光纤隔离冲击试验控制系统
专利汇可以提供光纤隔离冲击试验控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及高 电压 试验技术领域，尤其涉及一种光纤隔离冲击试验控制系统，包括就地控制单元、光纤通讯单元、现场PLC控制单元、充电控制单元、触发单元，就地控制单元用于设定控制参数，通过光纤通讯单元与现场PLC控制单元实现连接；现场PLC控制单元分别和充电控制单元、触发单元电连接，并控制它们产生相应的动作。本实用新型自动化程度高、抗干扰性好、可实现相 角 跟踪 控制、自动触发点火、可控延时点火、可控函数最优充电控制等功能，操作界面友好，安全保护措施完善，解决了冲击试验装置远程控制、控制系统抗干扰性、系统扩展与功能集成等技术难题，有效地提高了冲击 电流 发生器、 冲击电压发生器 、组合波发生器等控制 水 平和安全性。，下面是光纤隔离冲击试验控制系统专利的具体信息内容。
1.一种光纤隔离冲击试验控制系统，其特征在于：包括就地控制单元(1)、光纤通讯单 元(2)、现场PLC控制单元(3)、充电控制单元(4)、触发单元(5)，所述就地控制单元(1) 用于设定控制参数，通过所述光纤通讯单元(2)与所述现场PLC控制单元(3)实现连接； 所述现场PLC控制单元(3)分别和充电控制单元(4)、触发单元(5)电连接，并控制它们 产生相应的动作。
2.根据权利要求1所述的光纤隔离冲击试验控制系统，其特征在于：所述就地控制单元 (1)由触摸屏(1.1)、可编程逻辑控制器PLC(1.2)、电源隔离变压器(1.3)、直流开关电 源(1.4)、紧急安全开关(1.5)、电源按钮开关(1.6)组成，所述触摸屏(1.1)与所述可编 程逻辑控制器PLC(1.2)通过RS232控制线通讯；所述紧急安全开关(1.5)为系统紧急停 止开关，控制所述就地控制单元(1)锁定动作；所述电源隔离变压器(1.3)和所述直流开 关电源(1.4)提供系统的交流、直流电源。
3.根据权利要求1或2所述的光纤隔离冲击试验控制系统，其特征在于：所述光纤通讯 单元(2)由就地侧485BD通讯模块(2.1)、就地侧光纤转换器(2.2)、光纤(2.3)、现场侧 光纤转换器(2.4)、现场侧485BD通讯模块(2.5)组成并依次电连接，所述就地侧485BD 通讯模块(2.1)实现所述就地侧光纤转换器(2.2)与所述就地控制单元(1)中可编程逻辑 控制器PLC(1.2)的通讯连接。
4.根据权利要求1所述的光纤隔离冲击试验控制系统，其特征在于：所述现场PLC控制 单元(3)由可编程逻辑控制器PLC(3.1)、A/D模块(3.2)、D/A模块(3.3)、输出扩展模 块(3.4)、电源隔离变压器(3.5)、电源滤波器(3.6)、直流开关电源(3.7)、继电器组(3.8) 组成。
5.根据权利要求1所述的光纤隔离冲击试验控制系统，其特征在于：所述充电控制单元 (4)由微型断路器(4.1)、接触器(4.2)、晶闸管智能控制模块(4.3)、充电电流测量传感 器(4.4)、充电电压测量传感器(4.5)、充电控制板(4.6)组成。
6.根据权利要求1所述的光纤隔离冲击试验控制系统，其特征在于：所述触发单元(5) 由自动触发电路(5.1)、延时触发电路(5.2)、相角跟踪电路(5.3)、220V/12V变压器(5.4)、 220/75V/17V/8V变压器(5.5)、点火器(5.6)组成，所述自动触发电路(5.1)通过所述点火 器(5.6)对放电球隙点火，也可以通过所述延时触发电路(5.2)经所述点火器(5.6)进行 延迟点火；所述相角跟踪电路(5.3)对工频电压信号进行相位跟踪，所述220V/12V变压器 (5.4)为所述相角跟踪电路(5.3)提供工频信号参考。
