专利名称：一种检测开关设备配套控制柜的模拟装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开关设备配套控制柜的检验装置，特别涉及一种用于检 测电力系统开关设备配套控制柜内部线路的模拟装置。
背景技术：
在高压开关设备制造企业中，对于为开关设备如GIS (气体绝缘金属封 闭开关设备)配套控制柜的出厂检验是非常重要和必需的。以往开关设备配 套控制柜的检验工作都必须和已制造、装配完成的实际开关设备连接起来共 同检验。随着生产规模扩大和产业细分，这种联合检验方式逐步暴露出了弊 端，即开关设备制造周期较长，而配套控制柜则往往先于开关设备产品完成， 如果等待联合检验，必将影响控制柜产品的生产速度，影响生产节奏的加快。 因此，设计制造一种可模拟开关设备动作信息的检测装置，使控制柜能够脱 离实际开关设备，独立被检验，就可以最大限度的提高生产效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种可模拟开关设备动作信息的对配套控制柜内部 控制回路进行检测的装置，可满足控制柜脱离开关设备本体，独立检验，最 大限度的提高控制柜的生产效率。
为达到以上目的，本发明是采用如下技术方案予以实现的 一种检测开关设备配套控制柜的模拟装置，其特征在于，包括一个控制 整个装置正常工作的PLC控制器单元、连接在PLC控制器单元输出模块用于 带动被检测设备控制回路动作的出口继电器、连接在AC380V动力电进线上供 PLC控制器单元使用的DC220V和DC24V两路电源、连接在DC220V电源与PLC 控制器单元输入模块之间的需求按钮开关；需求按钮开关根据操作需求发出操作命令，送给PLC控制器单元作为需求信息，PLC控制器单元识别需求信 息后根据内存的检测程序对被检测设备的控制回路分、合状态进行诊断，确 认无误后，输出模拟动作信号给出口继电器，出口继电器模拟开关设备动作, 使被检测设备控制回路接通或断开，该接通或断开的状态信号二次返回给 PLC控制器单元对该动作状态信号进行判断，并再次通过出口继电器输出判 断结果给显示单元，完成对该被检测设备控制回路的检测。
上述方案中，所述的PLC控制器单元包括一个中央控制模块、 一个输入 模块和一个输出模块，中央控制模块与输入模块和输出模块之间采用系统总 线连接，所述需求信息的信号和被检测设备控制回路的分、合状态信号被送 入输入模块，输入模块识别信号后通过总线传递给中央控制模块，中央控制 模块根据预先写好的内存检测程序，对输入模块信息进行分析，并模拟出被 检测设备控制回路的动作信号传递给输出模块；输出模块将该模拟动作信号 输出给出口继电器，出口继电器的接点模拟开关设备的动作接通或断开被检 测设备的控制回路。
所述的被检测设备控制回路包括断路器回路、PT回路、报警闭锁回路、 隔离开关或接地开关回路，从而带动所述断路器回路、PT回路、报警闭锁回 路其它机构回路动作的出口继电器分别为第一出口继电器、第二出口继电器、 第三出口继电器和第四出口继电器。所述第二出口继电器为用于选择模拟PT 不同线圈回路电压的转换开关。所述PT回路的输出连接电压表。
所述AC380V动力电进线上并联有电源保护单元保护供电回路。
所述连接在DC220V电源与PLC控制器单元输入模块之间的需求按钮开关 就地设置在模拟装置本体上和远程设置在被检测设备上。
本发明采用PLC (可编程逻辑控制器)+出口继电器+仪表的方式，组 建全新的被检测控制柜的模拟系统；为确保操作人员和元器件的安全，电源 进线测装有电源保护单元。本发明的PLC通过美国GE公司的软件平台ME 软件进行编程，以完成远程控制操作。同时根据回路需要可编制DC110V和 DC/AC220V的程序，将工作人员从劳动大大减轻，提高了工作效率。
图1为本发明装置的功能结构示意图。
图2为本发明装置的电源系统原理图。
图3为图1中控制器PLC的具体结构框图。
具体实施例方式
