专利名称：Plc与触摸屏式水泵控制器测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统，主要适用于电子式水泵自动控制器产品各项性能参数的全自动检测。
背景技术：
对于电子式水泵自动控制器，通常要进行各项有关性能的检测，例如:1、延时停机时间值:即当水泵正常工作中，用户关闭所有出水口阀门后(此时水泵水源没有缺水时)，水泵延时停机的时间值；2、启动压力值:即当水泵正常工作中，关闭所有出水口阀门水泵延时一段时间停机后，此时管道压力近似等于水泵的最大扬程，再开启出水口时，水流流出，压力下降，当压力下降到某一值时水泵再次启动工作，对应的就是控制器的启动压力值；3、启动流量值:由于控制器是带缺水保护功能的，检测水泵的水源是否缺水以及检测用户是否关闭出水口，都是利用控制器的启动流量值来判断的，如果出水口管道流量持续小于控制器的启动流量，等延时时间到达后，控制器将切断水泵的工作电源；4、缺水停机时间值:即当控制器检测到水泵水源缺水后(当水泵水源缺水时)，延时停机的时间值。目前已有的电子式水泵自动控制器产品各项性能参数检测装置有多种，但同时也都有各自的缺点，主要分为:一是手动检测系统，其使用机械压力表、流量计、机械阀门等装置组成，测试整个性能参数时分开分步测试，效率低、准确性差等缺点；二是半自动检测系统，其主要是由机械压力表、流量计、机械阀门、电磁阀等装置再配合一定的简单硬件继电线路组成，缺点是自动化程度不高、效率低、准确性差等。
发明内容本实用新型的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种精确、高效、全自动一体化的PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统。本实用新型PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统的技术方案是:其特征在于包括储水箱、第一电磁阀、单相电机水泵、水泵自动控制器、压力传感器、第二电磁阀、电子步进电机阀门、流量传感器、控制系统、第一管道和第二管道，所述单相电机水泵的进水口管道潜入储水箱内，并在进水口管道上安装第一电磁阀，单相电机水泵的出水口管道上安装水泵自动控制器，在水泵自动控制器之后的第二管道上依次安装压力传感器、电子步进电机阀门和流量传感器，在水泵自动控制器之后的第一管道上安装第二电磁阀，第一管道和第二管道的开口在储水箱上。本实用新型公开了一种PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统，具有以下优点:一、采用可编程器件PLC与新型状态显示触摸屏人机界面，使本套检测系统更灵活，自动化程度高。二、标准4-20mA模拟量输出型压力传感器及数字信号输出型流量传感器使检测更精确，效率大大提升。三、采用电子步进电机阀门，可精确控制管道流量和压力，减少因交流、直流电机电动阀门停机有惯性、手动阀门难于控制所带来的管道冲击，从而影响压力与流量值的数据米集精度。四、主要控制线路集成在一块电路板上，使接线更简单，成本更低，节约空间，更主要的是便于日后的维护维修保养等。五、针对多种性能参数不同的产品，可通过触摸屏人机界面向可编程器件PLC设定不同的标准，通用性强，灵活性高等。六、本套系统涉及机械、电子、工控，集成化的综合设计可作为本行业水泵自动控制器性能检测的标准范例。 本实用新型PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统，所述的控制系统由PLC主机、触摸屏人机界面、控制线路、PLC梯形图程序和触摸屏人机界面程序所组成，所述的控制线路由整流电源电路、步进电机阀门驱动电路、流量传感器数字信号放大电路、PLC信号输入电路和控制输出电路所组成，整流电源电路输入端连接220V交流电源，整流电源电路输出端连接步进电机阀门驱动电路，控制电路制在一块电路板上。所述控制系统的整流电源电路及步进电机阀门驱动电路由市电40220￥接入5112￥变压器11的输入端，变压器Tl的输出端接入整流桥堆DBl的AC输入端，整流桥堆DBl的DC输出端的正极接第一电阻Rl的一端，第一电阻Rl的另一端接第一发光二极管DSl的正极，第一发光二极管DSl的负极接整流桥堆DBl的DC输出端的负极，第一发光二极管DSl实时反应整流后DC电源状态，第一电解电容Cl的正负极分别接整流电源电路的正负极进行滤波，滤波后的DC电源正极接入第一三端稳压管VRl的输入端，第一三端稳压管VRl的GND与DC电源负极相连，第二电阻R2一端与第三电阻R3 —端与第四电阻R4 —端与第五电阻R5 —端短接后再连接DC12V的正极，第二电阻R2的另一端接第八集成块U8的第4脚，第三电阻R3的另一端接第八集成块U8的第3脚，第四电阻R4的另一端接第八集成块U8的第2脚，第五电阻R5的另一端接集成块U8的第I脚，第八集成块U8的第5、第6、第7、第8脚短接后与DC12V的负极相连，第八集成块U8的第9脚与DC12V的正极相连，第八集成块U8的第16脚与电子步进电机阀门的绿色线相连，第八集成块U8的第15脚与电子步进电机阀门的橙色线相连，第八集成块U8的第14脚与电子步进电机阀门的黄色线相连，第八集成块U8的第13脚与电子步进电机阀门的白色线相连，电子步进电机阀门的红色、棕色线短接后与DC12V的正极相连，第八集成块U8的第I脚再与PLC的第三扩展模块U3输出端的Y3相连，第八集成块U8的第2脚再与PLC的第三扩展模块U3输出端的Y2相连，第八集成块U8的第3脚再与PLC的第三扩展模块U3输出端的Yl相连，第八集成块U8的第4脚再与PLC的第三扩展模块U3输出端的YO相连，PLC的第三扩展模块U3输出端的公共CO端与DC12V的负极相连。所述控制系统的流量传感器数字信号放大电路中第二集成块IC2的第8脚与开关电源模块Ul的输出端24V正极相连,第4脚与开关电源模块Ul的输出端24V负极相连,第六电阻R6 —端与第九电阻R9 —端短接后再与第二集成块IC2的第2脚相连，第六电阻R6的另一端与DC24V负极相连，第九电阻R9的另一端与DC24V正极相连，第七电阻R7的一端与第八电阻R8 —端短接后再与第二集成块IC2的第I脚相连，第七电阻R7的另一端与DC24V负极相连，第八电阻R8的另一端与DC24V正极相连，第十电阻RlO —端与流量传感器方波信号输出端及第二集成块IC2的第3脚相连，另一端与DC24V正极相连，再把第二集成块IC2的第I脚与PLC的主机U2输入端XO相连，流量传感器的电源正负极分别与开关电源模块Ul的输出端24V正负极相连。所述控制系统的主控制电路中市电AC220V接入开关电源模块Ul的输入端，输出端DC24V分别与PLC的主机U2、PLC的模数转换模块U4和触摸屏人机界面U5的工作电源端相连，PLC的主机U2与PLC的第三扩展模块U3、PLC的模数转换模块U4通过自带的并行通讯口连接通讯，PLC的主机U2与触摸屏人机界面U5通过自带的串行异步通讯RS232进行连接通讯，PLC的主机U2输入端S/S接DC24V正极，输出端CO、Cl、C2均接DC24V负极，压力传感器工作电源正负极分别与DC24V正负极相连，电流型模拟量信号与PLC的模数转换模块U4的I+端相连，PLC的模数转换模块U4的I+与V+短接，PLC的模数转换模块U4的COM端与DC24V负极相连，第六指示灯LED6并联接在市电AC220V上，实时反映本系统的主电源状态，第一散热风机Ml和第二散热风机M2与第一指示灯LEDl的工作电源正极短接后与DC24V正极相连，负极短接后与旋转开关SI的常开触点一端连接，旋转开关SI的常开触点另一端与DC24V负极连接，常开型复位按钮S2 —端与PLC的主机U2的输入端X2相连，另一端与DC24V负极相连，第三常开型复位按钮S3 —端与PLC的主机U2的输入端X3相连，另一端与DC24V负极相连，第四常开型复位按钮S4 一端与PLC的主机U2的输入端X4相连，另一端与DC24V负极相连，第五常开型复位按钮S5 —端与PLC的主机U2的输入端X5相连，另一端与DC24V负极相连，第六常开型旋转按钮S6 —端与PLC的主机U2的输入端X6相连，另一端与DC24V负极相连，第七常开型复位按钮S7 —端与PLC的主机U2的输入端X7相连，另一端与DC24V负极相连，第一继电器Kl线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Y0，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接自动测试合格指示灯LED2的一端，自动测试合格指示灯LED2的另一端接DC24V正极；第二继电器K2线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Y4，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接自动测试失败指示灯LED3的一端，自动测试失败指示灯LED3的另一端接DC24V正极；第三继电器K3线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Y1，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接二位二通常开型电磁阀DSl线圈的一端，二位二通常开型电磁阀DSl线圈的另一端接DC24V正极；第四继电器K4线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Y2，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接二位二通常闭型电磁阀DS2线圈的一端，二位二通常开型电磁阀DS2线圈的另一端接DC24V正极；水泵自动控制器的输出端接第五继电器K5的线圈驱动端，第五继电器K5的常开触点一端接DC24V负极，另一端接PLC的主机U2的输入端Xl ;第六继电器K6线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Y5，另一端接DC24V正极，常开触点一端接市电AC220V的LI端，另一端接水泵自动控制器的输入一端，水泵自动控制器的输入另一端接市电AC220的N端；第^ 继电器Kll线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Y3，另一端接DC24V正极，触点公共端接DC24V负极，常开触点端接第七继电器K7线圈驱动的一端以及第十继电器KlO线圈驱动的一端，常闭触点接第八继电器K8线圈驱动的一端以及第九继电器K9线圈驱动的一端；第七继电器K7、第八继电器K8、第九继电器K9、第十继电器KlO线圈驱动的另一端均接DC24V正极，第七继电器K7常开触点一端接AC220V的N端，另一端接测试水泵驱动端PLl ;第八继电器K8常开触点一端接水泵自动控制器输出端的 U端，另一端接测试水泵驱动端PLl ;第九继电器K9常开触点一端接水泵自动控制器输出端的V端，另一端接测试水泵驱动端PN ;第十继电器KlO常开触点一端接水泵自动控制器输入端的JK2端，另一端接测试水泵驱动端PN ;第四指示灯LED4并联接在测试水泵驱动端PLl和PN上，实时反映测试水泵工作状态；第五指示灯LED5并联接在水泵自动控制器电源输入端JK2和N上，实时反映本水泵自动控制器通电状态。
图1是PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统的结构布局示意图；图2是PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统的主控制电路原理图；图3是PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统的整流电源电路与步进电机阀门驱动电动示意图；图4是PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统的流量传感器数字信号放大电路示意图。
具体实施方式
本实用新型涉及一种PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统，如图1一图4所示，其特征在于:包括储水箱1、第一电磁阀2、单相电机水泵3、水泵自动控制器4、压力传感器5、第二电磁阀6、电子步进电机阀门7、流量传感器8、控制系统9、第一管道10和第二管道11，所述单相电机水泵3的进水口管道12潜入储水箱I内，并在进水口管道12上安装第一电磁阀2，单相电机水泵3的出水口管道上安装水泵自动控制器4，在水泵自动控制器4之后的第二管道11上依次安装压力传感器5、电子步进电机阀门7和流量传感器8，在水泵自动控制器4之后的第一管道10上安装第二电磁阀6，第一管道10和第二管道11的开口在储水箱I上。具有以下优点:一、采用可编程器件PLC与新型状态显示触摸屏人机界面，使本套检测系统更灵活，自动化程度高。二、标准4-20mA模拟量输出型压力传感器5及数字信号输出型流量传感器8使检测更精确，效率大大提升。三、采用电子步进电机阀门7，可精确控制管道流量和压力，减少因交流、直流电机电动阀门停机有惯性、手动阀门难于控制所带来的管道冲击，从而影响压力与流量值的数据采集精度。四、主要控制线路集成在一块电路板上，使接线更简单，成本更低，节约空间，更主要的是便于日后的维护维修保养等。五、针对多种性能参数不同的产品，可通过触摸屏人机界面向可编程器件PLC设定不同的标准，通用性强，灵活性高等。六、本套系统涉及机械、电子、工控，集成化的综合设计可作为本行业水泵自动控制器性能检测的标准范例。所述的控制系统由PLC主机、触摸屏人机界面、控制线路、PLC梯形图程序和触摸屏人机界面程序所组成，所述的控制线路由整流电源电路、步进电机阀门驱动电路、流量传感器数字信号放大电路、PLC信号输入电路和控制输出电路所组成，整流电源电路输入端连接220V交流电源，整流电源电路输出端连接步进电机阀门驱动电路，控制电路制在一块电路板上。