一种实验装置电源智能管理系统的制作方法

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1.本发明涉及电源管理技术领域，具体为一种实验装置电源智能管理系统。

背景技术：

2.传统电源控制方案是使用空气断路器和剩余电流动作断路器为独立实验实训设备提供三相交流电或单相交流电。实验设备用电或断电时，需要就近操作每台设备的断路器开关；通电时长需要管理员或操作员针对每台设备单独看表计时。设备首次通电时，管理员需要检查每台设备的状态确保设备可以正常运行。设备通电后，实验面板上的电源端子即刻带电。学员在连接外部线路时需要关断设备电源，使得接线端子失电，线路连接完毕并检查线路连接正确后，再行给设备通电，开始验证实验。
3.现有技术的缺陷主要有：
4.(1)当实验设备数量较多，或设备布局比较分散时，设备管理员需要用较长的时间启动/关断设备，以及检查设备通电状态。
5.(2)在使用设备对学员进行考核时，考核时间不能统一管理和设定精确的时长。
6.(3)设备电源管理权限过于开放，容易导致安全事故发生。单次课时学员数量普遍较多且年龄偏低，而设备管理员和实验指导员较少，通常情况下实验指导员兼任设备管理员，且一次教学任务只有一位实验指导员。根据对本司所有客户(指导员级和管理员级)对设备操作情况的调查反馈统计结果进行分析，相当一部分学员会在设备通电状态下(空气断路器闭合且启动按钮按下，三相及单相电源输出端子得电)进行外部电气线路的连接，从而导致人身安全事故发生；也有在外部电气线路连接完成，但未确定线路连接正确无误，就自行合闸通电，以致烧毁实验器材甚至实验设备、导致人身安全事故的情况发生。

技术实现要素：

7.为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种实验装置电源智能管理系统，用以解决上述至少一个技术问题。
8.本发明是通过以下技术方案予以实现的：
9.一种实验装置电源智能管理系统，包括：主控箱及与所述主控箱相连的若干个实验装置，所述主控箱上配置有上位机、可编程逻辑控制器和第一rfid识别模块，所述实验装置上配置有第二rfid识别模块和电源控制模块，所述上位机、第一rfid识别模块、第二rfid识别模块和电源控制模块分别与可编程逻辑控制器相连；所述可编程逻辑控制器，用于根据上位机的请求信号实现实验装置的集中控制或独立控制。
10.上述技术方案通过上位机发送请求信号给可编程逻辑控制器，由可编程逻辑控制器进行逻辑编程，实现对实验装置的单独控制或集中控制，可以快速实现所有实验装置的一键通电或一键断电，可以实现单个实验装置的独立通电或断电，解决现有实验装置电源分散控制、难以集中管理且存在安全风险的问题。
11.上述技术方案允许所有实验设备三相及单相电源集中通电/断电且仅受实验指导
员控制；允许单独通断所有设备三相交流电源且仅受实验指导员控制；允许单独通断所有设备单相交流电源且仅受实验指导员控制。
12.进一步地，所述实验装置上还设有显示屏，用于显示使用者信息，如姓名学号等。所述实验装置的显示屏信息均由实验指导员或管理员统一联网编辑下发，方便给学生分配实验装置。
13.作为进一步的技术方案，在独立控制模式下，通过第二rfid识别模块获取实验装置的请求供电信号，并通过rs-485串口将请求供电信号传送至可编程逻辑控制器，由所述可编程逻辑控制器控制对应的电源控制模块工作。这样设置可允许单独通断所有实验装置的三相或单相交流电源，且该通断仅受实验指导员控制，避免因设备电源管理权限过于开放，容易导致安全事故发生的问题。
14.可选地，独立控制模式下，允许三相电供电和单相电供电相互切换。当一种电源供电接通后，允许在任何时间点接通另一种供电电源，无需关断已接通电源(完全覆盖现有台体设计功能)。