以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 如图1、图2所示， 一种检测开关设备配套控制柜的模拟装置，包括 控制整个装置正常工作的核心PLC控制器单元、用于连接外部电缆的接插件， 用于带动输出信号的出口继电器l、 2、 3、 4。用于检测电源工作电压和被检 测设备PT回路电压的数显电压表、DC220V和DC24V两路工作电源、电源保 护单元、需求按钮开关、转换开关、接线端子排等。外部AC380V动力电引入 该模拟装置端子排，送给DC220V和DC24V工作电源使用，通过并联电源保护 单元保护供电回路。通过数显电压表监视电源工作电压。需求按钮开关根据 操作需求发出操作命令，通过接插件转接送给PLC控制器单元，作为检测需 求输入信号，外部待检测设备控制回路的信号通过接插件转接送给PLC作为 回路状态输入信号。PLC根据内存的检测程序判断这些输入信号然后输出模 拟动作信号，通过出口继电器模拟开关设备动作，并通过插接件使被检测设 备控制回路接通或断开，该接通或断开的状态信号二次返回给PLC控制器单 元该对动作状态信号进行判断，并再次通过出口继电器输出判断结果给显示 单元，完成对该被检测设备控制回路的检测。显示单元可以是指示灯、显示 屏或蜂鸣器，如指示灯，当PLC控制器单元对二次返回的动作状态信号进行 判断后，被检测设备控制回路连接正确，绿灯亮，反之则红灯亮。
该模拟装置从功能上可分为4个相对独立的单元，即断路器回路检测单 元，PT回路检测单元，报警与闭锁回路检测单元，隔离开关或接地开关回路 检测单元。
他们分别可以检测待检测设备的断路器回路，PT回路，报警与闭锁回路 和隔离开关或接地开关回路。PT检测单元通过接插件连接一个选择模拟PT不同线圈回路电压的转换开关，将待检测设备的所有PT回路轮流检测，并通 过与其输出并联的电压表实现监视。
信号(数据)传输
PLC控制器单元通过输入模块分别采集待检测设备相应控制回路的状态 信息和来自需求按钮开关的信号，并进行处理，PLC控制器单元通过输出模 块将处理后的信号传递到各检测回路相应的出口继电器l、 2、 3、 4，再经它 们传送到待检测设备的相应回路，模拟出开关设备的相应的合或分状态。 控制实施
通过待检测设备上的就地远方选择转换开关将操作地点信息送给PLC， 按照需要在待检测设备上(就地)或模拟装置本体上通过操作需求按钮开关， 向PLC提出控制信号，通过PLC对输入信号进行汇总、筛选和处理后通过 PLC的输出模块将相应的信号输出。
如图3所示，PLC控制器单元包括一个中央控制模块、 一个输入模块和 一个输出模块，中央控制模块与输入模块、输出模块之间采用系统总线连接。 待检测回路状态信号(主要指回路的完整性和正确性)和操作需求信号(需 要模拟的开关合闸或分闸动作需求)被送入输入模块，输入模块识别信号后 通过总线传递给中央控制模块，中央控制模块根据预先写好的内存检测程序， 对输入模块传来的信息进行分析，并模拟出开关设备相应的状态信息传递给 输出模块。输出模块根据中央控制模块传来的信息，作出相应的输出。控制 相应的出口继电器动作。出口继电器的接点模拟出开关设备的状态并经接插 件接通或断开待检测控制柜内相应的控制回路。
以下对被检测设备的各检测单元的检测原理予以分述。 1)模拟断路器机构的动作和状态并检测断路器回路。 通过操作模拟装置面板上的断路器合闸或分闸需求按钮开关或者被检测 设备断路器上的合分闸操作按钮开关产生合闸或分闸的需求信息，并将合、 分闸需求信息通过接插件传送给PLC控制器单元中的断路器回路检测单元 (包括待检测设备相应控制回路的状态信息)，通过输入模块到中央控制模 块，中央控制模块识别出需求信息后根据设计好的检验程序，对被检测控制柜的断路器控制回路状态进行诊断，确认无误后，通过输出模块输出断路器 机构需要分、合闸的模拟动作信号，通过出口继电器l及接插件使被检测设
备的断路器合闸或者分闸动作，该动作状态信号二次返回给PLC控制器单元 中的断路器回路检测单元，中央控制模块对动作状态信号进行判断，并再次 通过输出模块及通过出口继电器输出判断结果给显示单元(指示灯)。模拟动 作信号包括模拟断路器机构A、 B、 C相单独分、合闸的动作，也可以模拟 三相同时分合闸的动作。
2) 模拟隔离开关、接地开关的动作和状态并检测相关回路。 操作模拟装置面板上的合、分操作按钮或者待检测控制柜上的合、分操
作开关产生合闸或分闸的需求信息，并将需求信息和被检测控制柜的隔离开 关、接地开关控制回路状态信息(主要指回路的完整性和正确性)传送给装 置的隔离开关或接地开关回路检测单元。该单元识别出合或分的需求信息后 根据设计好的检验程序，对被检测控制柜的隔离开关、接地开关控制回路信 息进行诊断，确认无误后模拟出隔离开关、接地开关机构需要分、合闸的动 作，并通过与该测试装置上的出口继电器4模拟出隔离开关、接地开关合闸 或者分闸的辅助开关状态。
3) 检测电压互感器二次回路(PT回路)。
通过操作模拟装置上的用于选择模拟PT不同线圈回路的转换开关和模 拟PT 二次回路电压的AC220V电源模拟出PT各个二次线圈的电压，并将被 检测控制柜PT回路信息传送给该测试装置的PT回路检测单元。PT回路检 测单元根据设计好的程序，对被检测控制柜的PT回路信息进行诊断，并通 过安装在该模拟装置上的指针式电压表显示出PT模拟电压。该装置可以模 拟并检测最多五组线圈的单相或者三相电压互感器回路。
