CN112505513A - 一种线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,包括供电回路、51单片机及其晶振电路、LCD显示单元、线路切换单元、按键输入单元和绝缘表。其中按键输入单元依次和51单片机及其晶振电路、LCD显示单元连接;51单片机及其晶振电路与线路切换单元连接;线路切换单元和绝缘表形成回路连接;供电回路为51单片机及其晶振电路、线路切换单元供电。棒位探测器与线路切换单元连接。线路切换单元设置有八个继电器。本发明通过预设接口与棒位探测器各线圈电缆相连接,只需按下按钮即可实现测量线路的自动切换。降低人因失误概率,提高工作效率。
Description
技术领域
本发明属于仪表自动化技术领域,具体涉及一种线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置。
背景技术
目前国内许多核电厂使用的棒位测量系统由Rolls-Royce供货。该测量设备需要按照一定周期对其棒位探测器进行绝缘检查。该棒位探测器包含三组线圈,分别是初级线圈(P),次级线圈(S),辅助线圈(A),另外线圈电缆中还包含一根接地线(E),绝缘检查即测量这4者两两之间的绝缘值。
目前使用的绝缘测试线路切换装置采用的是手动拨动和按动的操作方式,在测量绝缘时,需要对4个拨动开关和4个按钮进行切换操作。由于开关和按钮较多,往往需要两人同时操作,浪费了人力;按钮和开关组合复杂,不易记忆,若工作人员不够熟练,则容易发生人因失误,造成测量数据不准,同时影响工作效率。
基于上述问题,急需设计一种能够实现线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,在进行棒位探测器绝缘测量时实现测量线路的快速自动切换。
本发明所采取的技术方案为:
一种线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,包括供电回路、51单片机及其晶振电路、LCD显示单元、线路切换单元、按键输入单元和绝缘表。其中按键输入单元依次和51单片机及其晶振电路、LCD显示单元连接;51单片机及其晶振电路与线路切换单元连接;线路切换单元和绝缘表形成回路连接;供电回路为51单片机及其晶振电路、线路切换单元供电。棒位探测器与线路切换单元连接。所述供电回路为220V/5V供电回路。线路切换单元设置有八个继电器。
其中,棒位探测器设置有初级线圈(P)、次级线圈(S)、辅助线圈(A)、一根接地线(E),绝缘测试是指测量这四者两两之间的绝缘值,即PS、PA、PE、SA、SE、AE之间的绝缘值。
所述线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置还设置有一条所有线圈均接地的放电线路DC,和所有继电器均不得电的释放线路IN。
51单片机及其晶振电路包括51单片机、12MHz晶振、IO口、上拉电阻。上拉电阻为10kΩ。各IO口连接上拉电阻。IO口包括P0口、P1口、P2口和P3口。P0口设置有P0.0-P0.7接口。P2口设置有P2.5-P2.7口。P3口设置有P3.0-P3.7口。
按键输入单元设置有八个按键:按键1、按键2、按键3、按键4、按键5、按键6、按键7、按键8。八个按键设置为2行4列按键矩阵,与8种线路状态一一对应。按键输入单元设置有4个列引脚和2个行引脚。4个列引脚、2个行引脚分别连接在51单片机的P1.0-P1.7口上。当按键被按下时,51单片机通过行扫描或列扫描识别按键位置,然后在对应的IO口上输出对应8位二进制信号,控制线路切换单元的继电器动作,使线路切换到按钮对应的线路上。
LCD显示单元采用LCD1602液晶显示器;LCD1602液晶显示器显示两行字符,每行16个字符。第一行字符为“PS”、“PA”、“PE”、“SA”,第二行字符为“SE”、“AE”、“DC”、“IN”。字符“*”会随线路切换变动到相应线路名称的前方。当按键输入单元的某个按键被按下,继电器切换到相应线路后,在51单片机及其晶振电路的控制下,LCD1602液晶显示器相应线路名称的前面显示“*”。
LCD1602液晶显示器显示的字符和按键输入单元的八个按键一一对应:按键1对应PS;按键2对应AE;按键3对应SE;按键4对应PA;按键5对应PS;按键6对应AS;按键7对应DC;按键8对应IN。
LCD1602液晶显示器设置有WR、RS、EN、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7引脚。LCD1602液晶显示器的D0-D7引脚对应连接在51单片机的P0.0-P0.7接口,WR、RS、EN引脚分别连接在单片机P2.5-P2.7接口。当按键输入单元的某个按键被按下,继电器切换到相应线路后,在51单片机及其晶振电路的控制下,LCD1602液晶显示器相应线路名称的前面显示“*”。
