CN219758686U - 面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置，该装置包括：单片机、液晶显示、数模转换器、按键电路、时钟电路、DDS信号产生电路、低通滤波电路、幅度调节电路、信号放大电路和输出；所述时钟电路分别与单片机和DDS信号产生电路连接；所述液晶显示、所述数模转换器、所述按键电路、所述DDS信号产生电路分别与所述单片机相连接；所述DDS信号产生电路、所述低通滤波电路、所述幅度调节电路、所述信号放大电路和所述输出依次连接。该装置通过输出模拟量、开关量信号从而模拟换热站运行，提前检查出控制逻辑的缺陷，从而进行改正，避免造成重大设备损坏，并且保障工作人员人身安全。

Description

面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置

技术领域

本实用新型涉及一种面向无人值守换热站控制逻辑分析的便携式多功能模拟调试装置。

背景技术

在集中供热的供热方式下，供热站所产生的热能必须经过中间的热量转换才能输送到用户室内，换热站是连接用户和热源的重要枢纽。传统的换热站通过人工观测实时的温度、压力、液位等信息，来确定是否需要进行下一步操作以及进行哪项操作。工作人员难以做到实时和及时的监测，甚至一瞬间的疏忽大意就可能会导致危险的发生，这就对故障诊断及排查故障的及时性提出了更高要求。另外，人工成本、原材料成本等不断提高，企业需要开发新的技术和运营模式。为解决上述问题，目前很多换热站采用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)作为主控CPU，对温度、压力、流量、液位等采集数据进行处理，通过无线网络传给供热站的上位机，供热站上位机可以对其下位换热站的运行状态实施监视与控制，实现无人值守的换热站智能控制，具有实时、准确和快速等特点。

针对于上述无人值守换热站，其在现场设备未安装完备的情况下，如果直接将装配好的PLC拉到现场进行实地调试的话，如若现场设备未接线，线头裸露，此时进行调试是十分危险的，将造成设备的短路，对工作人员的人身安全造成危害。

实用新型内容

本实用新型提供了面向无人值守换热站控制逻辑分析的便携式多功能模拟调试装置，通过输出模拟量、开关量信号从而模拟换热站运行，提前检查出控制逻辑的缺陷，从而进行改正，避免造成重大设备损坏，并且保障工作人员人身安全。

为此，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供了一种面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置，所述装置针对换热站控制逻辑进行调试，以验证此套控制逻辑的适用性与正确性，所述装置包括：

单片机、液晶显示、数模转换器、按键电路、时钟电路、DDS信号产生电路、低通滤波电路、幅度调节电路、信号放大电路和输出；

所述时钟电路分别与单片机和DDS信号产生电路连接；

所述液晶显示、所述数模转换器、所述按键电路、所述DDS信号产生电路分别与所述单片机相连接；

所述DDS信号产生电路、所述低通滤波电路、所述幅度调节电路、所述信号放大电路和所述输出依次连接。

进一步地，所述装置用来产生低频正弦信号。

进一步地，所述低频正弦信号包括：频率为20Hz～200kHz的正弦信号。

进一步地，所述按键电路包括信号类型选择电路。

进一步地，所述信号类型包括用于模拟量调试的电流、电压和功率。

进一步地，所述信号类型包括用于开关量调试的开关量。

进一步地，所述按键电路包括无源信号选择电路；

进一步地，所述输出电路包括12路信号输出通道。

本实用新型的优点和积极效果：

通过该无人值守换热站控制逻辑分析的便携式多功能模拟调试装置，在每个PLC柜子出厂之前首先要进行冷态调试，防止现场因设备装配不全备，而导致短路，引发重大灾祸问题，提前进行调试，可以提前发现程序逻辑问题，尽快找到原因解决。

该设备针对不同的模拟量信号类型，可以输出电流信号、电压信号、有源信号、无源信号等不同的信号类型，来对PLC系统的不同通道采样信号进行测试，从而保障该通道的好坏，以及PLC采样是否准确。该设备操作简便，携带方便。且具有多个输出通道，从而保证在复杂的控制系统也可以用该装置进行调试。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中调试装置的平面结构图；

图2为本实用新型中调试装置的电路原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本实用新型主要针对无人值守换热站PLC柜子的冷态调试做出了一套便携式多功能模拟调试装置，此装置主要针对换热站控制逻辑进行调试，以验证此套控制逻辑的适用性与正确性。

本实用新型中的便携式多功能模拟调试装置是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。

如图1所示，本实用新型中的便携式多功能模拟调试装置包括4组输出通道，每组输出通道包括：单片机1、信号调节旋钮2、显示灯3、显示屏4和信号输出端子5。这4组输出通道可以形成多路输出。

本实用新型中的便携式多功能模拟调试装置用来产生频率为20Hz～200kHz的正弦信号(低频)。除具有电压输出外，有的还有功率输出，所以用途十分广泛，可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带，也可用作高频信号发生器的外调制信号源。另外，在校准电子电压表时，它可提供交流信号电压。低频信号发生器的原理：系统包括主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器(输出变压器)和指示电压表。

本实用新型中的便携式多功能模拟调试装置的总体结构图如图2所示，包括：单片机、液晶显示、数模转换器、按键电路、时钟电路、DDS(直接数字式频率合成器，DirectDigital Synthesizer)信号产生电路、低通滤波电路、幅度调节电路、信号放大电路和输出；其中：

