CN209280818U - 一种新型电加热器故障在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于发动机试验设备技术领域，具体涉及一种新型电加热器故障在线监测装置；包括S7‑200可编程逻辑控制器、智能电压检测模块、交流保险、智能电流检测模块、通信电缆、空气开关QF1、空气开关QF2；S7‑200可编程逻辑控制器的RS485通信接口1分别与智能电流检测模块和智能电压检测模块的RS485通信接口利用通信电缆相连接；智能电流检测模块用于检测流过电加热器的电流，智能电压检测模块用于检测电加热器上的电压；本实用新型实现了在线监测加热管是否发生故障，当发生故障时可以发出故障报警，提示操作者，加热管出现故障，需要维修；不需要断电监测，可以边工作边监测，不影响原设备的控制精度。
Description
技术领域
本实用新型属于发动机试验设备技术领域，具体涉及一种新型电加热器故障在线监测装置。
背景技术
发动机进气空调装置的电加热管在进气空调箱体内部，维修非常不方便，电加热器出现故障后，不能在线检测其好坏，都是出现不加热的情况，经维修人员检查后才能判断加热管损坏。
如发动机集中冷水机组油加热管，一旦出现故障，就会出现，无法建立油压差报警停机。
专利号CN105301384A，公开日2016.02.03，公开了一种电加热器的检测方法及电路，通过检测电源与电加热器的电热丝之间的第一电流和流经所述电热丝的第二电流；根据所述第一电流和所述第二电流，确定所述电加热器的运行状态。本发明可以准确判断电加热器的故障状态，从而解决了现有技术中的无法监测电加热器的运行情况的问题，实现了准确获取电加热器的运行状态的效果，但无法实现在线监测。
存在的问题：电加热器是常用的电加热设备，在日常工作中经常由于干烧，老化等原因导致电加热管不工作，无法实现加热功能。
发明内容
本系统采用对正在工作的电加热器的电流进行监测，实时分析电加热器的工作状态。当电加热器两端加入电压时，再对电加热器的电流进行监测，与电加热器的正常工作电流进行对比，当电流波动范围不在允许范围内时，报警提示，电加热器故障。
一种新型电加热器故障在线监测装置，包括S7-200可编程逻辑控制器、智能电压检测模块2、交流保险3、智能电流检测模块4和通信电缆5；
S7-200可编程逻辑控制器的RS485通信接口1分别与智能电流检测模块4和智能电压检测模块2的RS485通信接口利用通信电缆5相连接；
所述智能电流检测模块4用于检测流过电加热器的电流，固态继电器输出端的导线穿过智能电流检测模块4的检测孔接到电加热器的接线柱上；
所述智能电压检测模块2用于检测电加热器上的电压，智能电压检测模块的测量线路经过交流保险3连接到固态继电器输出端的接线端子上。
所述新型电加热器故障在线监测装置还包括空气开关QF1和空气开关QF2；
S7-200可编程逻辑控制器的AC220V电源输入的L1端连接到空气开关QF2的下口；空气开关QF2的上口连接到三相交流电源中的L3相线上,空气开关QF1连接在固态继电器与三相交流电源之间。
S7-200可编程逻辑控制器的AC220V电源输入的零线和地线直接连接到电源的零线和地线端子上。
S7-200可编程逻辑控制器的DC24V输出端分别与智能电流检测模块4和智能电压检测模块2的DC24V电源输入端相连接；
本实用新型与现有技术相比，有益技术效果为：
本实用新型专利实现了在线监测加热管是否发生故障，当发生故障时可以发出故障报警，提示操作者：加热管出现故障，请检修；不需要断电监测，可以边工作边监测，不影响原设备的控制精度。现有技术是将加热管断电，再给加热管加适当的测试电压，通过检测测试电流，来判断加热管的好坏，对于控制精度较高的恒温设备采用断电监测是有影响的。
附图说明
图1是本实用新型所述电加热器故障在线监测装置系统图；
图2是本实用新型所述电加热器故障在线监测装置控制流程图；
图中：1、S7-200可编程逻辑控制器；2、智能电压检测模块；3、交流保险；4、智能电流检测模块；5、通信电缆；6、空气开关QF1；7、空气开关QF2。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，一种新型电加热器故障在线监测装置，包括S7-200可编程逻辑控制器、智能电压检测模块2、交流保险3、智能电流检测模块4、通信电缆5、空气开关QF1、空气开关QF2。
固态继电器输出端的导线穿过智能电流检测模块4的检测孔接到电加热器的接线柱上，智能电流检测模块4用于检测流过电加热器的电流；
智能电压检测模块2用于检测电加热器上的电压；检测线经过保险连接到固态继电器输出端的接线端子上，实现了对电加热器电压的检测。
S7-200可编程逻辑控制器的AC220V电源输入的L1端连接到空气开关QF2的下口，空气开关QF2的上口连接到三相交流电源中的L3相线上，S7-200可编程逻辑控制器的AC220V电源输入的零线和地线直接连接到电源的零线和地线端子上，空气开关QF2为西门子S7-200可编程逻辑控制器提供交流220V电源，为S7-200可编程逻辑控制器供电。
