一种调速器离线测试装置的制作方法

1.本实用新型属于离线测试技术领域，具体涉及一种调速器离线测试装置。


背景技术：

2.柴油机是核电站安全可靠供电母线的应急后备电源，调速器作为柴油机的核心设备，用于实现柴油机的启停、功率调节和转速调节。
3.目前，由于离线状态无法检测调速器的运行性能，所以调速器一旦出现故障，将会出现柴油机无法试验启动的状况，现场检修人员分析故障原因或更换调速器的时间会比较长，降低了柴油机系统的可用时间，以至于影响到核电机组的安全稳定运行。
4.因此，亟待开发一种调速器离线测试装置，能够解决现有技术中存在的以上缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种调速器离线测试装置，能够仿真柴油机运行状况和现场指令，对调速器进行离线测试，降低柴油机在线运行时出现调速器故障的概率，降低柴油机的不可用时间，从而保证柴油机系统和核电机组的安全可靠运行。
6.实现本实用新型目的的技术方案：
7.一种调速器离线测试装置，所述装置包括：工控机单元、高速采集与控制器单元、按钮与指示灯单元和连接电缆单元，连接电缆单元与调速器相连接，连接电缆单元与高速采集与控制器单元相连接，工控机单元与高速采集与控制器单元相连接，按钮与指示灯单元分别与工控机单元和高速采集与控制器单元相连接。
8.所述工控机单元包括显示屏模块、工控机主板模块、工控机工作电源模块、存储模块、高速采集与控制器供电模块、组态画面模块和测试程序模块，工控机工作电源模块输入端连接外部220v供电，输出端分别连接显示屏模块、工控机主板模块和高速采集与控制器供电模块的输入端；组态画面模块和测试程序模块安装于工控机主板模块内，并且工控机主板模块输出端与显示屏模块输入端连接；工控机主板模块输出端与存储模块输入端相连。
9.所述高速采集与控制器单元包括主控板模块、i/o接口板模块，主控板模块输入端与i/o接口板模块输出端相连，主控板模块输出端与工控机单元的工控机主板模块相连，i/o接口板模块输入端与调速器输出端相连，i/o接口板模块输入端、主控板模块输入端还与工控机单元的高速采集与控制器供电模块相连。
10.所述按钮与指示灯单元包括调速器输入输出模块、测试按钮模块和电源控制模块，调速器输入输出模块输出端与i/o接口板模块相连，测试按钮模块输出端与主控板模块输入端相连，电源控制模块与工控机工作电源模块和高速采集与控制器供电模块相连。
11.所述连接电缆单元包括连接电缆模块，连接电缆模块两端分别与调速器、i/o接口板模块相连接；i/o接口板模块将模拟柴油机启机过程的信号和预设的转速信号通过连接电缆模块传给调速器；调速器通过连接电缆模块输出油门开度反馈信号给i/o接口板模块。
12.本实用新型的有益技术效果在于：
13.(1)本实用新型的一种调速器离线测试装置，通过按钮与指示灯单元的输入输出模块手动输出信号给主控板模块，实现了手动发出指令到调速器。
14.(2)本实用新型的一种调速器离线测试装置，通过组态画面模块选择测试工况，发送启动指令给测试程序模块，测试程序模块接收到启动指令启动该工况下的测试程序算法运行，并输出模拟柴油机启机过程的信号和预设的转速信号给主控板模块，实现了对柴油机运行状态的模拟仿真。
15.(3)本实用新型的一种调速器离线测试装置，通过按钮与指示灯单元的输入输出模块手动输出模拟柴油机启机过程的信号和转速信号给主控板模块，实现了对柴油机运行状态的模拟仿真。
16.(4)本实用新型的一种调速器离线测试装置，通过测试程序模块，可以编程多种测试工况程序，并通过组态画面模块上的启动按钮自动发出测试信号，完成调速器多种工况的的离线测试。
17.(5)本实用新型的一种调速器离线测试装置，通过输入输出模块手动输出测试信号，并接收反馈信号，完成调速器的离线测试。
18.(6)本实用新型的一种调速器离线测试装置，通过组态画面模块接收到油门开度反馈信号，并将该信号由电信号转换为油门开度反馈信号曲线，在组态画面上显示，油门开度反馈信号曲线与油门开度标准曲线进行对比，可以确认调速器性能是否正常；
19.(7)本实用新型的一种调速器离线测试装置，通过测试程序模块将判定(正常或异常)信号送至按钮与指示灯单元的测试按钮模块，测试按钮模块接收到判定(正常或异常)信号后，将该信号有电信号转换为光信号，在指示灯上显示，可以自动判断调速器是否正常。
20.(8)本实用新型的一种调速器离线测试装置，通过组态画面模块上的保存按钮，可以将油门开度反馈信号曲线保存至存储模块中进行保存，同时也可以通过组态画面模块打开该曲线。
