一种球墨铸铁管道电气控制测试与模拟系统及其方法

技术领域

本发明涉及电气控制系统技术领域，具体为一种球墨铸铁管道电气控制测试与模拟系统及其方法。

背景技术

在球墨铸铁管道的工业生产过程中，随着工业控制技术的深入发展，越来越多的自动控制设备的广泛应用，PLC、变频器、触摸屏、上位机等硬件设备不断更新换代、层出不穷，集成化、智能化的程度越来越高，与其相对应的各种控制理论及控制软件也时时处于迭代更新之中。随着这些新设备、新技术的出现，新理论、新理念的不断更新，人类控制机器设备的手段也更加多样、效率更高，人机交互更便捷，但与此同时，这也对设备的开发者、维护者提出了更高的要求。但在实际中存在以下问题：

1、由于这些设备价格都比较昂贵、在系统中的地位也非常重要，一旦损坏或故障，往往将会带来较为重大的损失，因此，技术人员们很少有条件开展控制系统实际动手操作，严重缺少实操的能力，当真正到了需要动手操作的关头，往往力不从心、手忙脚乱，人为失误造成不必要的设备损失及更长的停机时间，影响设备的生产效率。

2、此外，工业控制产品更新迭代很快，往往一代产品卖了几年后就会升级更新，这就给终端用户带来了很大的困扰，跟随厂家步伐升级系统往往因为资金、生产、技术上的原因最终难以做到，而沿用老的产品，一旦在厂家停产前没有准备好充足的备件，故障损坏后没有货源很难恢复生产。

因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种球墨铸铁管道电气控制测试与模拟系统及其方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种球墨铸铁管道电气控制测试与模拟系统及其方法，通过将PLC、小型变频器以及触摸屏集成安装到独立的专用控制柜内，并与编程电脑连接，并由模式切换控制单元控制模拟模式单元和测试模式单元之间的模式切换，以此组成测试及模拟环境，从而实现对球墨铸铁管道电气控制的测试与模拟，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种球墨铸铁管道电气控制测试与模拟系统，包括：

模式切换控制单元，用于控制模拟模式单元和测试模式单元之间的模式切换；

模拟模式单元，用于为每种故障模式选取最典型的故障场景，并在硬件、软件中做出相对应的设置，向待训人员展示电气控制系统各种常见故障现象，以此开展实战模拟；

测试模式单元，用于将待测试的备件接入对应的接口，并根据故障类型指示灯判断备件是否存在异常，以便技术人员后续进行维修；

其中，模式切换控制单元分别与模拟模式单元和测试模式单元相连，电气控制测试与模拟系统将PLC、小型变频器以及触摸屏集成安装到独立的专用控制柜内，并与编程电脑连接，以此组成测试及模拟环境。

进一步地，所述模拟模式单元包含故障模式与故障模式指示灯，故障模式与故障模式指示灯均设置有多个，每个故障模式对应一个故障模式指示灯。

进一步地，所述模拟模式单元为每个故障模式选取有最典型的故障场景，并在硬件和软件中做出相对应的设置，且每个故障模式连接有各自的故障模式开关。

进一步地，所述测试模式单元包含多个接口和故障类型指示灯，每个接口用于接入对应的待测试备件，接口与故障类型指示灯之间相连，故障类型指示灯用以提示待测试备件的故障类，以便对待测试备件进行维修。

进一步地，所述故障类型指示灯包含多个，每个故障类型指示灯对应一个待测试备件的故障类型。

一种球墨铸铁管道电气控制测试与模拟系统的操作方法，包括以下步骤：

S1：模拟模式单元与测试模式单元之间的模式切换由模式切换控制单元实现；

S2：模拟模式单元下，为每个故障模式设有各自的故障模式开关与故障模式指示灯，同时为每个故障模式选取最典型的故障场景，并在硬件和软件中做出相对应的设置，以此开展实战模拟，当设置的硬件和软件故障排除干净后，则对应的故障模式指示灯熄灭，同时继续下一种故障模式的练习，直至所有的故障模式均模拟通过；

S3：测试模式单元下，将待测备件接入与之相对应的接口，若一切正常，则故障类型指示灯全部不亮，此时备件状态为正常，若备件有损伤，系统根据检验的故障类型，点亮与之对应的故障类型指示灯，以便后续进行维修。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过将PLC、小型变频器以及触摸屏集成安装到独立的专用控制柜内，并与编程电脑连接，并由模式切换控制单元控制模拟模式单元和测试模式单元之间的模式切换，以此组成测试及模拟环境，进而可以作为教学及实训平台，为待训人员提供最真实直观地各种典型故障时的系统运行状态，加快人员的培养过程，提高其实际维修作业能力，此外，还能很方便地一键切换，进行备件故障情况诊断，便于组织备件修复，扩大老旧备件来源，降低维修费用，保障生产运行。

附图说明

图1为本发明的整体结构流程示意框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有的技术人员们很少有条件开展控制系统实际动手操作，严重缺少实操的能力，人为失误造成不必要的设备损失及更长的停机时间，影响设备的生产效率，此外，无法服备件故障情况进行诊断，不便组织备件修复，从而提高维修费用的技术问题，请参阅图1，本实施例提供以下技术方案：

