轨道车辆空调控制盘电子膨胀阀接线检测方法与流程

文档序号:31949782发布日期:2022-10-26 07:42阅读:349来源:国知局

1.本发明属于轨道车辆空调系统技术领域,具体涉及一种轨道车辆空调控制盘电子膨胀阀接线检测方法。


背景技术:

2.目前轨道交通用空调控制盘电子膨胀阀接线受试验条件限制,一般使用万用表手动测量接线导通性来验证接线是否正确,有时测量接线通断还需要拆除接线,无法实现自动测试,效率比较低,容易因人工手动测试出错。


技术实现要素:

3.本发明要解决的技术问题是提供一种轨道车辆空调控制盘电子膨胀阀接线检测方法,通过步进电机模拟电子膨胀阀接线以及合理的判断策略,提高了检测效率,降低人工测试的错误率。
4.为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种轨道车辆空调控制盘电子膨胀阀接线检测方法,借助步进电机模拟电子膨胀阀实现,步进电机的接线顺序及接线点位与电子膨胀阀相同,包括以下步骤:步骤a、上位机通过plc向控制器发送脉冲数;步骤b、控制器根据接收到的脉冲数向步进电机发送命令;步骤c、旋转编码器收集步进电机中转轴的转动数据并传输至plc;步骤d、上位机通过旋转编码器收集的转动数据判断电子膨胀阀是否接线正确。
5.进一步的,在步骤a中还包括进行基准位置判断步骤,所述基准位置判断步骤包括:控制器及plc上电后,plc记录检测到旋转编码器基准数值w0并作为基准位置。
6.进一步的,步骤a中,进行基准位置判断步骤后,上位机通过以太网向控制器发送步进电机的电机轴正向旋转一周或多周所需要的正向脉冲数;延时一定时间后,如果在步骤d中上位机对plc接收到的旋转编码器数据w1处理得到电机轴正向旋转角度为360
°
*n
±5°
且电机轴正向旋转的速度一致,则判断接线正确;否则判断接线异常,进行故障诊断步骤,n为设定的旋转周数。
7.进一步的,步骤a中,进行基准位置判断步骤后,上位机通过以太网向控制器发送步进电机的电机轴反向旋转一周或多周所需要的反向脉冲数;延时一定时间后,如果在步骤d中上位机对plc接收到的旋转编码器数据w1处理得到电机轴反向旋转角度为360
°
*n
±5°
且电机轴反向旋转的速度一致,则判断接线正确;否则判断接线异常,进行故障诊断步骤,所述故障诊断步骤包括:如果上位机对plc接收到的旋转编码器数据w1处理得到步进电机的电机轴正向旋转角度为360
°
*n
±5°
且电机轴正向旋转的速度一致,则判断步进电机在电子膨胀阀接线端中a和`a接反或b和`b接反;如果上位机对plc接收到的旋转编码器数据w1处理得到步进电机的电机轴的旋转速度为0,则判断步进电机在电子膨胀阀接线公共端com线接线错误。
8.本发明的有益技术效果是:自动检测代替了人工手动检测,提高效率,并降低人工
测试出错率。
9.下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
10.图1是本发明轨道车辆空调控制盘电子膨胀阀接线检测方法的控制原理图。
具体实施方式
11.本发明的方法基于如附图所示的原理实现。附图中的接线检测系统包括空调系统中的控制盘以及配套的接线检测部件。控制盘内设有控制器,控制器具有电子膨胀阀的接口,其包括ea1、ea2、eb1、eb2、e+共计5个接线线号。接线检测部件包括步进电机、旋转编码器、plc和上位机。其中,步进电机具有5个接线点,即a、`a、b、`b、com,其与上述控制器中电子膨胀阀中的接线端的5个接线线号依次相接。步进电机与电子膨胀阀线圈接线数量及接线顺序相同,即,步进电机中的a、`a、b、`b、com接线分别对应电子膨胀阀中的蓝、黄、橙、白、红色共5个接线。旋转编码器用于检测步进电机中电机轴的转动数据。plc可以与控制器进行以太网通讯并且收集旋转编码器所采集的信息。上位机用于向plc发送命令并通过与plc进行数据传输实现接线检测判断。
12.本发明的原理如下:上位机通过plc以太网和控制盘中的控制器通讯,通过以太网通讯向控制器发送脉冲数,控制盘的控制器接收到脉冲数后,控制其输出端io输出脉冲,控制步进电机转动。步进电机连接旋转编码器,plc接收到编码旋转器的数值并传输给上位机,从而判断步进电机的正转、反转及角度,从而判断ea1、ea2、eb1、eb2、e+接线是否正确,若判断接线错误,接在上位机显示接线错误,并将错误原因显示于上位机,指导操作人员查找接线故障。