15.可选地，独立控制模式下，通电时间设定并刷卡取电后，当需要调整实验内容或处理紧急故障时，按下实验设备停止按钮，设备停止供电，设定时间将继续运行不会复位。
16.可选地，独立控制模式下，通电时间设定并刷卡取电，设定时间到，设备停止供电，此时再次在实验设备上刷卡，设备再次供电，且供电时间与上次设定时间相等。
17.作为进一步的技术方案，在集中控制时，通过第一rfid识别模块获取一键供电信号，并通过可编程逻辑控制器控制所有实验装置的电压控制模块工作。这样设置可在主控箱端实现对所有实验装置的一键通电或一键断电，解决实验设备数量较多，或设备布局比较分散时，设备管理员需要用较长的时间启动/关断设备的问题。
18.可选地，集中控制模式下，允许三相电供电和单相电供电相互切换。当一种电源供电接通后，允许在任何时间点接通另一种供电电源，无需关断已接通电源(完全覆盖现有台体设计功能)。
19.作为进一步的技术方案，所述上位机与可编程逻辑控制器通过工业以太网连接；所述上位机还通过网关设备与数据中心相连。网关设备采集管理系统数据并上传至数据中心，操作人员可通过个人电脑、智能手机、平板电脑等设备访问数据中心，实现数据的读取及下发，从而实现对实验装置的远程监视和控制。
20.上述技术方案允许实验指导员/设备管理员通过远程监控系统检查设备运行状态，确定已经供电的设备，已供电设备供电时长，学员信息等。这里的供电时长可由上位机设定，或者由控制器设定。
21.可选地，允许同时设置所有实验设备三相及单相交流电源供电时长且仅受实验指导员控制；允许单独设置所有实验设备三相或单相交流电源供电时长且仅受实验指导员控制。
22.作为进一步的技术方案，所述电源控制模块包括：接触器，用于实验装置供电；继电器，用于实验装置断电。所述实验装置与可编程逻辑控制器之间通过串口相连，控制器在接收到供电请求信号后，输出启动信号至对应的实验装置，实验装置内的交流接触器吸合，接通交流电源。当设定的供电时间结束时，控制器发送断开信号至实验装置，实验装置内的继电器断开交流电源。
23.可选地，在切换控制模式、取消供电、关断控制箱钥匙开关或按下控制箱停止/复位按钮时，全部装置的供电被切断。
24.作为进一步的技术方案，所述可编程逻辑控制器内置有：系统初始化设置功能模块、单相电复位模块、三相电复位模块、时间设置模块、rfid处理模块、读卡权限验证模块、驱动控制模块、主控单元电源控制模块、设备i/o检测模块、控制器底层信号处理模块、网络通信功能模块。
25.作为进一步的技术方案，所述管理系统还配置有监控设备，所述监控设备通过网关设备与数据中心相连。这样设置可通过摄像头等监控设备监控现场人机互动状态。
26.作为进一步的技术方案，所述上位机配置有触摸屏，所述触摸屏上显示模式管理界面，包括；登录管理、集中控制模式、独立控制模式、退出运行及关闭系统；其中，所述集中控制模式包括三相电源集中控制、单相电源集中控制和一键关断；所述独立控制模式包括分页控制、时间设定和供电断电。
27.可选地，当关闭本电源管理系统电源时，所有受控实验装置全部停止供电，延时10秒后主控制器断电。
28.所述一种实验装置电源智能管理系统的运行方法，包括：可编程逻辑控制器接收来自上位机的信息，其中，所述可编程逻辑控制器与上位机通过工业以太网连接；以及可编程逻辑控制器根据上位机的信息对实验装置进行集中或独立控制。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