21.(9)本实用新型的一种调速器离线测试装置，通过测试程序模块，编程不同的测试程序，可以满足其他调速器的离线测试功能，通用程度高，在其他核电站具有很高推广价值。
附图说明
22.图1为本实用新型所提供的一种调速器离线测试装置原理示意图；
23.图2为本实用新型所提供的一种调速器离线测试装置工控机单元原理示意图；
24.图3为本实用新型所提供的一种调速器离线测试装置高速采集与控制器单元原理示意图；
25.图4为本实用新型所提供的一种调速器离线测试装置按钮与指示灯单元原理示意图；
26.图5为本实用新型所提供的一种调速器离线测试装置连接电缆单元原理示意图；
27.图6为本实用新型所提供的一种调速器离线测试装置测试程序模块流程示意图；
28.图7为本实用新型所提供的一种调速器离线测试装置的测试方法流程图。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
30.如图1所示，本实用新型提供的一种调速器离线测试装置，包括：工控机单元100、高速采集与控制器单元200、按钮与指示灯单元300和连接电缆单元400，连接电缆单元400与调速器相连接，实现调速器离线测试装置与调速器之间的各种测试信号、控制信号的传输功能；连接电缆单元400与高速采集与控制器单元200相连接，实现各种测试信号的采集与控制信号的输出功能；工控机单元100与高速采集与控制器单元200相连接，实现将调速器测试信号输出到调速器中，并从调速器采集反馈信号，并在组态画面上显示，通过工控机内部多种工况的测试程序自动完成调速器的离线测试功能；按钮与指示灯单元300分别与工控机单元100和高速采集与控制器单元200相连接，通过按钮与指示灯单元上的按钮实现测试信号的手动输出到工控机单元100和高速采集与控制器单元200功能，通过按钮与指示灯单元上的指示灯实现测试信号的显示功能。
31.如图2所示，工控机单元100包括显示屏模块1、工控机主板模块2、工控机工作电源模块3、存储模块4、高速采集与控制器供电模块5、组态画面模块6和测试程序模块7，工控机工作电源模块3输入端连接外部220v供电，输出端分别连接显示屏模块1、工控机主板模块2和高速采集与控制器供电模块5的输入端；组态画面模块6和测试程序模块7安装于工控机主板模块2内，并且工控机主板模块2输出端与显示屏模块1输入端连接；工控机主板模块2输出端与存储模块4输入端相连。
32.工控机工作电源模块3输出220v交流电，显示屏模块1、工控机主板模块2和高速采集与控制器供电模块接收220v交流电，实现为显示屏模块1、工控机主板模块2和高速采集与控制器供电模块5的供电功能；高速采集与控制器供电模块5接收到220v交流电后，将220v交流电转换为24v直流电，为高速采集与控制器单元200的i/o接口板模块38供电；工控机主板模块2通过调取内部测试程序模块7下载好的测试程序，对调速器采集与反馈的信号进行处理和分析，并判定调速器的功能是否正常；测试过程中的信号以及测试过程中的曲线会通过组态画面模块6处理，最终显示在显示屏模块1上，以此实现调速器离线测试多种测试工况程序的下载，以及组态在画面上的显示功能；工控机主板模块2会将测试曲线存储到存储模块4中，以此实现调速器离线测试曲线的存储功能。组态画面模块6包含离线测试组态画面，可以选择不同工况进行测试，同时能够显示实时测试信号的曲线以及测试过程中调速器工作的多种信号的实时曲线，测试程序模块7内部下载有六种不同测试工况的测试程序，如图6所示，以及油门开度标准曲线，通过组态画面模块6可以选择对应的工况程序进行测试，测试过程中调速器会输出一条油门开度反馈曲线，通过在组态画面模块6内对比油门开度反馈曲线与油门开度标准曲线的偏差，实现对调速器性能的测试功能。
33.如图3所示，高速采集与控制器单元200包括主控板模块8、i/o接口板模块9，主控板模块8输入端与i/o接口板模块9输出端相连，主控板模块8输出端与工控机单元100的工控机主板模块2相连，i/o接口板模块9输入端与调速器输出端相连，i/o接口板模块9输入端、主控板模块8输入端还与工控机单元100的高速采集与控制器供电模块5相连。
34.测试程序模块7和组态画面模块6将模拟柴油机启机过程的信号和预设的转速信号通过i/o接口板模块9转给调速器；调速器输出油门开度反馈信号给i/o接口板模块9，i/o接口板模块9将油门开度反馈信号转给主控板模块8内部测试程序模块7和组态画面模块6