7.根据权利要求6所述的光纤隔离冲击试验控制系统，其特征在于：所述自动触发电路 (5.1)和所述相角跟踪电路(5.3)通过单稳态触发电路实现，所述延时触发电路(5.2)由 继电器K14-K17和聚苯电容C8-C16组成。
技术领域
本实用新型涉及高电压试验技术领域，尤其涉及一种光纤隔离冲击试验控制系统。
背景技术
发明内容
本实用新型的目的是提供一套用于冲击试验控制的光纤隔离控制系统，能够实现抗干扰， 提高控制精度，实现远程控制。
为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
光纤隔离冲击试验控制系统包括就地控制单元、光纤通讯单元、现场PLC控制单元、充 电控制单元、触发单元，所述就地控制单元用于设定控制参数，通过所述光纤通讯单元与所 述现场PLC控制单元实现连接；所述现场PLC控制单元分别和充电控制单元、触发单元电 连接，并控制它们产生相应的动作。
所述就地控制单元由触摸屏、可编程逻辑控制器PLC、电源隔离变压器、直流开关电源、 紧急安全开关、电源按钮开关组成，所述触摸屏与所述可编程逻辑控制器PLC通过RS232 控制线通讯；所述紧急安全开关为系统紧急停止开关，控制所述就地控制单元锁定动作；所 述电源隔离变压器和所述直流开关电源提供系统的交流、直流电源。
所述光纤通讯单元由就地侧485BD通讯模块、就地侧光纤转换器、光纤、现场侧光纤转 换器、现场侧485BD通讯模块组成，所述就地侧485BD通讯模块实现所述就地侧光纤转换 器与所述就地控制单元中可编程逻辑控制器PLC的通讯连接。
所述现场PLC控制单元由可编程逻辑控制器PLC、A/D模块、D/A模块、输出扩展模块、 电源隔离变压器、电源滤波器、直流开关电源、继电器组组成。
所述充电控制单元由微型断路器、接触器、晶闸管智能控制模块、充电电流测量传感器、 充电电压测量传感器、充电控制板组成。
所述触发单元由自动触发电路、延时触发电路、相角跟踪电路、220V/12V变压器、 220/75V/17V/8V变压器、点火器组成，所述自动触发电路通过所述点火器对放电球隙点火， 也可以通过所述延时触发电路经所述点火器进行延迟点火；所述相角跟踪电路对工频电压信 号进行相位跟踪，所述220V/12V变压器为所述相角跟踪电路提供工频信号参考。
所述自动触发电路和所述相角跟踪电路通过单稳态触发电路实现，所述延时触发电路由 继电器K14-K17和聚苯电容C8-C16组成。
本实用新型具备以下优点和积极效果：
1)自动化程度高、抗干扰性好、可实现相角跟踪控制、自动触发点火、可控延时点火、 可控函数最优充电控制等功能，操作界面友好。
2)安全保护措施完善，解决了冲击试验装置远程控制、控制系统抗干扰性、系统扩展 与功能集成等技术难题。
3)有效地提高了冲击电流发生器、冲击电压发生器、组合波发生器等控制水平和安全 性。
附图说明
图1是本实用新型的光纤隔离冲击试验控制系统方框图；
图2是本实用新型的就地控制单元电路图；
图3是本实用新型的光纤通讯单元方框图；
图4是本实用新型的现场PLC控制单元方框图；
图5是本实用新型的充电控制单元电路图；
图6是本实用新型的触发单元方框图；
图7是本实用新型的触发单元触发电路电路图；
图8是本实用新型的触发单元相角跟踪电路方框图。
其中：
1-就地控制单元，1.1-触摸屏，1.2-可编程逻辑控制器PLC，1.3-电源隔离变压器， 1.4-直流开关电源，1.5-紧急钥匙开关，1.6-电源按钮开关；2-光纤通讯单元，2.1-就地 侧485BD通讯模块，2.2-就地侧光纤转换器，2.3-光纤，2.4-现场侧光纤转换器，2.5-现 场侧485BD通讯模块；3-现场PLC控制单元，3.1-可编程逻辑控制器PLC，3.2-A/D模 块，3.3-D/A模块，3.4-输出扩展模块，3.5-电源隔离变压器，3.6-电源滤波器，3.7-直 流开关电源，3.8-继电器组；4-充电控制单元，4.1-微型断路器，4.2-接触器，4.3-晶闸 管智能控制模块，4.4-充电电流测量传感器，4.5-充电电压测量传感器，4.6-充电控制板； 5-触发单元，5.1-自动触发电路，5.2-延时触发电路，5.3-相角跟踪电路，5.4- 220V/12V变压器，5.5-220/75V/17V/8V变压器，5.6-点火器。