30.(1)本发明通过上位机发送请求信号给可编程逻辑控制器，由可编程逻辑控制器进行逻辑编程，实现对实验装置的单独控制或集中控制，可以快速实现所有实验装置的一键通电或一键断电，可以实现单个实验装置的独立通电或断电，解决现有实验装置电源分散控制、难以集中管理且存在安全风险的问题。
31.(2)本发明可允许所有实验装置三相及单相电源集中通电/断电且仅受实验指导员控制；允许单独通断所有实验装置的三相或单相交流电源，且该通断仅受实验指导员控制，避免因设备电源管理权限过于开放，容易导致安全事故发生的问题。
32.(3)本发明可在主控箱端实现对所有实验装置的一键通电或一键断电，解决实验设备数量较多，或设备布局比较分散时，设备管理员需要用较长的时间启动/关断设备的问题。
33.(4)本发明可为所有实验装置统一设定供电时长，且对使用过程中的供电时长进行监控，解决在使用装置对学员进行考核时，考核时间不能统一管理和设定精确的时长的问题。
附图说明
34.图1为根据本发明实施例的可编程逻辑控制器的功能模块示意图。
35.图2为根据本发明实施例的系统初始化设置功能模块示意图。
36.图3为根据本发明实施例的控制器底层控制逻辑示意图。
37.图4为根据本发明实施例的三相电复位功能模块逻辑示意图。
38.图5为根据本发明实施例的单相电复位功能模块逻辑示意图。
39.图6为根据本发明实施例的时间设置模块逻辑示意图。
40.图7为根据本发明实施例的rfid处理模块逻辑示意图。
41.图8为根据本发明实施例的读卡权限验证模块逻辑示意图。
42.图9为根据本发明实施例的驱动控制模块逻辑示意图。
43.图10为根据本发明实施例的主控单元电源控制模块逻辑示意图。
44.图11为根据本发明实施例的设备i/o检测模块及网络通信功能模块逻辑示意图。
45.图12为根据本发明实施例的上位机监控软件逻辑示意图。
具体实施方式
46.以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
47.一种实验装置电源智能管理系统，包括：主控箱及与所述主控箱相连的若干个实验装置，所述主控箱上配置有上位机、可编程逻辑控制器和第一rfid识别模块，所述实验装置上配置有第二rfid识别模块和电源控制模块，所述上位机、第一rfid识别模块、第二rfid识别模块和电源控制模块分别与可编程逻辑控制器相连；所述可编程逻辑控制器，用于根据上位机的请求信号实现实验装置的集中控制或独立控制。
48.所述可编程逻辑控制器接收请求信号，根据控制器内编制的工艺逻辑，生成相应的控制信号，该控制信号输出至实验装置内，经处理放大后驱动实验装置对应器件工作，以实现不同供电需求。
49.所述上位机配置有触摸屏，其作为现场所有设备的操作终端，同时也承担部分逻辑信号处理及控制输出的任务。仅示例说明，通过触摸屏设置供电时长，监控所有装置的时长，进行一键通电或一键断电等。
50.所述可编程逻辑控制器通过工业以太网接收来自上位机的请求及控制信号，并将所请求信号回传上位机。仅示例说明，控制器接收上位机发送的集中控制请求，按照编制好的逻辑对所有实验装置一键供电，并将供电信息回传至上位机，上位机对所有装置的供电时长进行监控。所述上位机还对控制器回传的信息进行存储和上传。
51.所述可编程逻辑控制器采集主控箱rfid信号。可选地，可通过rfid卡来实现第一rfid识别模块的功能，即通过刷卡打开主控箱，以及通过刷卡采集一键通电信号等。
52.可选地，通过控制器本体及扩展模块采集实验装置的停止按钮信号。仅示例说明，通过采集实验装置的继电器通断信号获取停止按钮信号，将该信号通过串口上传至控制器，由控制器上传至上位机。
53.所述可编程逻辑控制器通过rs-485串口通信网络(modbus rtu协议)，采集实装置备rfid请求供电信号。使用者在实验装置端刷卡，实验装置获取到供电请求信号并将其发送至控制器，由控制器控制其电源接通，同时，控制器将其接通状态及供电时长上传至上位机，由上位机进行装置使用状态的监控。
