可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备制造技术

本实用新型专利技术提出一种可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备，其特征在于，包括：PLC控制模块、多功能表、485通讯模块、触摸屏、I/O扩展模块和模拟量扩展模块；所述PLC控制模块分别连接485通讯模块、触摸屏、I/O扩展模块和模拟量扩展模块，并经485通讯模块连接多功能表；所述多功能表用于电参数信号的采集以及数字显示；所述I/O扩展模块用于连接外部控制设备；所述模拟量扩展模块用于连接外部模拟量设备。其通过PLC系统替代现有的继电接触控制系统，不仅可以实现继电接触控制系统的全部逻辑，并能够实现自动测试电源设备，以及解决了其接线复杂、易错、排查故障困难等缺点。排查故障困难等缺点。排查故障困难等缺点。

【技术实现步骤摘要】
可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备


[0001]本技术涉及自动化控制、电气设备、智能化、数字化
，尤其涉及一种可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备。

技术介绍

[0002]传统的虚拟负载电气设备控制方案主要是通过继电接触控制系统来实现回路控制的功能；人机交互界面主要是通过各种机械式的电气元器件如按钮、旋钮、急停按钮来作为开关控制功能，且主要还是手动控制。
[0003]传统的远程控制的解决方案是通过线束与本地虚拟负载设备进行电信号传输，远程设备上的控制元器件还是以机械式的电气元器件为主。
[0004]传统技术的缺点有：
[0005]1、手动控制，不能实现自动化、数字化、智能化控制。
[0006]2、继电接触控制系统在逻辑复杂的情况下存在接线复杂、易错、排查故障困难等缺点。
[0007]3、远程控制设备存在资源利用率低、携带不方便、设备安装的方式受空间与环境限制的缺点。
[0008]4、本地设备与远程控制设备的信号传输方式是传统的电信号传输形式。