S7-200可编程逻辑控制器的DC24V输出端分别与所述的智能电流检测模块4和智能电压检测模块2的DC24V电源输入端相连接，为智能电流检测模块4和智能电压检测模块2供电，S7-200可编程逻辑控制器的RS485通信接口1
分别与所述的智能电流检测模块4和智能电压检测模块2的RS485通信接口利用通信电缆5相连接，用于读取电加热管两端的电压，以及流过电加热管的电流；
将空气开关QF1连接在固态继电器与三相交流电源之间，当固态继电器或电加热器发生短路故障时，空气开关QF1跳闸，起短路保护的作用。
本系统采用的方案是利用S7-200可编程逻辑控制器自带的RS485通信接口1，采用MODBUS_RTU的通信方式与智能电压检测模块和智能电流检测模块进行数据通信，采集三相交流电压与三相交流电流，可以判断加热管是否出现故障。
具体控制过程如图2所示。
上电初始化操作，首次上电需要设置电流的上限值及下限值。
将S7-200可编程逻辑控制器自带的通信接口1设置为MODBUS_RTU主站通信接口，设置MODBU_RTU主站通信的地址为2，波特率为9600bps，8位数据位，无奇偶校验位，1位停止位，用于与智能电压检测模块和智能电流检测模块进行MOODBUS_RTU主从通信。
S7-200可编程逻辑控制器作为MODBUS_RTU主站实时读取MODBUS_RTU地址为3的智能电压检测模块的电压值，当检测的电压值在允许范围(360V到420V)时，延时5S钟再读取MODBUS_RTU地址为4的智能电流检测模块的电流值，并判断读取的电流值是否在设定的电流值范围内，如果读取的电流值在设定的电流值范围内，那么加热管正常；
反之如果读取的电流值不在设定的电流值范围内，则加热管故障，并在触摸屏中报警提示，提示加热管故障。
本实用新型电加热器故障在线监测装置，还具有故障诊断后通过西门子S7-200可编程逻辑控制器，将报警信号传到上位机自动化测试系统软件的功能，当系统出现故障时报警停机，保障设备安全稳定运行。本实用新型可以广泛应用在所有电加热器在线故障诊断系统中。
Claims (4)
1.一种新型电加热器故障在线监测装置，其特征在于：
包括S7-200可编程逻辑控制器、智能电压检测模块(2)、交流保险(3)、智能电流检测模块(4)和通信电缆(5)；
所述S7-200可编程逻辑控制器的RS485通信接口1分别与智能电流检测模块(4)和智能电压检测模块(2)的RS485通信接口利用通信电缆(5)相连接；
所述智能电流检测模块(4)用于检测流过电加热器的电流，固态继电器输出端的导线穿过智能电流检测模块(4)的检测孔接到电加热器的接线柱上；
所述智能电压检测模块(2)用于检测电加热器上的电压，智能电压检测模块的测量线路经过交流保险(3)连接到固态继电器输出端的接线端子上。
2.根据权利要求1所述的一种新型电加热器故障在线监测装置，其特征在于：
所述新型电加热器故障在线监测装置还包括空气开关QF1和空气开关QF2；
所述S7-200可编程逻辑控制器的AC220V电源输入的L1端连接到空气开关QF2的下口；空气开关QF2的上口连接到三相交流电源中的L3相线上,空气开关QF1连接在固态继电器与三相交流电源之间。
3.根据权利要求1所述的一种新型电加热器故障在线监测装置，其特征在于：
所述S7-200可编程逻辑控制器的AC220V电源输入的零线和地线直接连接到电源的零线和地线端子上。
4.根据权利要求1所述的一种新型电加热器故障在线监测装置，其特征在于：
所述S7-200可编程逻辑控制器的DC24V输出端分别与智能电流检测模块(4)和智能电压检测模块(2)的DC24V电源输入端相连接。
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| CN201821742533.7U CN209280818U (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种新型电加热器故障在线监测装置 |
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| CN (1) | CN209280818U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111929487A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 故障检测装置、故障检测方法 |
| CN113945778A (zh) * | 2020-07-17 | 2022-01-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 电焙烧炉多段加热状态监测装置 |
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2018
- 2018-10-26 CN CN201821742533.7U patent/CN209280818U/zh active Active
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