所述控制系统的整流电源电路及步进电机阀门驱动电路由市电AC220V接入5W12V变压器Tl的输入端，变压器Tl的输出端接入整流桥堆DBl的AC输入端,整流桥堆DBl的DC输出端的正极接第一电阻Rl的一端,第一电阻Rl的另一端接第一发光二极管DSl的正极，第一发光二极管DSl的负极接整流桥堆DBl的DC输出端的负极，第一发光二极管DSl实时反应整流后DC电源状态，第一电解电容Cl的正负极分别接整流电源电路的正负极进行滤波，滤波后的DC电源正极接入第一三端稳压管VRl的输入端，第一三端稳压管VRl的GND与DC电源负极相连，第二电阻R2 —端与第三电阻R3 —端与第四电阻R4 —端与第五电阻R5 —端短接后再连接DC12V的正极，第二电阻R2的另一端接第八集成块U8的第4脚，第三电阻R3的另一端接第八集成块U8的第3脚，第四电阻R4的另一端接第八集成块U8的第2脚，第五电阻R5的另一端接集成块U8的第I脚，第八集成块U8的第5、第6、第7、第8脚短接后与DC12V的负极相连，第八集成块U8的第9脚与DC12V的正极相连，第八集成块U8的第16脚与电子步进电机阀门的绿色线相连，第八集成块U8的第15脚与电子步进电机阀门的橙色线相连，第八集成块U8的第14脚与电子步进电机阀门的黄色线相连，第八集成块U8的第13脚与电子步进电机阀门的白色线相连，电子步进电机阀门的红色、棕色线短接后与DC12V的正极相连，第八集成块U8的第I脚再与PLC的第三扩展模块U3输出端的Y3相连，第八集成块U8的第2脚再与PLC的第三扩展模块U3输出端的Y2相连，第八集成块U8的第3脚再与PLC的第三扩展模块U3输出端的Yl相连，第八集成块U8的第4脚再与PLC的第三扩展模块U3输出端的YO相连，PLC的第三扩展模块U3输出端的公共CO端与DC12V的负极相连。所述控制系统的流量传感器数字信号放大电路中第二集成块IC2的第8脚与开关电源模块Ul的输出端24V正极相连，第4脚与开关电源模块Ul的输出端24V负极相连，第六电阻R6 —端与第九电阻R9 —端短接后再与第二集成块IC2的第2脚相连，第六电阻R6的另一端与DC24V负极相连，第九电阻R9的另一端与DC24V正极相连，第七电阻R7的一端与第八电阻R8 —端短接后再与第二集成块IC2的第I脚相连，第七电阻R7的另一端与DC24V负极相连，第八电阻R8的另一端与DC24V正极相连，第十电阻RlO —端与流量传感器方波信号输出端及第二集成块IC2的第3脚相连，另一端与DC24V正极相连，再把第二集成块IC2的第I脚与PLC的主机U2输入端XO相连，流量传感器的电源正负极分别与开关电源模块Ul的输出端24V正负极相连。所述控制系统的主控制电路中市电AC220V接入开关电源模块Ul的输入端，输出端DC24V分别与PLC的主机U2、PLC的模数转换模块U4和触摸屏人机界面U5的工作电源端相连，PLC的主机U2与PLC的第三扩展模块U3、PLC的模数转换模块U4通过自带的并行通讯口连接通讯，PLC的主机U2与触摸屏人机界面U5通过自带的串行异步通讯RS232进行连接通讯，PLC的主机U2输入端S/S接DC24V正极，输出端CO、Cl、C2均接DC24V负极，压力传感器工作电源正负极分别与DC24V正负极相连，电流型模拟量信号与PLC的模数转换模块U4的I+端相连，PLC的模数转换模块U4的I+与V+短接，PLC的模数转换模块U4的COM端与DC24V负极相连，第六指示灯LED6并联接在市电AC220V上，实时反映本系统的主电源状态，第一散热风机Ml和第二散热风机M2与第一指示灯LEDl的工作电源正极短接后与DC24V正极相连，负极短接后与旋转开关SI的常开触点一端连接，旋转开关SI的常开触点另一端与DC24V负极连接，常开型复位按钮S2 —端与PLC的主机U2的输入端X2相连，另一端与DC24V负极相连，第三常开型复位按钮S3 —端与PLC的主机U2的输入端X3相连，另一端与DC24V负极相连，第四常开型复位按钮S4 一端与PLC的主机U2的输入端X4相连，另一端与DC24V负极相连，第五常开型复位按钮S5 —端与PLC的主机U2的输入端X5相连,另一端与DC24V负极相连，第六常开型旋转按钮S6 —端与PLC的主机U2的输入端X6相连，另一端与DC24V负极相连，第七常开型复位按钮S7 —端与PLC的主机U2的输入端X7相连，另一端与DC24V负极相连，第一继电器Kl线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Y0，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接自动测试合格指示灯LED2的一端，自动测试合格指示灯LED2的另一端接DC24V正极；第二继电器K2线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Y4，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接自动测试失败指示灯LED3的一端，自动测试失败指示灯LED3的另一端接DC24V正极；第三继电器K3线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Yl，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接二位二通常开型电磁阀DSl线圈的一端，二位二通常开型电磁阀DSl线圈的另一端接DC24V正极；第四继电器K4线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Y2，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接二位二通常闭型电磁阀DS2线圈的一端，二位二通常开型电磁阀DS2线圈的另一端接DC24V正极；水泵自动控制器的输出端接第五继电器K5的线圈驱动端，第五继电器K5的常开触点一端接DC24V负极，另一端接PLC的主机U2的输入端Xl ;第六继电器K6线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Y5，另一端接DC24V正极，常开触点一端接市电AC220V的LI端，另一端接水泵自动控制器的输入一端，水泵自动控制器的输入另一端接市电AC220的N端；第^^一继电器Kll线圈的一端接PLC的主机U2的输出端Y3，另一端接DC24V正极，触点公共端接DC24V负极，常开触点端接第七继电器K7线圈驱动的一端以及第十继电器KlO线圈驱动的一端，常闭触点接第八继电器K8线圈驱动的一端以及第九继电器K9线圈驱动的一端；第七继电器K7、第八继电器K8、第九继电器K9、第十继电器KlO线圈驱动的另一端均接DC24V正极，第七继电器K7常开触点一端接AC220V的N端，另一端接测试水泵驱动端PLl ;第八继电器K8常开触点一端接水泵自动控制器输出端的U端，另一端接测试水泵驱动端PLl ;第九继电器K9常开触点一端接水泵自动控制器输出端的V端，另一端接测试水泵驱动端PN ;第十继电器KlO常开触点一端接水泵自动控制器输入端的JK2端，另一端接测试水泵驱动端PN ;第四指示灯LED4并联接在测试水泵驱动端PLl和PN上，实时反映测试水泵工作状态；第五指示灯LED5并联接在水泵自动控制器电源输入端JK2和N上，实时反映本水泵自动控制器通电状态。工作过程:本测试系统通电后，主电源第六指示灯LED6亮起，PLC的主机U2、第三扩展模块U3、模数转换模块U4、开关电源模块U1、触摸屏人机界面U5自带的工作电源指示灯亮起，表示均处于待机状态。可手动切换控制箱上的旋转开关，根据需要是否开启散热风机工作，改变旋转开关状态，由常开变成常闭时，电源接通，第一散热风机Ml和第二散热风机M2工作，同时LEDl电源第一指示灯亮起，反之，需要关闭时可将旋转开关由 常闭变成常开。本套测试系统可以测试水泵自动控制器的启动压力值、启动流量值、延时停机时间值、缺水停机时间值以及持续供水测试，测试水泵选用单相AC220V/750W/4.2A，额定扬程42米的多级离心不锈钢水泵，测试之前先将各项测试标准范围由触摸屏人机界面通过串口通讯方式输入至PLC的主机，可自由设定启动压力上限值、启动压力下限值、启动流量上限值、启动流量下限值、延时停机时间上限值、延时停机时间下限值、持续供水时间值、缺水停机最大时间值。测试合格标准为水泵自动控制器的启动压力值小于或等于设定的启动压力上限值，大于或等于设定启动压力下限值；启动流量值小于或等于设定启动流量上限值，大于或等于设定启动流量下限值；延时停机时间值小于或等于设定的延时停机时间上限值，大于或等于延时停机时间下限值；测试持续供水时，在设定的持续供水时间内水泵不能停止工作；测试缺水停机时间时，当启动缺水停机测试后，水泵必须在缺水停机最大时间值范围内停止水泵工作，否则失败。本套测试系统分为手动模式和自动模式两种，可通过旋转开关S6来自由设定，当选择手动模式时，可将第六常开型旋转开关S6调整至常开状态，在此模式下，可以单独测试水泵自动控制器的启动压力值、延时停机时间值、启动流量值、持续供水值、缺水停机值；当选择自动模式时，可将第六常开型旋转开关S6调整至常闭状态，在此模式下，按下第七常开型复位按钮S7后，系统将按照程序预先设定好的逻辑测试水泵自动控制器的启动压力值、延时停机时间值、启动流量值、持续供水值、缺水停机值，当其中有一项测试不合格时，整个测试将终止，测试失败红色指示灯LED3以I秒时基闪烁，同时触摸屏人机界面也将弹出相应的报警画面提示测试失败，只有当整个测试结果都在预先设定好的范围内时，才算测试合格，最后触摸屏人机界面将测试结果以画面形式显示出来并储存在历史数据里面，方便以后查询，测试合格时，自动测试合格指示灯将亮起。