4) 模拟所有故障闭锁信号并检测相关回路。
通过操作模拟装置上的与闭锁对应的闭锁测试操作按钮产生闭锁测试的 需求信息，并将需求信息和被检测控制柜的闭锁回路信息传送给该模拟装置 的闭锁和报警检测单元。闭锁和报警检测单元识别出闭锁需求信息后根据设 计好的检验程序，通过与出口继电器3模拟出所有的故障闭锁信号。并按照先后顺序分时激活被检测控制柜内的闭锁继电器。可以检测各个闭锁继电器 是否正确动作，以及检测闭锁继电器动作后断路器控制回路是否被闭锁。从 而完成对闭锁回路的检测。
5)模拟所有故障报警信号并检测相关回路。
通过模拟装置上的与报警对应的报警测试操作按钮产生报警测试需求信 息，并将报警测试需求信息和被检测控制柜的报警回路信息传送给该测试装 置的闭锁和报警检测单元。闭锁和报警检测单元识别出报警测试需求信息后 根据设计好的检验程序，通过出口继电器4模拟出所有的故障报警信号。并 按照先后顺序分时激活被检测控制柜内的报警灯屏。通过检测各个报警灯是 否被正确点亮来检测报警回路。
权利要求
1、一种检测开关设备配套控制柜的模拟装置，其特征在于，包括一个控制整个装置正常工作的PLC控制器单元、连接在PLC控制器单元输出模块上的用于带动被检测设备控制回路动作的出口继电器、连接在AC380V动力电进线上供PLC控制器单元使用的DC220V和DC24V两路电源、连接在DC220V电源与PLC控制器单元输入模块之间的需求按钮开关；需求按钮开关根据操作需求发出操作命令，送给PLC控制器单元作为需求信息，PLC控制器单元识别需求信息后根据内存的检测程序对被检测设备的控制回路分、合状态进行诊断，确认无误后，输出模拟动作信号给出口继电器，出口继电器模拟开关设备动作，使被检测设备控制回路接通或断开，该接通或断开的状态信号二次返回给PLC控制器单元对该动作状态信号进行判断，并再次通过出口继电器输出判断结果给显示单元，完成对该被检测设备控制回路的检测。
2、 如权利要求1所述的检测开关设备配套控制柜的模拟装置，其特征 在于，所述的PLC控制器单元包括一个中央控制模块、 一个输入模块和一个 输出模块，中央控制模块与输入模块和输出模块之间采用系统总线连接，所 述需求信息的信号和被检测设备控制回路的分、合状态信号被送入输入模块， 输入模块识别信号后通过总线传递给中央控制模块，中央控制模块根据预先 写好的内存检测程序，对输入模块信息进行分析，并模拟出被检测设备控制 回路的动作信号传递给输出模块；输出模块将该模拟动作信号输出给出口继 电器，出口继电器的接点模拟开关设备的动作接通或断开被检测设备的控制 回路。
3、 如权利要求1或2所述的检测开关设备配套控制柜的模拟装置，其特 征在于，所述的被检测设备控制回路包括断路器回路、PT回路、报警闭锁回 路、隔离开关或接地开关回路，从而带动所述断路器回路、PT回路、报警闭 锁回路、隔离开关或接地开关回路动作的出口继电器分别为第一出口继电器、 第二出口继电器、第三出口继电器和第四出口继电器，其中，所述第二出口 继电器为用于选择模拟PT不同线圈回路电压的转换开关；所述PT回路的输 出连接电压表。
4、 如权利要求1所述的检测开关设备配套控制柜的模拟装置，其特征在 于，所述AC380V动力电进线上并联有电源保护单元保护供电回路。
5、 如权利要求1所述的检测开关设备配套控制柜的模拟装置，其特征在 于，所述连接在DC220V电源与PLC控制器单元输入模块之间的需求按钮开关 就地设置在模拟装置本体上和远程设置在被检测设备上。
全文摘要
本发明公开了一种检测开关设备配套控制柜的模拟装置，包括一个PLC控制器单元、连接在PLC控制器单元输出模块用于带动被检测设备控制回路动作的出口继电器、连接在AC380V动力电进线上供PLC控制器单元使用的DC220V和DC24V两路电源、连接在DC220V电源与PLC控制器单元输入模块之间的需求按钮开关；需求按钮开关发出操作命令，送给PLC控制器单元识别需求信息后，根据内存的检测程序对被检测设备的控制回路分、合状态进行诊断，输出模拟动作信号给出口继电器，出口继电器模拟开关设备动作，使被检测设备控制回路接通或断开，状态信号二次返回给PLC控制器单元判断并输出判断结果给显示单元，完成对被检测设备控制回路的检测。
文档编号G01R31/08GK101515014SQ20091002156
公开日2009年8月26日 申请日期2009年3月17日 优先权日2009年3月17日
发明者锋 李, 军 王, 霞 王, 玥 章 申请人:中国西电电气股份有限公司