13.本发明的方法包括以下步骤。
14.步骤a、首先进行基准位置判断,即控制器及plc上电后,plc记录检测到的旋转编码器数值w0并作为基准位置。然后进行延时后上位机通过plc向控制器发送步进电机的电机旋转正反转旋转一周或多周所需要的正向脉冲数、反向脉冲数或者先发送正向脉冲数后发送反向脉冲数。
15.在本步骤中仅通过发送正向脉冲数或反向脉冲数即可实现对接线的判断,也可以通过先发送正向脉冲数后发送反向脉冲数得到判断和验证。
16.步骤b、控制器根据接收到的脉冲数向步进电机发送命令。
17.步骤c、旋转编码器收集步进电机中转轴的转动数据并传输至plc。
18.步骤d、上位机通过旋转编码器收集的转动数据判断电子膨胀阀是否接线正确。
19.当上位机通过以太网向控制器发送步进电机的电机轴正向旋转一周或多周所需要的正向脉冲数并延时一定时间后,如果在步骤d中上位机对plc接收到的旋转编码器数据w1处理得到电机轴正向旋转角度为360
°
*n
±5°
且电机轴正向旋转的速度一致,则判断接线正确;否则判断接线异常,进行故障诊断步骤。其中,n为设定的电机轴的旋转周数。上述的故障诊断步骤包括以下步骤:如果上位机对plc接收到的旋转编码器数据w1处理得到步进电机的电机轴反向旋转角度为360
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且电机轴反向旋转的速度一致,则判断步进电机在电子膨胀阀接线端中a和`a接反或b和`b接反;如果上位机对plc接收到的旋转编码器数
据w1处理得到步进电机的电机轴的旋转速度为0,则判断步进电机在电子膨胀阀接线公共端com线接线错误;如果上位机对plc接收到的旋转编码器数据w1处理得到步进电机的电机轴先正向旋转、停顿后反向旋转且依次循环,则判断步进电机在电子膨胀阀接线端中b和`a接反或`a和`b接反;如果上位机对plc接收到的旋转编码器数据w1处理得到步进电机的电机轴先反向旋转、停顿后正向旋转且依次循环,则判断步进电机在电子膨胀阀接线端中a和`b接反。
20.上位机通过以太网向控制器发送步进电机的电机轴反向旋转一周或多周所需要的反向脉冲数;延时一定时间后,如果在步骤d中上位机对plc接收到的旋转编码器数据w1处理得到电机轴反向旋转角度为360
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且电机轴反向旋转的速度一致,则判断接线正确;否则判断接线异常,进行故障诊断步骤。其中,n为设定的电机轴的旋转周数。上述故障诊断步骤包括:如果上位机对plc接收到的旋转编码器数据w1处理得到步进电机的电机轴正向旋转角度为360
°
*n
±5°
且电机轴正向旋转的速度一致,则判断步进电机在电子膨胀阀接线端中a和`a接反或b和`b接反;如果上位机对plc接收到的旋转编码器数据w1处理得到步进电机的电机轴的旋转速度为0,则判断步进电机在电子膨胀阀接线公共端com线接线错误。
21.下面结合具体实施例详细说明本发明的方法。
22.步骤a、首先进行基准位置判断,即控制器及plc上电后,plc记录检测到的旋转编码器数值w0并作为基准位置。然后进行延时(如2秒)后上位机通过plc向控制器发送正向脉冲数600、反向脉冲数600或者先发送正向脉冲数600后发送反向脉冲数600,此处的正向脉冲数600和反向脉冲数600根据选择的步进电机而进行设置。在本实施例中发送600个脉冲即可控制步进电机的电机轴旋转2周。
23.步骤b、控制器根据接收到的脉冲数向步进电机发送命令。
24.步骤c、旋转编码器收集步进电机中转轴的转动数据并传输至plc。
25.步骤d、上位机通过旋转编码器收集的转动数据判断电子膨胀阀是否接线正确。
26.当步骤a中上位机通过plc向控制器发送脉冲数据后的一定时间后(如20秒),如果发送的正向脉冲数,步进电机正向旋转角度约360
°
*2,旋转编码器的数据w1在基准数值w0的基础上增加120-140之间,且保证步进电机一直在相对匀速正向转动,编码器的数值每秒正向匀速增加,即plc接收到的旋转编码器数据w1(步进电机的电机轴旋转一周旋转编码器的数值变化值为60-70)使得如120≤w1-w0≤140且w1每秒正向增速