将第六常开型旋转开关S6调整至常开状态，在手动模式下，测试延时停机时间值及启动压力值时，按下常开型复位按钮S2，测试开始，水泵自动控制器输入端第五指示灯LED5和测试水泵工作第四指示灯LED4亮起，触摸屏人机界面弹出相应的测试画面，第四继电器K4、第五继电器K5、第六继电器K6、第八继电器K8、第九继电器K9导通，水泵先运行10秒钟时间，排掉管道系统中的空气及由PLC向电子步进电机阀门发送脉冲信号，使电子步进电机阀门关闭，10秒过后关闭主管道第二电磁阀6，第四继电器K4断开，使出水口全部处于关闭状态，同时PLC启动时间计数器计时，当水泵自动控制器输出端断开，第五继电器K5也断开，PLC检测到输入端Xl处于断开状态时立刻停止计时，并把时间值与预先设定好的延时停上限、下限时间值做比较，在范围内则马上进入启动压力值测试，不在范围内时将立刻终止测试，触摸屏人机界面弹出相应报警画面，当测试结果在范围内时，PLC发脉冲信号给电子步进电机阀门，使其缓缓开启阀门，开启进入管道，压力下降，将压力下降至水泵自动控制器启动时，第五继电器K5导通，即PLC输入端Xl导通，PLC检测到水泵启动信号，并记录对应的由压力传感器传回的压力值，与预先设定好的范围值作比较，在范围内则说明测试合格，触摸屏人机界面弹出相应的画面显示最终结果，不在范围内时则测试失败，触摸屏人机界面弹出相应的报警画面。测试启动流量值时，按下第三常开型复位按钮S3，测试开始，水泵自动控制器输入端第五指示灯LED5和测试水泵工作第四指示灯LED4亮起，触摸屏人机界面弹出相应的测试画面，第四继电器K4、第五继电器K5、第六继电器K6、第十一继电器KU、第七继电器K7、第十继电器KlO导通，先把电子步进电机阀门及主管道第二电磁阀6关闭，水泵自动控制器的输出端断开，PLC检测到水泵自动控制器的输出端断开信号，但此时测试水泵还在工作，其工作电源不受水泵自动控制器的输出端控制，PLC再控制电子步进电机阀门打开，空气进入管道，水流流出管道，越来越大，当水泵自动控制器的输出端导通，第五继电器K5也导通，PLC检测到导通信号后记录对应的流量值，即为启动流量值，并与预先设定好的范围值作比较，触摸屏将最终结果显示出来，测试时让测试水泵一直工作，而PLC检测水泵自动控制器输出端的通断，这样的目的是为了在测试过程中排除压力启动的可能性。测试持续供水时，按下复位型按钮S4，测试开始，水泵自动控制器输入端第五指示灯LED5和测试水泵工作第四指示灯LED4亮起，触摸屏人机界面弹出相应的测试画面，第四继电器K4，第五继电器K5、第六继电器K6、第八继电器K8、第九继电器K9导通，PLC启动时间计数器计时，当时间达到预先设定好的值，在此过程中如果第五继电器K5 —直处于导通状态，PLC检测到水泵自动控制器输出端一直处于导通状态则视为测试合格，否则视为测试失败，触摸屏将最终结果显示出来。测试缺水停机时间值时，按下第五常开型复位按钮S5，测试开始，水泵自动控制器输入端第五指示灯LED5和测试水泵工作第四指示灯LED4亮起，触摸屏人机界面弹出相应的测试画面，第三继电器K3、第四继电器K4，第五继电器K5、第六继电器K6、第八继电器K8、第九继电器K9导通，测试水泵进水口水源被掐断，出水口裸露在空气中，PLC启动时间计数器计时，当第五继电器K5断开，PLC检测到水泵自动控制器输出端断开时停止时间计数器，并记录对应的时间值与预先设定的缺水停机最大时间值作比较，当小于或等于最大值时视为测试合格，否则视为测试失败，触摸屏人机界面弹出相应的测试画面。
权利要求1.PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统，其特征在于:包括储水箱(I)、第一电磁阀(2)、单相电机水泵(3)、水泵自动控制器(4)、压力传感器(5)、第二电磁阀(6)、电子步进电机阀门(7)、流量传感器(8)、控制系统(9)、第一管道(10)和第二管道(11)，所述单相电机水泵(3)的进水口管道(12)潜入储水箱(I)内，并在进水口管道(12)上安装第一电磁阀(2)，单相电机水泵(3)的出水口管道上安装水泵自动控制器(4)，在水泵自动控制器(4)之后的第二管道(11)上依次安装压力传感器(5)、电子步进电机阀门(7)和流量传感器(8)，在水泵自动控制器(4)之后的第一管道(10)上安装第二电磁阀(6)，第一管道(10)和第二管道(11)的开口在储水箱(I)上。