具体实施方式
参见图1，工作原理是在就地侧控制单元1设定好控制参数，通过光纤通讯单元2与现 场PLC控制单元3进行通讯，控制充电控制单元4、触发单元5进行相应的动作，以实现远 程智能控制，整个控制系统易于扩展，可视用户需要增加控制量。
图2为就地控制单元1电路图，按下电源按钮开关1.6整个单元带电工作，触摸屏1.1与 PLC1.2通过一根RS232控制线进行通讯，可在触摸屏1.1上对需要控制的充电量进行方便地 设定，紧急安全开关1.5是系统紧急停止开关，也是就地控制单元1的锁定开关，充电过程 中打开此开关，系统的动力电源就会跳闸并且自动接地，当需要到现场侧进行检修时，打开 此开关并拔掉钥匙，则触摸屏锁定，确保了检修人员的安全。整个单元的交流和直流电源由 电源隔离变压器1.3和直流开关电源1.4提供。
图3为光纤通讯单元2方框图，就地侧485BD通讯模块2.1负责就地侧光纤转换器2.2 和就地单元1的PLC之间的通讯，就地侧光纤转换器2.2负责将接地侧信号转换成光信号通 过光纤2.3进行传输，现场侧光纤转换器2.4和现场侧485BD通讯模块2.5具有类似的功能， 光纤通讯单元2起着连接就地控制单元1和现场PLC控制单元的作用。现场侧光纤转换器 2.6负责将现场侧光信号转换成电信号通过现场侧485BD通讯模块2.5实现与现场PLC控制 单元3之间的通讯。
图4现场PLC控制单元3方框图，采用PLC 3.1智能控制，可方便地实现输入与输出 的对应和各个控制输出量的逻辑关系，通过输出扩展模块3.4方便地实现输出节点的扩展， 增加输出控制量，通过A/D3.2模块可实现各个反馈量读入，D/A模块3.3可实现一些输出控 制量与模拟电路的连接。PLC 3.1输出节点通过微型继电器组3.8来控制一些电机等器件的动 作，电源部分由电源隔离变压器3.5、电源滤波器3.6和直流开关电源3.7提供。
图5为充电控制单元4电路图，它负责冲击试验系统的充电控制，动力电源经微型断路 器4.1、接触器4.2、充电电流测量传感器4.4到晶闸管智能控制模块4.3的输入端，充电控制 板4.6控制晶闸管智能控制模块4.3的导通角从而控制其输出的电压值，充电电流测量传感器 4.4和充电电流测量传感器4.5测量得到的反馈量回送给现场PLC控制单元。
图6为触发单元4方框图，当充电达到设定的值时，自动触发电路5.1通过点火器5.6对 放电球隙点火，也可通过延时触发电路5.2经点火器5.6进行延迟点火，延迟时间(1-100μs) 调，220V/75V/17V/8V变压器5.5为自动触发电路5.1和延时触发电路5.2提供电源，相角 跟踪电路5.3主要是对工频电压信号进行相位跟踪，达到在设定的相位角进行触发，相角跟 踪角度(0-360°)自由设定，220V/12V变压器5.4为相角跟踪电路5.3提供工频信号参考。
图7为触发单元自动触发电路5.1和延时触发电路5.2电路图。
图8为触发单元的相角跟踪电路方框图5.3，触发单元自动触发电路5.1主要是通过单稳 态触发电路实现的，延时触发电路5.2由一组继电器K14-K17和一组聚苯电容C8-C16组成， 输出的脉冲信号宽度主要是由于不同的聚苯电容组合而成，当开关分别闭合时，延时电路输 出脉冲延迟于自动触发电路，触发脉冲时间隔为1-100μs可调。在PLC主控制程序中，将 根据设定的延时时间，开合不同的开关，从而达到1-100μs的延时。
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