线路切换单元包括电缆接头、一号输出点、二号输出点和八个继电器:一号继电器K1;二号继电器K2;三号继电器K3;四号继电器K4;五号继电器K5;6号继电器K6;七号继电器K7;八号继电器K8。每个继电器对应设置一个继电器线圈2和一个继电器触点3。八个继电器线圈的公共端均连接在供电回路的5V电源上;一号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.0口;二号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.1口;三号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.2口;四号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.3口;五号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.4口;六号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.5口;七号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.6口;八号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.7口。51单片机的P3口共输出八位二进制代码,每一位二进制编码对应一个继电器。当P3.0-P3.7口输出“0”时,继电器动作。五号继电器K5、6号继电器K6、七号继电器K7和八号继电器K8的常闭点均分别连接一号输出点OUT1。五号继电器K5、6号继电器K6、七号继电器K7和八号继电器K8的常开点均分别连接二号输出点OUT2。
棒位探测器通过电缆接头和线路切换单元连接。一号继电器K1、二号继电器K2、三号继电器K3和四号继电器K4的公共触点通过电缆接头分别连接棒位探测器的初级线圈(P)、次级线圈(S)、线圈(A)、地(E)。通过改变线路切换单元8个继电器的状态,即可实现8个线路的切换。
所述继电器为电磁继电器或光耦合继电器。
单片机内部写入控制程序,控制程序包括以下步骤:
S1:LCD显示单元初始化:LCD1602液晶显示器显示各线路的名称,但不显示“*”;
S2:循环检测按键输入单元的2*4按键矩阵中是否有按钮被按下;一旦检测到有按钮按下,即进一步判断被按下按钮的位置;根据按钮位置,进行继电器切换,将测量线路切换到对应状态。
S3:在S2中线路切换后的线路名称前加上“*”。
S4:完成一次线路切换后,继续监测按键输入单元是否有按键按下,重复S1-S3。
本发明所取得的有益效果为:
测量反应堆棒位探测器绝缘时,通过预设接口与棒位探测器各线圈电缆相连接,只需按下按钮即可实现测量线路的自动切换,同时显示单元会将当前线路标识出来,避免了切换线路时需要同时对多个按键、按钮的弊端。该装置可减少操作的人数,降低人因失误概率,提高工作效率。显示功能可显示当前装置所处的线路,便于工作人员随时查看、确认,降低了失误风险。
附图说明
图1为线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置的结构示意图;
图2为线路切换单元的示意图;
图3为按键输入单元设置示意图;
图4为LCD显示单元显示示意图;
图5为单片机控制程序流程图。
其中:1为电缆接头;2为继电器线圈;3为继电器触点;4为绝缘表;OUT1为一号输出点、OUT2为二号输出点;K1为一号继电器;K2为二号继电器;K3为三号继电器;K4为四号继电器;K5为五号继电器;K6为6号继电器;K7为七号继电器;K8为八号继电器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1-4所示,本发明提供了一种线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,包括供电回路、51单片机及其晶振电路、LCD显示单元、线路切换单元、按键输入单元和绝缘表。其中按键输入单元依次和51单片机及其晶振电路、LCD显示单元连接;51单片机及其晶振电路与线路切换单元连接;线路切换单元和绝缘表形成回路连接;供电回路为51单片机及其晶振电路、线路切换单元供电。棒位探测器与线路切换单元连接。所述供电回路为220V/5V供电回路。线路切换单元设置有八个继电器。
其中,棒位探测器设置有初级线圈(P)、次级线圈(S)、辅助线圈(A)、一根接地线(E),绝缘测试是指测量这四者两两之间的绝缘值,即PS、PA、PE、SA、SE、AE之间的绝缘值。
所述线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置还设置有一条所有线圈均接地的放电线路(DC),和所有继电器均不得电的释放线路(IN)。
51单片机及其晶振电路包括51单片机、12MHz晶振、IO口、上拉电阻。上拉电阻为10kΩ。各IO口连接上拉电阻。IO口包括P0口、P1口、P2口和P3口。P0口设置有P0.0-P0.7接口。P2口设置有P2.5-P2.7口。P3口设置有P3.0-P3.7口。
按键输入单元设置有八个按键:按键1-按键8。八个按键设置为2行4列按键矩阵,与8种线路状态一一对应。4个列引脚、2个行引脚分别连接在51单片机的P1.0-P1.7口上。当按键被按下时,51单片机通过行扫描或列扫描识别按键位置,然后在对应的IO口上输出对应8位二进制信号,控制线路切换单元的继电器动作,使线路切换到按钮对应的线路上。
LCD显示单元采用LCD1602液晶显示器;LCD1602液晶显示器显示两行字符,每行16个字符。第一行字符为“PS”、“PA”、“PE”、“SA”,第二行字符为“SE”、“AE”、“DC”、“IN”。字符“*”会随线路切换变动到相应线路名称的前方。当按键输入单元的某个按键被按下,继电器切换到相应线路后,在51单片机及其晶振电路的控制下,LCD1602液晶显示器相应线路名称的前面显示“*”。
LCD1602液晶显示器显示的字符和按键输入单元的八个按键一一对应:按键1对应PS;按键2对应AE;按键3对应SE;按键4对应PA;按键5对应PS;按键6对应AS;按键7对应DC;按键8对应IN。