54.上位机与可编程逻辑控制器通过以太网交换机连接或直连，并在上位机及可编程逻辑控制器中配置网络参数及存储区域参数。
55.主控箱及实验装置上都配置有rfid识别模块，当操作员持有标签卡进入识别模块
的识别范围内，对应识别模块将产生开关量信号；主控箱的rfid信号直接进入可编程逻辑控制器本体；所有实验装置的rfid信号进入支持rs485串口通讯的开关量采集模块，开关量采集模块与可编程逻辑控制器通讯，将实验装置rfid数字量信号传输至可编程逻辑控制器。实验装备停止信号，作为开关量信号直接进入可编程逻辑控制器。工业以太网和modbus rtu协议传输的是数字量信号，控制器本体采集开关量信号。
56.进一步地，所述实验装置上还设有显示屏，用于显示使用者信息，如姓名学号等。所述实验装置的显示屏信息均由实验指导员或管理员统一联网编辑下发，方便给学生分配实验装置。
57.在独立控制模式下，通过第二rfid识别模块获取实验装置的请求供电信号，并通过rs-485串口将请求供电信号传送至可编程逻辑控制器，由所述可编程逻辑控制器控制对应的电源控制模块工作。这样设置可允许单独通断所有实验装置的三相或单相交流电源，且该通断仅受实验指导员控制，避免因设备电源管理权限过于开放，容易导致安全事故发生的问题。
58.可选地，独立控制模式下，允许三相电供电和单相电供电相互切换。当一种电源供电接通后，允许在任何时间点接通另一种供电电源，无需关断已接通电源(完全覆盖现有台体设计功能)。
59.可选地，独立控制模式下，通电时间设定并刷卡取电后，当需要调整实验内容或处理紧急故障时，按下实验设备停止按钮，设备停止供电，设定时间将继续运行不会复位。
60.可选地，独立控制模式下，通电时间设定并刷卡取电，设定时间到，设备停止供电，此时再次在实验设备上刷卡，设备再次供电，且供电时间与上次设定时间相等。
61.在集中控制时，通过第一rfid识别模块获取一键供电信号，并通过可编程逻辑控制器控制所有实验装置的电压控制模块工作。这样设置可在主控箱端实现对所有实验装置的一键通电或一键断电，解决实验设备数量较多，或设备布局比较分散时，设备管理员需要用较长的时间启动/关断设备的问题。
62.可选地，集中控制模式下，允许三相电供电和单相电供电相互切换。当一种电源供电接通后，允许在任何时间点接通另一种供电电源，无需关断已接通电源(完全覆盖现有台体设计功能)。
63.所述上位机还通过网关设备与数据中心相连。网关设备采集管理系统数据并上传至数据中心，操作人员可通过个人电脑、智能手机、平板电脑等设备访问数据中心，实现数据的读取及下发，从而实现对实验装置的远程监视和控制。
64.可选地，允许同时设置所有实验设备三相及单相交流电源供电时长且仅受实验指导员控制；允许单独设置所有实验设备三相或单相交流电源供电时长且仅受实验指导员控制。
65.所述电源控制模块包括：接触器，用于实验装置供电；继电器，用于实验装置断电。所述实验装置与可编程逻辑控制器之间通过串口相连，控制器在接收到供电请求信号后，输出启动信号至对应的实验装置，实验装置内的交流接触器吸合，接通交流电源。当设定的供电时间结束时，控制器发送断开信号至实验装置，实验装置内的继电器断开交流电源。
66.可选地，在切换控制模式、取消供电、关断控制箱钥匙开关或按下控制箱停止/复位按钮时，全部装置的供电被切断。
67.如图1所示，所述可编程逻辑控制器内置有：系统初始化设置功能模块、单相电复位模块、三相电复位模块、时间设置模块、rfid处理模块、读卡权限验证模块、驱动控制模块、主控单元电源控制模块、设备i/o检测模块、控制器底层信号处理模块、网络通信功能模块。