进行数据分析和判断；工控机单元100的高速采集与控制器供电模块5输出24v直流电给i/o接口板模块9和主控板模块8，实现为i/o接口板模块9和主控板模块8供电功能。
35.如图4所示，按钮与指示灯单元300包括调速器输入输出模块10、测试按钮模块11和电源控制模块12，调速器输入输出模块10输出端与i/o接口板模块9相连，当手动/自动按钮切换到手动时，可以直接通过输入输出按钮对调速器下达信号指令，完成手动测试功能，同时通过输入输出按钮上自带的指示灯显示调速器的信号状态；测试按钮模块11输出端与主控板模块8输入端相连，可以通过按钮控制测试程序模块7中测试程序的启动和停止，并通过按钮自带的指示灯显示调速器的测试结果；电源控制模块12与工控机工作电源模块3和高速采集与控制器供电模块5相连，通过按钮直接控制工控机工作电源模块3和高速采集与控制器供电模块5的供电输出。
36.如图5所示，连接电缆单元400包括连接电缆模块13，连接电缆模块13两端分别与调速器、i/o接口板模块9相连接；i/o接口板模块9将模拟柴油机启机过程的信号和预设的转速信号通过连接电缆模块13转给调速器；调速器通过连接电缆模块13输出油门开度反馈信号给i/o接口板模块9。
37.如图7所示，采用本实用新型提供的一种调速器离线测试装置进行测试，测试方法具体包括以下步骤：
38.步骤1、模拟柴油机启动过程的信号
39.步骤1.1、电源控制模块12按钮按下控制工控机工作电源模块3导通，工控机工作电源模块3输出220v交流电，送给显示屏模块1和工控机主板模块2，为其提供220v供电，同时也送给高速采集与控制器供电模块5；
40.步骤1.2、电源控制模块12按钮按下控制高速采集与控制器供电模块5导通，高速采集与控制器供电模块5输出24v直流电，送给i/o接口板模块9和主控板模块8，为其提供24v供电。
41.步骤2、根据选择的测试工况，输出对应的预设转速信号
42.通过组态画面模块6选择测试工况，发送启动指令给测试程序模块7，测试程序模块7接收到启动指令启动该工况下的测试程序算法运行，并输出模拟柴油机启机过程的信号和预设的转速信号给主控板模块8；或者，通过按钮与指示灯单元300的输入输出模块10手动输出模拟柴油机启机过程的信号和转速信号给主控板模块8。
43.步骤3、调速器接收到启机信号，开始工作，根据接收到的转速信号实时输出油门开度反馈信号
44.步骤3.1、主控板模块8接收到模拟柴油机启机过程的信号和预设的转速信号，经过处理后，将模拟柴油机启机过程的信号和预设的转速信号发送给i/o接口板模块9，i/o接口板模块9将该信号发送给连接电缆模块13，连接电缆模块13将该信号转给调速器；i/o接口板模块9同时将该信号发送给按钮与指示灯单元300，按钮与指示灯单元300将该信号由电信号转换成光信号，并在按钮与指示灯单元300的指示灯上闪亮；
45.步骤3.2、调速器接收到模拟柴油机启机过程的信号和预设的转速信号后，通过自身内部的控制逻辑，开始工作，并根据实时接收到的预设的转速信号输出油门开度反馈信号，并将油门开度反馈信号经过连接电缆模块13发送给i/o接口板模块9。
46.步骤4、对比油门开度反馈曲线与油门开度标准曲线，确认调速器性能是否正常
47.步骤4.1、i/o接口板模块9接收到油门开度反馈信号，并将该信号发送给主控板模块8，主控板模块8对接收到的油门开度反馈信号进行实时采集与处理，并将该信号发送给组态画面模块6；
48.步骤4.2、组态画面模块6接收到油门开度反馈信号，将该信号由电信号转换为油门开度反馈信号曲线，并在组态画面上显示，油门开度反馈信号曲线与油门开度标准曲线进行对比，确认调速器性能是否正常；油门开度反馈信号曲线与油门开度标准曲线存在偏差，则判定调速器功能正常；油门开度反馈信号曲线与油门开度标准曲线不存在偏差，则判定调速器功能异常。
49.步骤5、通过指示灯显示调速器功能正常或异常
50.通过测试程序模块7将判定(正常或异常)信号送至按钮与指示灯单元300的测试按钮模块11，测试按钮模块11接收到判定(正常或异常)信号后，将该信号有电信号转换为光信号，在指示灯上显示；
51.步骤6、保存油门开度反馈信号曲线
52.通过组态画面模块6上的保存按钮，可以将油门开度反馈信号曲线保存至存储模块4中进行保存，同时也可以通过组态画面模块6打开该曲线。
53.上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。