较为方便的进行测试，触摸屏3主要负责本装置的指令下达及数据调整、数据显示、故障显示，从而实现人机对话功能，可编程控制器4是主要指挥中心，通过航空插头7 采集电机控制系统中的触点和过载信号等数据，经运算后，快速发出各项指令，实现智能控制，航空插头7具有26芯用于连接学生装接的电机控制系统与本测试装置，能够完成信号发出和反馈的传导，保证电路的可靠性，精密的完成信号传导。
进一步优选地，上工作台1固定设置有用于固定安装触摸屏3的安装盒8。安装盒8用于固定触摸屏3，触摸屏3嵌放于触摸屏3安装盒8正前方。
进一步优选地，上工作台1和下工作台2之间设置有支架9，触摸屏3 和PLC控制系统4之间的连接导线设置于支架9内，航空插头7穿过支架9 设置于上工作台1。支架9辅助进行结构支撑，同时对于导线起到保护作用，减少被干扰，保证使用的安全性和结果的精确性。
进一步优选地，下工作台2上设置有线槽10，可编程控制器4和变频器5、变频电机6之间的连接导线沿着线槽10进行排布。导线数量较多，线槽10合理容纳防止导线被拉扯甚至断裂，整洁美观。
在学生装接的电机控制系统中按下启动按钮，相关交流接触器得电，三相异步电机M1正转或反转运行；PLC采集得电交流接触器的触点信号，在触摸屏3上显示三相异步电机M1运行是否正常以及学生装接的这部分电路的得分；按下触摸屏3上的三相异步电机M2启动按钮，使学生装接的电机控制系统中的相应交流接触器得电，从而使三相异步电机M2开始从星形启动变化到三角形运行，并在触摸屏3上显示三相异步电机M2相关线路的得分；若三相异步电机M1和三相异步电机M2过载，则将过载信号发送给 PLC控制系统4，从而在触摸屏3上显示“过载”，并在触摸屏3上显示过载部分的得分。
本装置和学生安装的电气控制系统由航空插头7进行连接，由PLC采集学生端系统的触点及过载等信号，用触摸屏3实现人机对话功能，在触摸屏3上显示通电试验情况并自动生成通电试验成绩，大大缩短了教师检查评分的时间、提高了上课效率。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。
Claims (8)
1.一种用于电机控制系统的测试系统，用于测试学生安装的电机控制系统，所述学生安装的电机控制系统包括：三相异步电机M1控制模块、三相异步电机M2控制模块以及变频电机M3控制模块，所述三相异步电机M1控制模块包括三相异步电机M1、M1正转接触器KM1、M1反转接触器KM2以及热继电器FR1，三相异步电机M2控制模块包括三相异步电机M2、接触器KM3、接触器KM4和接触器KM5以及热继电器FR2，所述变频电机M3控制模块包括变频电机M3和接触器KM6；其特征在于，包括：
考核指令接收模块，用于接收电机控制系统的预设考核指令，所述预设考核指令包括M1电机控制考核指令、M2电机控制考核指令以及M3电机控制考核指令；
考核流程调用模块，用于根据接收的预设考核指令调用对应的预设考核流程，所述预设考核流程包括M1电机控制考核流程、M2电机控制考核流程以及M3电机控制考核流程；
考核流程执行模块，用于根据调用的预设考核流程执行相应电机控制模块的考核流程；
考核结果得出模块，用于根据考核流程执行的结果得出相应的考核分数，保存并记录。
2.根据权利要求1所述的一种用于电机控制系统的测试系统，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块用于显示待下发的预设考核指令、显示预设考核流程、显示考核流程执行的结果以及显示考核流程执行结果对应的考核分数。
3.一种用于电机控制系统的测试方法，用于测试学生安装的电机控制系统，所述学生安装的电机控制系统包括：三相异步电机M1控制模块、三相异步电机M2控制模块以及变频电机M3控制模块，所述三相异步电机M1控制模块包括三相异步电机M1、M1正转接触器KM1、M1反转接触器KM2以及热继电器FR1，三相异步电机M2控制模块包括三相异步电机M2、接触器KM3、接触器KM4和接触器KM5以及热继电器FR2，所述变频电机M3控制模块包括变频电机M3和接触器KM6，其特征在于，包括步骤：