68.系统初始化设置功能模块设计逻辑为：系统初始化设置功能模块功能框图如图2，当控制器上电、关断主控箱钥匙开关、按下主控箱停止按钮、控制模式切换这四种情形之一出现时，将启动系统复位功能。此时将关断所有正在运行设备的供电电源，所有参数将复位至系统初始状态。
69.控制器底层控制逻辑为：可编程逻辑控制器以cpu(中央处理单元)为核心，具备微机特征，同时其工作方式与微机又有区别。不同于微机采用等待命令的工作方式，可编程逻辑控制器采用集中输入(刷新映像输入寄存器)、集中输出(刷新映像输出寄存器)，周期性循环扫描的方式。cpu从第一条指令开始，按顺序逐条执行指令，如无跳转指令，则直至结束又返回第一条指令，做周期性的程序循环扫描。在每次扫描工作过程中，执行用户程序同时完成内部处理、输入采样、通信服务、程序执行、自诊断、输出刷新等动作。可编程逻辑控制器通电后，cpu在系统程序的控制下先进行内部处理，包括硬件初始化、i/o模块配置检查、停电保持范围设定及其他初始化处理等。
70.每个扫描周期，执行一次自诊断检查，确定系统自身的动作是否正常，检测电源、内部硬件、程序语法。检查出异常时，cpu面板指示灯点亮，异常继电器接通，特殊寄存器中保存错误代码；cpu根据错误类型和程度发出信号，进行相应的出错处理，使可编程逻辑控制器停止扫描或强制变成stop状态。如图3所示。
71.如图4所示，三相电复位功能模块的逻辑为：全控模式下，选择向全部设备提供交流三相电并设定通电时长，刷卡确定启动三相电供电，可编程逻辑控制器将输出全部设备三相电的启动信号，设备交流接触器吸合，交流三相电源接通。当定时时间到、切换控制模式、取消三相电选择、关断总控制箱钥匙开关、按下总控箱停止/复位按钮等其中一种情形时，全部设备的三相电供电将被切断。
72.如图5所示，单相电复位功能模块的逻辑为：全控模式下，选择向全部设备提供交流单相电并设定通电时长，刷卡确定启动单相电供电，可编程逻辑控制器将输出全部设备单相电的启动信号，设备交流接触器吸合，交流单相电源接通。当定时时间到、切换控制模式、取消单相电选择、关断总控制箱钥匙开关、按下总控箱停止/复位按钮等其中一种情形时，全部设备的单相电供电将被切断。
73.如图6所示，时间设置模块的逻辑为：全控模式下，三相电或单相电时间设置小于等于500分钟时，系统内部以秒计时，定时大于500分钟时，系统内部以分钟计时；倒计时以分钟为单位显示。单控模式时，在本地设备刷卡使得设备电源接通，刷卡时间作为起始时间，定时计时到则关断电源并停止计时并复位时间参数，再次刷卡则重新开始计时。
74.如图7所示，rfid处理模块的逻辑为：系统上电，网络检测正常后，可编程逻辑控制器读取从站数据，根据从站提供的电信号逻辑，部分数字量数据需要进行逻辑处理，才可以与外部硬件电路相匹配。
75.如图8所示，读卡权限验证模块的逻辑为：系统上电，进行通信网络自检，卡权限信号直接进入可编程逻辑控制器，上位机通过工业以太网通信网络读取该信号，进行判断，卡
权限信号有效则产生允许供电信号或进入下级界面信号或将屏幕解锁。
76.如图9所示，驱动控制模块的逻辑为：两种控制模式可供选择，当强行切换控制模式时将停止全部设备供电。在全控模式下，选择需要向设备提供的电源类型，才允许设定该类型供电时间；允许同时选择。需要提供指定卡权限，控制器才向设备发送启动指令并开始倒计时。指令到达本地设备信号接收器，经接收器内部逻辑变化及电路转换，驱动本地设备交流接触器或继电器动作，实现本地设备电源供电或断电。单控模式下，允许集中设置所有本地设备的通电时长及电源类型，允许连续控制模式或单次控制模式。连续模式允许操作员在本次供电周期结束后直接再次刷卡取电，而无需在上位机进行操作。单次模式，需要在当前供电周期结束后在上位机重新操作，才能开启下一个供电周期。