技术实现思路

[0009]为了克服现有技术当中存在的缺陷和不足，本技术提出了一种新型的可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备，以PLC为核心，重构了虚拟负载电气设备控制方案，搭建了数字化控制以及能够实现智能化控制的硬件平台，以替代传统的机械式的电气元器件控制方案。
[0010]其具体采用以下技术方案：
[0011]一种可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备，其特征在于，包括：PLC控制模块、多功能表、485扩展模块、触摸屏、I/O扩展模块和模拟量扩展模块；所述PLC控制模块分别连接485扩展模块、触摸屏、I/O扩展模块和模拟量扩展模块，并经485扩展模块连接多功能表；
[0012]所述多功能表用于电参数信号的采集以及数字显示；
[0013]所述I/O扩展模块用于连接外部控制设备；
[0014]所述模拟量扩展模块用于连接外部模拟量设备。
[0015]进一步地，还包括以太网扩展模块，所述PLC控制模块通过以太网扩展模块连接上位机。
[0016]进一步地，所述外部控制设备包括交流接触器或直流接触器。
[0017]进一步地，所述外部模拟量设备包括固态调压器。
[0018]进一步地，所述PLC控制模块采用三菱PLC FX3U
‑
16MR。
[0019]进一步地，所述485扩展模块采用FX3U
‑
485ADP
‑
MB；所述I/O扩展模块采用FX2N
‑
16EYR；所述模拟量扩展模块采用FX2N
‑
2DA。
[0020]进一步地，所述多功能表采用DMG
‑
610，所述触摸屏采用GS
‑
2110
‑
WTBD。
[0021]进一步地，所述以太网扩展模块采用FX3U
‑
ENET
‑
ADP；所述上位机为PC。
[0022]进一步地，所述PLC控制模块通过FX3U
‑
CNV
‑
BD扩展板与485扩展模块和以太网扩展模块连接。
[0023]相比于现有技术，本技术及其优选方案的优势在于：
[0024]1、通过PLC系统与触摸屏等电子设备和模块搭建了可以实现数字化、智能化控制的硬件平台；
[0025]2、通过PLC系统替代现有的继电接触控制系统，不仅可以实现继电接触控制系统的全部逻辑，能够实现自动测试电源设备，以及解决了其接线复杂、易错、排查故障困难等缺点。
[0026]3、远程控制设备由机械式结构设备升级为电子设备，大大改善了使用空间与使用环境的问题。
[0027]4、基于以上设计本地设备与远程控制设备（上位机）的信号传输方式可以由模拟电信号变成数字信号，提升了传输质量。
附图说明
[0028]下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步详细的说明：
[0029]图1是本技术整体设计和原理示意图；
[0030]图2是本技术整体设计和总体器件选型示意图。
具体实施方式
[0031]为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：
[0032]如图1、图2所示，本实施例提出的可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备，包括：PLC控制模块、多功能表、485扩展模块、触摸屏、以太网扩展模块、I/O扩展模块和模拟量扩展模块；PLC控制模块分别连接485扩展模块、触摸屏、I/O扩展模块和模拟量扩展模块，并经485扩展模块连接多功能表。
[0033]其中，PLC控制模块具备自动控制功能的逻辑控制、数字化控制、电参数信号的数据存储与通讯等功能，作为本设计的核心控制器来使用，通过其基本的逻辑编程通过现有常规技术即可实现本方案所需的自动加减载控制；由于本实施例主要提供控制方案的硬件设计，该部分则不作赘述。作为优选，本实施例PLC控制模块可采用三菱PLC FX3U
‑
16MR。
[0034]在本实施例中，多功能表的主要功能为电参数信号的采集以及数字显示，现有的多功能表有自带相应的电参数信号数据存储功能，如电压、电流、频率、有功功率、无功功率、视在功率等；多功能表上的电参数信号数据值存储在其对应的寄存器地址中，PLC系统通过485扩展模块与多功能表进行通讯，通讯协议为MODBUS RTU。PLC模块通过通讯读取多功能表上对应的电参数信号数据值存储在自己对应的寄存器地址中。
[0035]作为优选，本实施例多功能表选用Lovato 多功能电表 DMG
‑
610，485扩展模块则
采用扩展模块FX3U
‑
485ADP
‑
MB。
[0036]在本实施例中，触摸屏的主要功能为数字化控制与数据显示功能，主要作用为数字开关信号的输入，以及各对应电参数信号的显示，这些功能的实现均为现有触摸屏的常规功能，作为优选，本实施例触摸屏采用三菱10寸触摸屏GS
‑
2110
‑
WTBD。
[0037]I/O扩展模块与模拟量扩展模块主要功能为数字信号与电信号隔离控制，I/O扩展模块接外部控制设备如交流接触器、直流接触器等，模拟量扩展模块接外部模拟量设备如固态调压器等。
[0038]作为优选，本实施例I/O扩展模块采用FX2N
‑
16EYR；模拟量扩展模块采用FX2N
‑
2DA，均为三菱生产的扩展模块。
[0039]为实现远程通信，本实施例PLC系统通过以太网扩展模块实现远程交互的功能，通讯协议为TCP/IP,人机交互界面为PC电脑（可为笔记本，也可为台式机，也可为平板电脑）；本地设备可进一步通过网线或无线网络与PC通讯实现数字化控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备，其特征在于，包括：PLC控制模块、多功能表、485扩展模块、触摸屏、I/O扩展模块和模拟量扩展模块；所述PLC控制模块分别连接485扩展模块、触摸屏、I/O扩展模块和模拟量扩展模块，并经485扩展模块连接多功能表；所述多功能表用于电参数信号的采集以及数字显示；所述I/O扩展模块用于连接外部控制设备；所述模拟量扩展模块用于连接外部模拟量设备。2.根据权利要求1所述的可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备，其特征在于：还包括以太网扩展模块，所述PLC控制模块通过以太网扩展模块连接上位机。3.根据权利要求1所述的可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备，其特征在于：所述外部控制设备包括交流接触器或直流接触器。4.根据权利要求1所述的可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备，其特征在于：所述外部模拟量设备包括固态调压器。5.根据权利要求1所述的可实现数字化和智能化控制的虚拟负载电气设备，其特征在于：所述PLC控制模块采用三菱PLC FX3U
‑
16MR。6.根据权利要求5所述的可实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞祖希，李式芳，
申请(专利权)人：福州金钥匙机电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：