S1：接收电机控制系统的预设考核指令，所述预设考核指令包括M1电机控制考核指令、M2电机控制考核指令以及M3电机控制考核指令；
S2：根据接收的预设考核指令调用对应的预设考核流程，所述预设考核流程包括M1电机控制考核流程、M2电机控制考核流程以及M3电机控制考核流程；
S3：根据调用的预设考核流程执行相应电机控制模块的考核流程，记录并保存根据考核流程执行过程中得出相应的考核分数；
S4：根据记录并保存的考核流程执行过程中得出的考核分数，得出该电机控制系统的最终测试分数。
4.根据权利要求3所述的一种用于电机控制系统的测试方法，其特征在于，步骤S2中的M1电机控制考核流程包括：
判断M1正转接触器KM1是否得电；
若M1正转接触器KM1得电，增加A分数，记录并保存；若M1正转接触器KM1不得电，考核结束；
接收三相异步电机M1停止信号，判断三相异步电机M1是否停止正转；
若三相异步电机M1停止正转，增加B分数，记录并保存；
若三相异步电机M1不停止正转，不计分数；
判断M1反转接触器KM2是否得电；
若M1反转接触器KM2得电，增加C分数，记录并保存；若M1反转接触器KM2不得电，考核结束；
判断M1反转接触器KM2和M1正转接触器KM1之间的得电时间间隔是否在预设时间间隔内；
若得电时间间隔在预设时间间隔内，增加D分数，记录并保存；若得电时间间隔不在预设时间间隔内，不计分数；
接收三相异步电机M1停止信号，判断三相异步电机M1是否停止反转；
若三相异步电机M1停止反转，增加B分数，记录并保存；
若三相异步电机M1不停止反转，不计分数；
判断三相异步电机M1是否有过载保护；
若三相异步电机M1有过载保护，增加F分数，记录并保存，结束考核；若三相异步电机M1没有过载保护，结束考核。
5.根据权利要求3所述的一种用于电机控制系统的测试方法，其特征在于，步骤S2中的M2电机控制考核流程包括：
判断接触器KM3、接触器KM4是否得电；
若接触器KM3、接触器KM4得电，增加E分数，记录并保存；若接触器KM3、接触器KM4不得电，考核结束；
判断接触器KM3、接触器KM5是否得电；
若接触器KM3、接触器KM5得电，增加E分数，记录并保存；若接触器KM3、接触器KM5不得电，考核结束；
判断三相异步电机M2是否有过载保护；
若三相异步电机M2有过载保护，增加F分数，记录并保存，结束考核；若三相异步电机M1没有过载保护，结束考核。
6.根据权利要求3所述的一种用于电机控制系统的测试方法，其特征在于，步骤S2中的M3电机控制考核流程包括：
判断接触器KM6是否得电；
若接触器KM6得电，增加G分数，记录并保存，考核结束，若接触器KM6不得电，考核结束。
7.一种用于电机控制系统的测试装置，用于测试学生安装的电机控制系统，所述学生安装的电机控制系统包括：三相异步电机M1控制模块、三相异步电机M2控制模块以及变频电机M3控制模块，所述三相异步电机M1控制模块包括三相异步电机M1、M1正转接触器KM1、M1反转接触器KM2以及热继电器FR1，三相异步电机M2控制模块包括三相异步电机M2、接触器KM3、接触器KM4和接触器KM5以及热继电器FR2，所述变频电机M3控制模块包括变频电机M3和接触器KM6，基于权利要求1～2任一项所述的一种用于电机控制系统的测试系统，其特征在于，包括：上工作台和下工作台，所述上工作台上设置有触摸屏，所述下工作台设置有与触摸屏相连接的PLC控制系统，所述PLC控制系统上连接有变频器，所述变频器连接有变频电机并控制变频电机的变速运转，所述PLC控制系统上连接有航空插头，所述航空插头和电机控制系统连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于电机控制系统的测试装置，其特征在于，所述上工作台和下工作台之间设置有支架，所述触摸屏和PLC控制系统之间的连接导线设置于支架内，所述航空插头穿过支架设置于上工作台。
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