LCD1602液晶显示器设置有WR、RS、EN、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7引脚。LCD1602液晶显示器的D0-D7引脚对应连接在51单片机的P0.0-P0.7接口,WR、RS、EN引脚分别连接在单片机P2.5-P2.7接口。当按键输入单元的某个按键被按下,继电器切换到相应线路后,在51单片机及其晶振电路的控制下,LCD1602液晶显示器相应线路名称的前面显示“*”。
线路切换单元包括电缆接头、一号输出点OUT1、二号输出点OUT2和八个继电器:一号继电器K1;二号继电器K2;三号继电器K3;四号继电器K4;五号继电器K5;6号继电器K6;七号继电器K7;八号继电器K8。每个继电器对应设置一个继电器线圈2和一个继电器触点3。八个继电器线圈的公共端均连接在供电回路的5V电源上;一号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.0口;二号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.1口;三号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.2口;四号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.3口;五号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.4口;六号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.5口;七号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.6口;八号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.7口。51单片机的P3口共输出八位二进制代码,每一位二进制编码对应一个继电器。当P3.0-P3.7口输出“0”时,继电器动作。五号继电器K5、6号继电器K6、七号继电器K7和八号继电器K8的常闭点均分别连接一号输出点OUT1。五号继电器K5、6号继电器K6、七号继电器K7和八号继电器K8的常开点均分别连接二号输出点OUT2。
棒位探测器通过电缆接头和线路切换单元连接。继电器K1、K2、K3、K4的公共触点通过电缆接头分别连接棒位探测器的初级线圈(P)、次级线圈(S)、线圈(A)、地(E)。通过改变线路切换单元8个继电器的状态,即可实现8个线路的切换。
所述继电器为电磁继电器或光耦合继电器。
单片机内部写入控制程序,控制程序包括以下步骤:
S1:LCD显示单元初始化:LCD1602液晶显示器显示各线路的名称,但不显示“*”;
S2:循环检测按键输入单元的2*4按键矩阵中是否有按钮被按下;一旦检测到有按钮按下,即进一步判断被按下按钮的位置;根据按钮位置,进行继电器切换,将测量线路切换到对应状态。
S3:在S2中线路切换后的线路名称前加上“*”。
S4:完成一次线路切换后,继续监测按键输入单元是否有按键按下,重复S1-S3。
本发明所取得的有益效果为:
测量反应堆棒位探测器绝缘时,通过预设接口与棒位探测器各线圈电缆相连接,只需按下按钮即可实现测量线路的自动切换,同时显示单元会将当前线路标识出来,避免了切换线路时需要同时对多个按键、按钮的弊端。该装置可减少操作的人数,降低人因失误概率,提高工作效率。显示功能可显示当前装置所处的线路,便于工作人员随时查看、确认,降低了失误风险。
实施例一
当测量P、E间的绝缘时,需使继电器K1、K4、K8得电,其他继电器不得电,即在P3口输出01110110,即16进制数76H。同理可以得到与其他线路的对应的、在P3口输出的16进制数,详见表1。51单片机及其晶振电路检测到按键输入单元的按键后,在P3口输出相应数据即可实现线路切换。
表1各绝缘测试线路对应的二进制编码
Claims (13)
1.一种线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:包括供电回路、51单片机及其晶振电路、LCD显示单元、线路切换单元、按键输入单元和绝缘表;其中按键输入单元依次和51单片机及其晶振电路、LCD显示单元连接;51单片机及其晶振电路与线路切换单元连接;线路切换单元和绝缘表形成回路连接;供电回路为51单片机及其晶振电路、线路切换单元供电;棒位探测器与线路切换单元连接;供电回路为220V/5V供电回路;线路切换单元设置有八个继电器;棒位探测器设置有初级线圈(P)、次级线圈(S)、辅助线圈(A)和一根接地线(E)。
2.如权利要求1所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:所述线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置还设置有一条所有线圈均接地的放电线路(DC)和所有继电器均不得电的释放线路(IN)。
3.如权利要求2所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:所述51单片机及其晶振电路包括51单片机、12MHz晶振、IO口、上拉电阻;上拉电阻为10kΩ;各IO口连接上拉电阻;IO口包括P0口、P1口、P2口和P3口;P0口设置有P0.0-P0.7接口;P2口设置有P2.5-P2.7口;P3口设置有P3.0-P3.7口。