2.如权利要求1所述的PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统，其特征在于:所述的控制系统(9)由PLC主机、触摸屏人机界面、控制线路、PLC梯形图程序和触摸屏人机界面程序所组成，所述的控制线路由整流电源电路、步进电机阀门驱动电路、流量传感器数字信号放大电路、PLC信号输入电路和控制输出电路所组成，整流电源电路输入端连接220V交流电源，整流电源电路输出端连接步进电机阀门驱动电路，控制电路制在一块电路板上。
3.如权利要求1所述的PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统，其特征在于:所述控制系统的整流电源电路及步进电机阀门驱动电路由市电AC220V接入5W12V变压器(Tl)的输入端，变压器(Tl)的输出端接入整流桥堆(DBl)的AC输入端，整流桥堆(DBl)的DC输出端的正极接第一电阻(Rl)的一端，第一电阻(Rl)的另一端接第一发光二极管(DSl)的正极，第一发光二极管(DSl)的负极接整流桥堆(DBl)的DC输出端的负极，第一发光二极管(DSl)实时反应整流后DC电源状态，第一电解电容(Cl)的正负极分别接整流电源电路的正负极进行滤波，滤波后的DC电源正极接入第一三端稳压管(VRl)的输入端，第一三端稳压管(VRl)的GND与DC电源负极相连，第二电阻(R2) —端与第三电阻(R3) —端与第四电阻(R4)—端与第五电阻(R5)—端短接后再连接DC12V的正极，第二电阻(R2)的另一端接第八集成块(U8)的第4脚，第三电阻(R3)的另一端接第八集成块(U8)的第3脚，第四电阻(R4)的另一端接第八集成块(U8)的第2脚，第五电阻(R5)的另一端接集成块(U8)的第I脚，第八集成块(U8)的第5、第6、第7、第8脚短接后与DC12V的负极相连，第八集成块(U8)的第9脚与DC12V的正极相连，第八集成块(U8)的第16脚与电子步进电机阀门的绿色线相连，第八集成块(U8)的第15脚与电子步进电机阀门的橙色线相连，第八集成块(U8)的第14脚与电子步进电机阀门的黄色线相连，第八集成块(U8)的第13脚与电子步进电机阀门的白色线相连，电子步进电机阀门的红色、棕色线短接后与DC12V的正极相连，第八集成块(U8)的第I脚再与PLC的第三扩展模块(U3)输出端的Y3相连，第八集成块(U8)的第2脚再与PLC的第三扩展模块(U3)输出端的Y2相连，第八集成块(U8)的第3脚再与PLC的第三扩展模块(U3)输出端的Yl相连，第八集成块(U8)的第4脚再与PLC的第三扩展模块(U3)输出端的YO相连，PLC的第三扩展模块(U3)输出端的公共CO端与DC12V的负极相连。
4.如权利要求1所述的PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统，其特征在于:所述控制系统的流量传感器数字信号放大电路中第二集成块(IC2)的第8脚与开关电源模块(Ul)的输出端24V正极相连，第4脚与开关电源模块(Ul)的输出端24V负极相连，第六电阻(R6)一端与第九电阻(R9)—端短接后再与第二集成块(IC2)的第2脚相连，第六电阻(R6)的另一端与DC24V负极相连，第九电阻(R9)的另一端与DC24V正极相连，第七电阻(R7)的一端与第八电阻(R8)—端短接后再与第二集成块(IC2)的第I脚相连，第七电阻(R7)的另一端与DC24V负极相连，第八电阻(R8)的另一端与DC24V正极相连，第十电阻(RlO)—端与流量传感器方波信号输出端及第二集成块(IC2)的第3脚相连，另一端与DC24V正极相连，再把第二集成块(IC2)的第I脚与PLC的主机(U2)输入端XO相连，流量传感器的电源正负极分别与开关电源模块(Ul)的输出端24V正负极相连。
5.如权利要求1所述的PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统，其特征在于:所述控制系统的主控制电路中市电AC220V接入开关电源模块(Ul)的输入端，输出端DC24V分别与PLC的主机(U2)、PLC的模数转换模块(U4)和触摸屏人机界面(U5)的工作电源端相连，PLC的主机(U2)与PLC的第三扩展模块(U3)、PLC的模数转换模块(U4)通过自带的并行通讯口连接通讯，PLC的主机(U2 )与触摸屏人机界面(U5 )通过自带的串行异步通讯RS232进行连接通讯，PLC的主机(U2)输入端S/S接DC24V正极，输出端CO、Cl、C2均接DC24V负极，压力传感器工作电源正负极分别与DC24V正负极相连，电流型模拟量信号与PLC的模数转换模块(U4)的I+端相连，PLC的模数转换模块(U4)的I+与V+短接，PLC的模数转换模块(U4)的COM端与DC24V负极相连，第六指示灯(LED6)并联接在市电AC220V上，实时反映本系统的主电源状态，第一散热风机(Ml)和第二散热风机(M2)与第一指示灯(LEDl)的工作电源正极短接后与DC24V正极相连，负极短接后与旋转开关(SI)的常开触点一端连接，旋转开关(SI)的常开触点另一端与DC24V负极连接，常开型复位按钮(S2) —端与PLC的主机(U2)的输入端X2相连，另一端与DC24V负极相连，第三常开型复位按钮(S3)—端与PLC的主机(U2)的输入端X3相连，另一端与DC24V负极相连，第四常开型复位按钮(S4) —端与PLC的主机(U2)的输入端X4相连，另一端与DC24V负极相连，第五常开型复位按钮(S5)一端与PLC的主机(U2)的输入端X5相连，另一端与DC24V负极相连，第六常开型旋转按钮(S6)一端与PLC的主机(U2)的输入端X6相连,另一端与DC24V负极相连,第七常开型复位按钮(S7) —端与PLC的主机(U2)的输入端X7相连，另一端与DC24V负极相连，第一继电器(Kl)线圈的一端接PLC的主机(U2)的输出端Y0，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接自动测试合格指示灯(LED2)的一端，自动测试合格指示灯(LED2)的另一端接DC24V正极；第二继电器(K2)线圈的一端接PLC的主机(U2)的输出端Y4，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接自动测试失败指示灯(LED3)的一端，自动测试失败指示灯(LED3)的另一端接DC24V正极；第三继电器(K3)线圈的一端接PLC的主机(U2)的输出端Yl，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接二位二通常开型电磁阀(DSI)线圈的一端，二位二通常开型电磁阀(DSI)线圈的另一端接DC24V正极；第四继电器(K4)线圈的一端接PLC的主机(U2)的输出端Y2，另一端接DC24V正极，常开触点一端接DC24V负极，另一端接二位二通常闭型电磁阀(DS2)线圈的一端，二位二通常开型电磁阀(DS2)线圈的另一端接DC24V正极；水泵自动控制器的输出端接第五继电器(K5)的线圈驱动端，第五继 电器(K5)的常开触点一端接DC24V负极，另一端接PLC的主机(U2)的输入端Xl ;第六继电器(K6)线圈的一端接PLC的主机(U2)的输出端Y5，另一端接DC24V正极，常开触点一端接市电AC220V的LI端，另一端接水泵自动控制器的输入一端，水泵自动控制器的输入另一端接市电AC220的N端；第^^一继电器(Kll)线圈的一端接PLC的主机(U2)的输出端Y3，另一端接DC24V正极，触点公共端接DC24V负极，常开触点端接第七继电器(K7)线圈驱动的一端以及第十继电器(KlO)线圈驱动的一端，常闭触点接第八继电器(K8)线圈驱动的一端以及第九继电器(K9)线圈驱动的一端；第七继电器(K7)、第八继电器(K8)、第九继电器(K9)、第十继电器(KlO)线圈驱动的另一端均接DC24V正极，第七继电器(Κ7)常开触点一端接AC220V的N端，另一端接测试水泵驱动端PLl ;第八继电器(Κ8)常开触点一端接水泵自动控制器输出端的U端，另一端接测试水泵驱动端PLl ;第九继电器(Κ9)常开触点一端接水泵自动控制器输出端的V端，另一端接测试水泵驱动端PN ;第十继电器(KlO)常开触点一端接水泵自动控制器输入端的JK2端，另一端接测试水泵驱动端PN ；第四指示灯(LED4)并联接在测试水泵驱动端PLl和PN上，实时反映测试水泵工作状态；第五指示灯(LED5)并联接在水泵自动控制器电源输入端JK2和N上，实时反映本水泵自动控制器通电状态。 ·
专利摘要PLC与触摸屏式水泵控制器测试系统，其特征在于包括储水箱、第一电磁阀、单相电机水泵、水泵自动控制器、压力传感器、第二电磁阀、电子步进电机阀门、流量传感器、控制系统、第一管道和第二管道，所述单相电机水泵的进水口管道潜入储水箱内，并在进水口管道上安装第一电磁阀，单相电机水泵的出水口管道上安装水泵自动控制器，在水泵自动控制器之后的第二管道上依次安装压力传感器、电子步进电机阀门和流量传感器，在水泵自动控制器之后的第一管道上安装第二电磁阀，第一管道和第二管道的开口在储水箱上。
文档编号G05B23/02GK203084549SQ20132000769
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者赵军彪 申请人:台州神能电器有限公司