流程工业自动化系统PLC设备控制程序电气测试平台及方法技术方案

本发明专利技术提供一种流程工业自动化系统PLC设备控制程序电气测试平台及方法，该平台包括具有流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路和电气平台监控系统的基于MNS结构的电气柜和具有最小典型配置的基础动力设备平台，该电气柜与该设备平台之间通过电缆连接；电气回路共有十四个类型，电气平台监控系统可动态显示电气回路，提高程序测试的效率；本发明专利技术根据实验装置使用特点，采用优化设计方法，在功能一定的前提下，大大缩小了装置的体积及减少了电气元件和设备的数量；本测试平台包含了流程工业生产过程自动化控制中关于设备控制方面的基本工控设备类型、控制网络以及先进的控制理念，也可作为自动化专业学生开展流程工业生产过程自动化项目的实训平台。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种流程工业自动化系统PLC设备控制程序电气测试平台及方法，该平台包括具有流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路和电气平台监控系统的基于MNS结构的电气柜和具有最小典型配置的基础动力设备平台，该电气柜与该设备平台之间通过电缆连接；电气回路共有十四个类型，电气平台监控系统可动态显示电气回路，提高程序测试的效率；本专利技术根据实验装置使用特点，采用优化设计方法，在功能一定的前提下，大大缩小了装置的体积及减少了电气元件和设备的数量；本测试平台包含了流程工业生产过程自动化控制中关于设备控制方面的基本工控设备类型、控制网络以及先进的控制理念，也可作为自动化专业学生开展流程工业生产过程自动化项目的实训平台。【专利说明】流程工业自动化系统PLC设备控制程序电气测试平台及方法
本专利技术属于流程工业自动化
，特别是涉及一种流程工业自动化系统PLC设备控制程序电气测试平台及方法。
技术介绍
在流程工业自动化系统中，基本控制内容包括设备控制和回路控制两个方面。在项目实施编制完成PLC设备控制程序后，十分必要在实验室进行测试，以改正其中的错误并完善其中不足的部分，从而使得工业现场的调试工作更为安全与高效。因为设备控制是通过PLC逻辑控制程序(以下简称程序)控制被控设备的电气回路来实现的，所以在实验室进行程序测试时，必然要引入被控对象——与被控设备对应的电气回路。目前，PLC程序的实验室测试并没有专用的电气测试平台，一股是在PLC制造商提供的专用仿真软件上进行。在这种测试环境下，因为无法形成被控对象状态信号的自动反馈，所以测试过程需要人工介入才能完成；另外，由于测试过程缺少应有的电气时效，可能会导致测试后的程序仍存在着某种不足。在流程工业生产过程自动控制中，因为总体设备控制程序主要由一些针对不同类型的被控设备或被控设备组的“基础控制模块”或“组合基础控制模块”组成，设备控制程序中“基础控制模块”与被控设备对应的电气回路类型相对应，工业现场被控设备的拖动电机绝大多数为低压三相笼型异步电动机，所以要研发基于低压三相笼型异步电动机常用电气回路类型配置的PLC程序电气测试平台，使得对于在程序中占有重要地位的“基础控制模块”或“组合基础控制模块”的实验室测试，能够在真实的电气环境下进行，确保“基础控制模块”或“组合基础控制模块”的实验室测试质量。另外，对于总体设备控制程序中的局部极为复杂的程序，如果不能在实验室测试中将其中可能存在的问题都处理掉，将会给现场调试工作带来极大的困难。对于这类极为复杂程序的实验室测试，客观上也要求能在真实的电气环境下进行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种流程工业自动化系统PLC设备控制程序电气测试平台及方法。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种流程工业自动化系统PLC设备控制程序电气测试平台，用于对流程工业生产过程设备控制PLC程序进行实验室电气测试，该平台包括具有流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路和电气平台监控系统的基于丽S结构的电气柜和具有最小典型配置的基础动力设备平台，该电气柜与该基础动力设备平台之间通过电缆连接；所述的流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路的主回路共有四个类型，分别为:由断路器、单接触器、热继电器组成的电气主回路，由断路器、双接触器、热继电器、低压三相笼型异步电动机组成的电气主回路，由断路器、双接触器、热继电器、低压三相电动开关阀组成的电气主回路，由负荷开关、快速熔断器、送电接触器、选择接触器、变频器/软起动器/智能电机控制器、低压三相笼型异步电动机组成的电气主回路，即组合电气传动系统主回路；所述的流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路的控制回路共有五个类型，分别为:具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换选择功能的低压三相笼型异步电动机不可逆单点控制电气回路；具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换选择功能的低压三相笼型异步电动机不可逆两点控制电气回路；具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换选择功能的开关阀类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路；具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换选择功能的行车类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路；具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换选择功能以及变频器、软起动器、智能电机控制器投入选择功能的低压三相笼型异步电动机电气控制回路，即具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换功能选择的组合电气传动系统控制回路；所述的主回路及控制回路形成十四类流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路，分别为:具有设备控制方式有扰动转换功能的低压三相笼型异步电动机不可逆单点控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的低压三相笼型异步电动机不可逆两点控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的开关阀类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的行车类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的变频器控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的软起动器控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的智能电机控制器控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的低压三相笼型异步电动机不可逆单点控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的低压三相笼型异步电动机不可逆两点控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的开关阀类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的行车类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的变频器控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的软起动器控