4.如权利要求3所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:按键输入单元设置有八个按键:按键1、按键2、按键3、按键4、按键5、按键6、按键7和按键8;八个按键设置为2行4列按键矩阵;按键输入单元还设置有4个列引脚和2个行引脚;4个列引脚、2个行引脚分别连接在51单片机的P1.0-P1.7口上。
5.如权利要求4所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:LCD显示单元采用LCD1602液晶显示器;LCD1602液晶显示器显示两行字符,每行16个字符;第一行字符为“PS”、“PA”、“PE”、“SA”;第二行字符为“SE”、“AE”、“DC”、“IN”;字符“*”会随线路切换单元动作而变动到相应线路名称的前方。
6.如权利要求5所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:LCD1602液晶显示器显示的字符和按键输入单元的八个按键一一对应:按键1对应PS;按键2对应AE;按键3对应SE;按键4对应PA;按键5对应PS;按键6对应AS;按键7对应DC;按键8对应IN。
7.如权利要求6所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:LCD1602液晶显示器设置有若干引脚,包括:WR、RS、EN、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7;LCD1602液晶显示器的D0-D7引脚对应连接在51单片机的P0.0-P0.7接口;WR、RS、EN引脚分别连接在单片机P2.5-P2.7接口。
8.如权利要求7所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:线路切换单元包括电缆接头、一号输出点(OUT1)、二号输出点(OUT2)和八个继电器:一号继电器(K1);二号继电器(K2);三号继电器(K3);四号继电器(K4);五号继电器(K5);6号继电器(K6);七号继电器(K7);八号继电器(K8);每个继电器对应设置一个继电器线圈(2)和一个继电器触点(3)。
9.如权利要求8所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:八个继电器线圈的公共端均连接在供电回路的5V电源上;一号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.0口;二号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.1口;三号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.2口;四号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.3口;五号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.4口;六号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.5口;七号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.6口;八号继电器线圈的另一端连接51单片机的P3.7口;51单片机的P3口共输出八位二进制代码,每一位二进制编码对应一个继电器。
10.如权利要求9所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:五号继电器(K5)、6号继电器(K6)、七号继电器(K7)和八号继电器(K8)的常闭点均分别连接一号输出点(OUT1);五号继电器(K5)、6号继电器(K6)、七号继电器(K7)和八号继电器(K8)的常开点均分别连接二号输出点(OUT2)。
11.如权利要求10所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:棒位探测器通过电缆接头和线路切换单元连接;一号继电器(K1)、二号继电器(K2)、三号继电器(K3)和四号继电器(K4)的公共触点通过电缆接头分别连接棒位探测器的初级线圈(P)、次级线圈(S)、线圈(A)、地(E)。
12.如权利要求8所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:继电器为电磁继电器或光耦合继电器。
13.如权利要求11所述的线路自动切换的棒位探测器绝缘测试装置,其特征在于:单片机内部写入控制程序,控制程序包括以下步骤:
S1:LCD显示单元初始化:LCD1602液晶显示器显示各线路的名称,但不显示“*”;
S2:循环检测按键输入单元的2*4按键矩阵中是否有按钮被按下;一旦检测到有按钮按下,即进一步判断被按下按钮的位置;根据按钮位置,进行继电器切换,将测量线路切换到对应状态;
S3:在S2中线路切换后的线路名称前加上“*”;
S4:完成一次线路切换后,继续监测按键输入单元是否有按键按下,重复S1-S3。
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CN114002567A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-01 | 广州思泰信息技术有限公司 | 一种绝缘性能快速一键测试系统及方法 |
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