77.如图10所示，主控单元电源控制模块的逻辑为：主控单元电源控制模块控制流程：当总控钥匙开关关断时，先关断所有设备供电电源，延时指定时间后再关断可编程逻辑控制器电源。这里的主控单元电源指主控箱电源。
78.如图11所示，设备i/o检测模块及网络通信功能模块的逻辑为：系统上电时，控制器检查与之连接的上位机和下位机的通信地址、通信端口、通信速率、通信存储区是否正常，同时设置与下位机通讯的启动信号，实现在系统运行过程中时刻保持与上位机及多个下位机的正常通信。
79.如图12所示，上位机监控软件由登录管理、模式管理、刷卡管理、集中控制界面、独立控制界面构成，包含功能有：与可编程逻辑控制器通讯、传输模式控制信号、传输集中控制信号、传输独立控制信号、传输时间设定参数、计时时间判断、实验台运行状态显示等。
80.登录管理模块，主要用于允许管理人员及获得授权的操作人员登录软件并操作。两级权限管理，输入正确的账户及密码，再通过定制的rfid管理卡刷卡后，才被允许进入操作界面。允许管理员分配不同账户给不同的操作员或实验指导员。允许各级账户更改对应账户密码。
81.集中控制模式，在该控制模式下，管理员或实验指导员可以：实现所有台组的三相电源供电和以分钟为单位的时间设定；实现所有台组的单相电源供电和以分钟为单位的时间设定；单相电源控制和三相电源控制可一起选择也可单独选择；计时开始后显示倒计时界面。三相或单相没有选择其中任一时，确定按钮不可操作；点击确定按钮后需要在主控单元上刷卡，实验设备才被允许供电。无论何时按下一键断电按钮，实验设备停止供电。
82.独立控制模式，在该控制模式下，管理员或实验指导员可以：实现对实际实验台组的精准定位控制，每台每组有独立操作区域、三相及单相分别操作、一键设定时间区域、单台单组三相设定时间(s)、单台单组单相设定时间(s)、一键设定单相或三相时间(s)、单台单组分别刷卡取电、设定时间内断电计时继续且再次刷卡后继续供电无需在上位机再次操作、定时时间到断电。
83.要停止对实验设备供电，可在两种模式中实现，也可直接按主控单元停止按钮或直接关断主控电源。此时，所有实验设备三相及单相电源停止供电，并在延时十秒后主控单元逻辑控制器失电。
84.所述管理系统还配置有监控设备，所述监控设备通过网关设备与数据中心相连。这样设置可通过摄像头等监控设备监控现场人机互动状态。
85.可选地，当关闭本电源管理系统电源时，所有受控实验装置全部停止供电，延时10
秒后主控制器断电。
86.本发明还提供一种实验装置电源智能管理系统的运行方法，包括：可编程逻辑控制器接收来自上位机的信息，其中，所述可编程逻辑控制器与上位机通过工业以太网连接；以及可编程逻辑控制器根据上位机的信息对实验装置进行集中或独立控制。
87.所述可编程逻辑控制器接收请求信号，根据控制器内编制的工艺逻辑，生成相应的控制信号，该控制信号输出至实验装置内，经处理放大后驱动实验装置对应器件工作，以实现不同供电需求。
88.所述可编程逻辑控制器通过rs-485串口通信网络(modbus rtu协议)，采集实装置备rfid请求供电信号。使用者在实验装置端刷卡，实验装置获取到供电请求信号并将其发送至控制器，由控制器控制其电源接通，同时，控制器将其接通状态及供电时长上传至上位机，由上位机进行装置使用状态的监控。
89.主控箱及实验装置上都配置有rfid识别模块，当操作员持有标签卡进入识别模块的识别范围内，对应识别模块将产生开关量信号；主控箱的rfid信号直接进入可编程逻辑控制器本体；所有实验装置的rfid信号进入支持rs485串口通讯的开关量采集模块，开关量采集模块与可编程逻辑控制器通讯，将实验装置rfid数字量信号传输至可编程逻辑控制器。实验装备停止信号，作为开关量信号直接进入可编程逻辑控制器。工业以太网和modbus rtu协议传输的是数字量信号，控制器本体采集开关量信号。