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的智能电机控制器控制电气回路；所述的电气测试平台监控系统包括PLC和触摸屏；各个流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路中的断路器的状态信号接点、接触器的状态信号接点、继电器的状态信号接点、按钮的状态信号接点、转换开关的状态信号接点、变频器的状态信号接点、软起动器的状态信号接点、智能电机控制器的状态信号接点均通过硬线接到电气测试平台监控系统PLC的DI板卡上，用于配合实现设备控制方式集中无扰动转换功能的预转换按钮的信号接点、转换开关的信号接点、转换继电器的信号接点也通过硬线接到电气测试平台监控系统PLC的DI板卡上，由PLC控制的设备控制中间继电器的线圈接点通过硬线接到电气测试平台监控系统PLC的DO板卡上，电气测试平台监控系统PLC分别与触摸屏以及变频器、软起动器、智能电机控制器进行通讯连接，电气测试平台监控系统PLC还与装有被测试PLC设备控制程序的PLC系统即PLC程序系统进行通讯连接；所述的具有最小典型配置的基础动力设备平台安装有流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路中的动力装置、变频器操作面板、软起动器操作面板和智能电机控制器操作面板；所述流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路中的动力装置包括有两套由低压三相笼型异步电动机、减速机和编码器组成的成套装置、一台低压三相电动开关阀、一台低压三相笼型异步电动机其中，编码器的信号接点通过硬线接到电气平台监控系统PLC的高速计数板卡上。所述的具有流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路和电气测试平台监控系统的基于丽S结构的电气柜，划分为装置小室、母线小室和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流程工业自动化系统PLC设备控制程序电气测试平台，用于对流程工业生产过程设备控制PLC程序进行实验室电气测试，其特征在于：该平台包括具有流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路和电气平台监控系统的基于MNS结构的电气柜和具有最小典型配置的基础动力设备平台，该电气柜与该基础动力设备平台之间通过电缆连接；所述的流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路的主回路共有四个类型，分别为：由断路器、单接触器、热继电器组成的电气主回路，由断路器、双接触器、热继电器、低压三相笼型异步电动机组成的电气主回路，由断路器、双接触器、热继电器、低压三相电动开关阀组成的电气主回路，由负荷开关、快速熔断器、送电接触器、选择接触器、变频器/软起动器/智能电机控制器、低压三相笼型异步电动机组成的电气主回路，即组合电气传动系统主回路；所述的流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路的控制回路共有五个类型，分别为：具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换选择功能的低压三相笼型异步电动机不可逆单点控制电气回路；具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换选择功能的低压三相笼型异步电动机不可逆两点控制电气回路；具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换选择功能的开关阀类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路；具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换选择功能的行车类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路；具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换选择功能以及变频器、软起动器、智能电机控制器投入选择功能的低压三相笼型异步电动机电气控制回路，即具有设备控制方式有扰动转换或无扰动转换功能选择的组合电气传动系统控制回路；所述的主回路及控制回路形成十四类流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路，分别为：具有设备控制方式有扰动转换功能的低压三相笼型异步电动机不可逆单点控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的低压三相笼型异步电动机不可逆两点控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的开关阀类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的行车类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的变频器控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的软起动器控制电气回路、具有设备控制方式有扰动转换功能的智能电机控制器控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的低压三相笼型异步电动机不可逆单点控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的低压三相笼型异步电动机不可逆两点控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的开关阀类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的行车类低压三相笼型异步电动机可逆控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的变频器控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的软起动器控制电气回路、具有设备控制方式无扰动转换功能的智能电机控制器控制电气回路；    所述的电气测试平台监控系统包括PLC和触摸屏；各个流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路中的断路器的状态信号接点、接触器的状态信号接点、继电器的状态信号接点、按钮的状态信号接点、转换开关的状态信号接点、变频器的状态信号接点、软起动器的状态信号接点、智能电机控制器的状态信号接点均通过硬线接到电气测试平台监控系统PLC的DI板卡上，用于配合实现设备控制方式集中无扰动转换功能的预转换按钮的信号接点、转换开关的信号接点、转换继电器的信号接点也通过硬线接到电气测试平台监控系统PLC的DI板卡上，由PLC控制的设备控制中间继电器的线圈接点通过硬线接到电气测试平台监控系统PLC的DO板卡上，电气测试平台监控系统PLC分别与触摸屏以及变频器、软起动器、智能电机控制器进行通讯连接，电气测试平台监控系统PLC还与装有被测试PLC设备控制程序的PLC系统即PLC程序系统进行通讯连接；所述的具有最小典型配置的基础动力设备平台安装有流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路中的动力装置、变频器操作面板、软起动器操作面板和智能电机控制器操作面板；所述流程工业低压三相笼型异步电动机电气回路中的动力装置包括有两套由低压三相笼型异步电动机、减速机和编码器组成的成套装置、一台低压三相电动开关阀、一台低压三相笼型异步电动机其中，编码器的信号接点通过硬线接到电气平台监控系统PLC的高速计数板卡上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰卿，吴永建，理明明，张立岩，岳恒，郑秀萍，柴天佑，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21