时钟电路分别向单片机和DDS信号产生电路提供时钟信号；

液晶显示、数模转换器、按键电路、DDS信号产生电路分别与单片机相连接，在单片机的控制下进行液晶显示、数模转换、按键响应和DDS信号产生；

DDS信号产生电路、低通滤波电路、幅度调节电路、信号放大电路和输出依次连接，DDS信号产生电路产生的DDS信号先经低通滤波电路进行滤波，再经幅度调节电路进行幅度调节，再由信号放大电路进行信号放大，最后输出。

按键电路包括信号类型选择电路，信号类型包括用于模拟量调试的电流、电压和功率，还包括用于开关量调试的开关量，可以通过信号类型选择输出相应的模拟电流、电压或功率信号进行PLC调试。按键电路还包括无源信号选择电路，可以针对PLC输入信号进行调试。

具体实施中，单片机采用AT89C52芯片；液晶显示采用LTM170EN-L01；数模转换器采用MCP4921-E/SN；按键电路采用Y090；时钟电路采用DS1302；DDS信号产生电路采用AWG4100；低通滤波电路采用AD7714YRUZ；幅度调节电路采用TPA3123D2PWPR；信号放大电路和输出采用LM324NA9329。

在进行PLC调试时，对于模拟量采样部分，若该模拟量点的输入信号类型为电流类型，那么此装置就可以调到电流模式，从而通过旋钮的变化，控制输出4-20MA的电流，例如，流量、频率反馈等，对应模拟量采样的量程0-27648，从而进行换算，用来测试该通道的好坏，用于防止此通道数值不正确，判断是PLC通道坏了，还是现场传感器坏了，从而方便维修人员进行维修。如果PLC输入信号为电压信号，例如压力、水位等，则0-10V对应0-27648，通过对应关系判断该通道的好坏。该装置还可以输出开关量信号，进而为其PLC柜子的冷态调试提供条件。

在一具体实施例中，针对目前无人值守换热站，在其PLC柜厂做好后，需要首先进行冷态调试。在对其进行调试时，对于模拟量部分其流量、循环泵频率反馈、循环泵电流反馈等均为电流信号，因此可利用本实用新型中的便携式多功能模拟调试装置，加4-20MA电流，采样部分量程对应0-27648，如果加到相应比例的电流，可以输出对应采样值，即可证明此通道没问题。对于无源信号，压力、水位，则要将开关置于无源信号进行相应的电流或电压的输入。针对于开关量控制部分，可以通过该装置，将开关置于开关量输出档位，将不同的通道接入PLC柜子，模拟开关动作，进而测试该逻辑系统的正确性。经实验，该装置可以满足换热站的整个系统的调试。

总的来说，本实用新型中的便携式多功能模拟调试装置为无人值守换热站控制逻辑分析与验证、功能模拟调试提供了便利条件。相较于现有的信号发射装置，本实用新型中的便携式多功能模拟调试装置具有如下优点：

(1)本便携式多功能模拟调试装置便于携带，功能齐全。

(2)本便携式多功能模拟调试装置的信号输出端口多，与现有的信号发生器不同，现有的信号发生器，仅能输出一个点的信号，而本便携式多功能模拟调试装置图1中4个输出部分主振级产生低频正弦振荡信号，经电压放大器放大，达到电压输出幅度的要求，经输出衰减器可直接输出电压，用主振输出调节电位器调节输出电压的大小，用于产生被测电路所需的特定参数的电测试信号，可以输出12路信号，更加便于调试，适用于测试更加复杂的控制系统。

(3)可以输出有源与无源信号，方便测量压力、水位等无源信号。

(4)可以对换热站进行系统冷调，更加的方便快捷，更加安全。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置，其特征在于，所述装置针对换热站控制逻辑进行调试，以验证此套控制逻辑的适用性与正确性，所述装置包括：

单片机、液晶显示、数模转换器、按键电路、时钟电路、DDS信号产生电路、低通滤波电路、幅度调节电路、信号放大电路和输出电路；

所述时钟电路分别与单片机和DDS信号产生电路连接；

所述液晶显示、所述数模转换器、所述按键电路、所述DDS信号产生电路分别与所述单片机相连接；

所述DDS信号产生电路、所述低通滤波电路、所述幅度调节电路、所述信号放大电路和所述输出电路依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置，其特征在于，所述装置用来产生低频正弦信号。

3.根据权利要求2所述的一种面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置，其特征在于，所述低频正弦信号包括：频率为20Hz～200kHz的正弦信号。

4.根据权利要求1所述的一种面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置，其特征在于，所述按键电路包括信号类型选择电路。

5.根据权利要求4所述的一种面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置，其特征在于，所述信号类型包括用于模拟量调试的电流、电压和功率。

6.根据权利要求4所述的一种面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置，其特征在于，所述信号类型包括用于开关量调试的开关量。

7.根据权利要求1所述的一种面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置，其特征在于，所述按键电路包括无源信号选择电路。

8.根据权利要求1所述的一种面向无人值守换热站控制逻辑分析的多功能模拟调试装置，其特征在于，所述输出电路包括12路信号输出通道。