基于虚拟仪器的铁路继电器智能测试装置设计

铁路继电器是铁路信号设备中非常重要的执行机构，其性能是否正常涉及到铁路安全，在出厂前、现场安装调试以及日常维护、维修中均需对其进行基本功能测试，包括齐度测试、吸起值释放值测试、线圈电阻测试等。

在传统测试中，均采用专用继电器测试设备进行测试，价格昂贵，且测试界面内容少。

虚拟仪器（VI）技术是在传统测试技术的基础上，通过计算机技术，将传统测试步骤以程序的形式展现出来，通过采集卡对其物理量进行采集，最后通过计算机强大的运算控制能力来实现对仪器的测试，相对于传统技术而言，虚拟仪器（VI）技术易控制、高精度的特点，更加适应现代高效的工作。

本文针对传统继电器测试的不足，设计了基于虚拟仪器的继电器智能测试装置，该装置上位机人机界面灵活便捷，并可以实时显示并记录测试过程数据，提高测试精度及效率。

1 系统方案设计
1.1 系统结构
由硬件和软件两大部分构成，其中硬件结构如图1所述。

图1 硬件结构
硬件部分：PC 机、多功能采集卡、辅助测试装置、被测继电器，其中辅助测试装提供被测继电器工作电源、继电器接点状态释放值、线圈电阻测试。

软件部分：采用LabVIEW2013平台编程，包括主程序VI、齐度测试VI、吸起值/释放值测试VI、线圈电阻测试VI 等。

1.2 齐度测试
齐度测试主要利用采集卡数字DI 端口采集被测继电器的全部接点状态，通过判断最后动作接点的时间来判断继电器的齐度是否符合要求。

为实现被测继电器接点状态转化为高低电平，采用了1KΩ
的下拉电阻，通过5V 电源正极与继电器中接点连接，继电器状态采集电路如图2所示。

图2 继电器状态采集电路图
1.3 吸起值/释放值测试
吸起值/释放值测试中，可调电压最为关键，为实现闭环
基金项目：江苏省级大学生创新项目201713106003Y。

为电桥电路提供恒流源和放大电路，利用单片机最小系统，采集模块输出的数据，经过串口通信把电压信号值发送到上再处理调校为电阻值。

可控电源
在硬件部分中，PWM （脉宽调制）可控电源的控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。

它能提供0~60V 的直流电压，宽电平、低内阻、大电流，PWM 可控电源输出电压可以由计算机编程控制，从而给继电器提供连续可变的电压，是继电器的电源。

1.6 多功能采集卡
对继电器测试既需要数字量采集又需要模拟量采集，同时还因此采集卡数字IO 端口和模拟IO 端口数在8个以
图4 测试流程图
3 测试界面及效果
经过试验测试，基于虚拟仪器的安全继电器测试系统相对于传统测试技术来说，有了很大的提升，综合运用了LabVIEW、编程电源、数据采集卡等先进的自动化技术使得整个测试过程高效、精准，并且其具有良好的人机交互界面，操作简单，维护方便，可扩展性强，提高了测试的可靠性。

参考文献
[1]高姬.继电器虚拟仪器测试系统[J].工业控制计算机,2010(23).[2]方明义.继电器测试设备的研究与应用[J].现代术,2012(35).
[3]张钦.铁路继电器自动测试装置的研究[D].沈阳工业大学,2015.
性转变温度的时间。

水压试验程序规定最低温度要求为23.9℃，经计算试验过程中实际可用时间为2400min，满足试验要求。

3.6 其他问题
ME 法规要求最高压力平台需保压十分钟，在该平台下检查项目需进行单独演练，尽量缩短高压力平台时间。

按照NNSA 要求，程序要求最高压力平台检查项目包括：边界内所有阀门泄漏检查、主泵泵体检查以及主泵C 型焊缝检查等。

4 结论
S 核电1号机组一回路主系统水压试验从准备到实施严格按照法规和程序要求进行，并接受国家核安全局的现场监督，试
验过程与结果完全符合法规的要求。

水压试验在以设计方技术支持、中方严密执行下取得圆满成功，形成了适用于同类型堆型试验模板，为今后非能动核电站初始水压试验奠定了坚实的基础，也为三代核电国产化做出应有的贡献。

参考文献
[1]阮量成,长江,幼明.山第二核电厂一回路主系统水压试验
实践经验[J].科学与工程，2006, 26（3）249.
[2]美国机械工程师协会. ASME 锅炉及压力容器规范[S].上海:
上海科学技术文献出版社，2004.
[3]卢月川.秦山核电厂二期工程反应堆压力容器、稳压器出厂水
压试验应变测试[J].核动力工程,2003,24（S1）：216-217.
（上接第104页）。