专利名称：一种plc系统控制电源接地故障指示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及于电动钻机采用的PLC系统领域，具体是一种PLC系统控制电源 接地故障指示装置。
背景技术：
目前，电动钻机逻辑控制部分主要采用了可编程控制器(PLC)为控制核心，其控 制电源往往采用DC24V的开关电源。根据系统的电磁兼容性要求，电源的负端往往采取接 地措施。由于现场设备是分散布置的，众多的开关量信号支路电源往往从中控室电源引出 分支至现场设备相应开关或传感器接点，经开关后再返回中控室的数字量输入模块，所以 很容易出现电缆破损或接线端子积灰、受潮，造成该点接地短路。而当某一支路的线路接地 时，则会使整个系统由于失去MVDC电源而陷入瘫痪。现有技术为解决上述问题，采用的是利用开关电源的过流和短路保护功能，即当 外围出现短路时，开关电源会停止输出，保护电子器件不受损坏，待短路问题排除后再恢复 供电。这样会造成整个系统失去控制电源而陷入瘫痪，所有设备都因此而停止运行。这种 接地故障的排查只能依靠拆线排查法，即逐一拆除上述各支路，检测排查，排查难度大，效 率低下。尤其在外围支路较多时，必然导致设备较长时间停止运行，损失较大。现有技术还 有采取加设保险管的方式，但由于开关电源良好的短路保护性能，发生接地短路时，保险管 尚来不及熔断，开关电源就已经进入保护模式，仍然存在上述系统瘫痪的问题。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种PLC系统控制电源接地故障指示装置，能够在某 支路开关量电源发生接地短路时，该路对应的发光二极管点亮，指示出故障支路，方便维修 人员及时发现并进行修理，并且能够避免系统由于接地短路而失去控制电源陷入瘫痪。本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现一种PLC系统控制电源接 地故障指示装置，每一路PLC开关量输入电源正线通过现场开关接入PLC开关量输入模块 的输入端，电源负线接入PLC开关量输入模块的公共端，其特征在于在电源正线与现场开 关间安装故障指示电路，故障指示电路由PTC热敏电阻、电阻和发光二极管组成，发光二极 管与电阻串联连接，发光二极管与电阻串联后组成的电路与PTC热敏电阻并联连接。本实用新型的有益效果在于能够解决公知技术中存在的不足；结构合理，设置 有LED灯，能够在支路发生接地时，准确的指示PLC系统接地短路故障所在支路，便于维修 人员进行及时维修；能够避免系统由于接地短路而失去控制电源陷入瘫痪；能够迅速降低 相应支路的接地短路电流至较小数值，减小电源负荷等。

附图1是本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本 实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容 之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。本实用新型所述一种PLC系统控制电源接地故障指示装置，主体结构为每一路 PLC开关量输入电源正线通过现场开关接入PLC开关量输入模块的输入端，电源负线接入 PLC开关量输入模块的公共端，在电源正线与现场开关间安装故障指示电路，故障指示电路 由PTC热敏电阻、电阻和发光二极管组成，发光二极管与电阻串联连接，发光二极管与电阻 串联后组成的电路与PTC热敏电阻并联连接。在本实用新型中，每一电源支路对应某一外围设备的若干开关量(一般为3 5 个)，每一分支的故障指示电路如图1所示，以第二分支为例，其故障指示电路由PTC热敏电 阻RT2、电阻R2、发光二吸管LED2组成。其具体原理如下当线路正常时，通过过流保护用 PTC热敏电阻RT2的电流小于其不动作电流，RT2处于常态，阻值很小，产生的压降很小，不 会影响数字量输入电路的正常工作，同样此时发光二极管LED2也不被点亮。当N2至数字 量输入模块的端子7之间的线路出现接地短路时，24VDC电压全部加在热敏电阻RT2上，也 即加在电阻R2和发光二极管LED2两端，并经接地点形成回路，发光二极管LED2发光，指示 故障。在发生接地短路的时刻，该支路的电流会被热敏电阻限制在较小数值，使得开关电源 不致引发短路保护动作，即此支路的接地短路并不对其余支路的正常工作造成影响。发生 接地短路后，流经过流保护用PTC热敏电阻RT2的电流由于大大超过其动作电流，RT2陡然 发热，迅速转为高阻态，使电路处于相对"断开"状态，从而降低了控制电源的负荷。当故 障排除后，热敏电阻RT2亦自动回复至低阻态，电路恢复正常工作。电路中各元件的参数选择可以根据现场实际进行选择，选择原则为1.正常工作 时，要不影响各开关量信号的有效性。即正常工作时热敏电阻两端产生的电压降越小越好。 2.发生接地短路时，要保证不对其余支路造成影响。即所有其他支路的工作电流与接地支 路产生的短路电流之总和要小于开关电源额定电流。热敏电阻的选择实例如下假设系统采用西门子数字量输入模块，其输入点“1” 信号的电压范围为13-30VDC，即只要电压高于13VDC，该输入点就可被置“1”；典型输入电 流为7mA，即正常工作时，24VDC加在该输入点，仅产生7mA的电流。另设每一分支电路最多 有5路开关信号，系统MVDC开关电源额定输出能力为10A。则可以选的热敏电阻参数为 MZ12A-3R5N010，其最大工作电压为60V，最大不动作电流为100mA，可以为100mA + 7mA 14 路开关信号供电。其动作电流为200mA，25°C时的电阻为3.3 Ω，最大工作电流为40A。贝U 正常工作时RT2的电压降为5 X 7mA X 3. 3 = 0. 1155V，不会对数字量模块的正常工作产生影 响。当发生接地短路时，流过该支路的电流为M + 3. 3 = 7. 27A，仍有10-7. 27 = 2. 73A的 负荷余量，可以满足系统的其他设备正常工作，即此支路的接地短路不会造成系统瘫痪。而 且由于电流远大于其动作电流，使RT2会迅速增大，则该支路电流会迅速减小至较小数值。
权利要求1. 一种PLC系统控制电源接地故障指示装置，每一路PLC开关量输入电源正线通过现 场开关接入PLC开关量输入模块的输入端，电源负线接入PLC开关量输入模块的公共端，其 特征在于在电源正线与现场开关间安装故障指示电路，故障指示电路由PTC热敏电阻、电 阻和发光二极管组成，发光二极管与电阻串联连接，发光二极管与电阻串联后组成的电路 与PTC热敏电阻并联连接。
专利摘要本实用新型公开了一种PLC系统控制电源接地故障指示装置，每一路PLC开关量输入电源正线通过现场开关接入PLC开关量输入模块的输入端，电源负线接入PLC开关量输入模块的公共端，其特征在于在电源正线与现场开关间安装故障指示电路，故障指示电路由PTC热敏电阻、电阻和发光二极管组成，发光二极管与电阻串联连接，发光二极管与电阻串联后组成的电路与PTC热敏电阻并联连接。本实用新型的有益效果在于能够解决公知技术中存在的不足；结构合理，设置有LED灯，能够在支路发生接地时，准确的指示PLC系统接地短路故障所在支路，便于维修人员进行及时维修；能够避免系统由于接地短路而失去控制电源陷入瘫痪；能够迅速降低相应支路的接地短路电流至较小数值，减小电源负荷等。
文档编号G01R31/02GK201917626SQ20102062076
公开日2011年8月3日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者李恩朋 申请人:李恩朋