w≥10,则上位机判断接线正确;否则,则判断打开异常,判断接线异常,进入故障诊断步骤;然后发送反向脉冲数,步进电机反向旋转角度约360
°
*2回到原基准位置,旋转编码器的数据w1在基准数值的基础上偏差-15-15之间,且保证步进电机一直在相对匀速反向转动,编码器的数据w1每秒反向增速

w≥10,即plc接收到的旋转编码器数据w1使得-15≤w1-w0≤如15且w1每秒反向增速

w≤-10,则上位机判断接线正确,否则,则判断关闭异常,判断接线异常,进入故障诊断步骤。
27.经过故障诊断步骤可以对接线错误的地方进行提示,从而进行操作使接线正确。故障诊断步骤具体如下。
28.1.1、上位机通过以太网向控制器发送正向脉冲数(如600),如步进电机反向旋转,编码器数据反向增加,即一定时间内(如20秒)plc接收到的旋转编码器数据w1范围为-140
≤w1-w0≤-120,则判断步进电机在电子膨胀阀接线端中a和`a接反或b和`b接反。
29.1.2、上位机通过以太网向控制器发送反向脉冲数(如600),如步进电机正向旋转,编码器数据正向增加,即一定时间内(如20秒)plc接收到的旋转编码器数据w1范围w1-w0大于一定值(如140),则判断步进电机在电子膨胀阀接线端中a和`a或b和`b接反。
30.1.3、上位机通过以太网向控制器正向脉冲数(如600)或反向脉冲数(600),步进电机不动,旋转编码器数值不变,即plc接收到的旋转编码器数据w1增速δw1=0,则判断步进电机在电子膨胀阀接线公共端com线接线错误。
31.1.4、上位机通过以太网向控制器发送正向脉冲数(如600),如果步进电机先进行正转,然后进行反转,旋转编码器数据先进行正向增加,然后进行反向增加,依次循环....即一定时间内(如50秒),先是旋转编码器数据w1的正向增速δw1≥10,然后旋转编码器反向数据w1的反向增速δw1≤-10,依次重复,则判断步进电机在电子膨胀阀接线端中b和`a接反或`a和`b接反。
32.1.5、上位机通过以太网向控制器发送正向脉冲数(如600),如果先进行反转,然后进行正转旋转,编码器数据先进行反向增加,然后进行正向增加,依次循环....即一定时间内(如50秒),先是旋转编码器数据w1的反向增速w1≤-10,然后旋转编码器数据w1的正向增速δw1≥10,依次重复,则判断步进电机在电子膨胀阀接线端中a和`b接反。
33.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
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