一种球墨铸铁管道电气控制测试与模拟系统，包括：

模式切换控制单元，用于控制模拟模式单元和测试模式单元之间的模式切换；

模拟模式单元，用于为每种故障模式选取最典型的故障场景，并在硬件、软件中做出相对应的设置，向待训人员展示电气控制系统各种常见故障现象，以此开展实战模拟；

测试模式单元，用于将待测试的备件接入对应的接口，并根据故障类型指示灯判断备件是否存在异常，以便技术人员后续进行维修；

其中，模式切换控制单元分别与模拟模式单元和测试模式单元相连，电气控制测试与模拟系统将PLC、小型变频器以及触摸屏集成安装到独立的专用控制柜内，并与编程电脑连接，以此组成测试及模拟环境。

模拟模式单元包含故障模式与故障模式指示灯，故障模式与故障模式指示灯均设置有多个，每个故障模式对应一个故障模式指示灯，模拟模式单元为每个故障模式选取有最典型的故障场景，并在硬件和软件中做出相对应的设置，且每个故障模式连接有各自的故障模式开关；具体的，故障模式可分为故障模式1、故障模式2、故障模式3……，而故障模式指示灯可分为故障模式1指示灯、故障模式2指示灯、故障模式3指示灯……，并与故障模式逐一对应，故障模式与故障模式指示灯的数量可根据实际需求设置。

测试模式单元包含多个接口和故障类型指示灯，每个接口用于接入对应的待测试备件，接口与故障类型指示灯之间相连，故障类型指示灯用以提示待测试备件的故障类，以便对待测试备件进行维修，故障类型指示灯包含多个，每个故障类型指示灯对应一个待测试备件的故障类型。

上述内容的技术效果：电气控制测试与模拟系统将PLC、小型变频器以及触摸屏集成安装到独立的专用控制柜内，并与编程电脑连接，从而组成测试及模拟环境，模拟模式单元用于进行实战模拟，测试模式单元用于对备件进行测试，而通过模式切换控制单元则可控制模拟模式单元和测试模式单元之间的模式切换，通过模式切换控制单元可对测试与模拟之间的模式进行一键切换，当需要对带训人员进行实战模拟时，通过模式切换控制单元切换至模拟模式单元进行实战模拟，技术人员为每种故障模式选取最典型的故障场景，并且在硬件和软件中做出相对应的设置，从而可向待训人员展示电气控制系统中各种常见故障现象，从而可以组织待训人员完成在各种故障模式下的故障排除，进而开展实战模拟，若设置的硬件和软件故障在排除干净后，则熄灭对应的故障模式指示灯，进而继续下一种故障模式的练习，每当故障排除干净，则对应的故障模式指示灯被熄灭，直至所有的故障模式指示灯被熄灭，进而通过所有故障模式的模拟；当需要对备件进行测试时，通过模式切换控制单元切换至测试模式单元进行测试，测试人员根据待测备件，将其接入与之相对应的接口，并接通电源，此时，电气控制测试与模拟系统可自动对待测备件进行检测，若检测结果一切正常，则故障类型指示灯全部不亮，说明备件状态正常，可以将备件入库或上机使用，若检测结果存在异常，则备件有损伤，电气控制测试与模拟系统根据检验到的故障类型，点亮与之对应的故障类型指示灯，测试人员根据点亮的故障类型指示灯，对备件开展有针对性的检查、维修，在完成检查、维修后，再次将备件接入系统进行测试，直到备件完全修复，本发明可根据需要操作模式选择进入模拟环境或者测试环境，可以作为教学及实训的平台，并且可以一键切换模拟环境或者测试环境，进入模拟环境后，可操作故障类型开关使系统进入不同类型的模式，为待训人员提供最真实直观地各种典型故障时的系统运行状态，加快人员的培养过程，提高其实际维修作业能力，进入测试环境后，可进行备件故障情况诊断，便于组织备件修复，扩大老旧备件来源，降低维修费用，保障生产运行。

具体的，本实施例还提出了一种球墨铸铁管道电气控制测试与模拟系统的操作方法，包括以下步骤：

S1：模拟模式单元与测试模式单元之间的模式切换由模式切换控制单元实现；

S2：模拟模式单元下，为每个故障模式设有各自的故障模式开关与故障模式指示灯，同时为每个故障模式选取最典型的故障场景，并在硬件和软件中做出相对应的设置，以此开展实战模拟，当设置的硬件和软件故障排除干净后，则对应的故障模式指示灯熄灭，同时继续下一种故障模式的练习，直至所有的故障模式均模拟通过；

S3：测试模式单元下，将待测备件接入与之相对应的接口，若一切正常，则故障类型指示灯全部不亮，此时备件状态为正常，若备件有损伤，系统根据检验的故障类型，点亮与之对应的故障类型指示灯，以便后续进行维修。

工作原理：系统内设置模式切换控制单元，技术人员可根据实际需要，操作模式切换控制单元切换模拟模式单元和测试模式单元，从而选择进入模拟环境或者测试环境，当切换至模拟模式单元进入模拟环境后，可操作与故障模式相连的故障模式开关使系统进入不同类型的故障运行状态，随之相对应的故障模式指示灯点亮，直观地向待训人员展示不同故障模式下的系统运行情况，还可以组织待训人员实操排除故障，以增强理解，故障模式指示灯熄灭则故障的排除成功，直到所有的故障模式均模拟通过，当切换至测试模式单元进入测试环境后，将待测试的备件接入对应的接口，如备件测试结构异常，则对应的故障类型指示灯亮，便于技术人员后续进行维修，维修完成后可再次接入系统测试，接入后故障类型指示灯都不亮，则可认定该备件功能正常，可直接上机使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。