90.在独立控制模式下，通过第二rfid识别模块获取实验装置的请求供电信号，并通过rs-485串口将请求供电信号传送至可编程逻辑控制器，由所述可编程逻辑控制器控制对应的电源控制模块工作。这样设置可允许单独通断所有实验装置的三相或单相交流电源，且该通断仅受实验指导员控制，避免因设备电源管理权限过于开放，容易导致安全事故发生的问题。
91.可选地，独立控制模式下，允许三相电供电和单相电供电相互切换。当一种电源供电接通后，允许在任何时间点接通另一种供电电源，无需关断已接通电源(完全覆盖现有台体设计功能)。
92.可选地，独立控制模式下，通电时间设定并刷卡取电后，当需要调整实验内容或处理紧急故障时，按下实验设备停止按钮，设备停止供电，设定时间将继续运行不会复位。
93.可选地，独立控制模式下，通电时间设定并刷卡取电，设定时间到，设备停止供电，此时再次在实验设备上刷卡，设备再次供电，且供电时间与上次设定时间相等。
94.在集中控制时，通过第一rfid识别模块获取一键供电信号，并通过可编程逻辑控制器控制所有实验装置的电压控制模块工作。这样设置可在主控箱端实现对所有实验装置的一键通电或一键断电，解决实验设备数量较多，或设备布局比较分散时，设备管理员需要用较长的时间启动/关断设备的问题。
95.可选地，集中控制模式下，允许三相电供电和单相电供电相互切换。当一种电源供电接通后，允许在任何时间点接通另一种供电电源，无需关断已接通电源(完全覆盖现有台体设计功能)。
96.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书
中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
97.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

技术特征：

1.一种实验装置电源智能管理系统，其特征在于，包括：主控箱及与所述主控箱相连的若干个实验装置，所述主控箱上配置有上位机、可编程逻辑控制器和第一rfid识别模块，所述实验装置上配置有第二rfid识别模块和电源控制模块，所述上位机、第一rfid识别模块、第二rfid识别模块和电源控制模块分别与可编程逻辑控制器相连；所述可编程逻辑控制器，用于根据上位机的请求信号实现实验装置的集中控制或独立控制。2.根据权利要求1所述一种实验装置电源智能管理系统，其特征在于，在独立控制模式下，通过第二rfid识别模块获取实验装置的请求供电信号，并通过rs-485串口将请求供电信号传送至可编程逻辑控制器，由所述可编程逻辑控制器控制对应的电源控制模块工作。3.根据权利要求1所述一种实验装置电源智能管理系统，其特征在于，在集中控制时，通过第一rfid识别模块获取一键供电信号，并通过可编程逻辑控制器控制所有实验装置的电压控制模块工作。4.根据权利要求1所述一种实验装置电源智能管理系统，其特征在于，所述上位机与可编程逻辑控制器通过工业以太网连接；所述上位机还通过网关设备与数据中心相连。5.根据权利要求1所述一种实验装置电源智能管理系统，其特征在于，所述电源控制模块包括：接触器，用于实验装置供电；继电器，用于实验装置断电。6.根据权利要求1所述一种实验装置电源智能管理系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器内置有：系统初始化设置功能模块、单相电复位模块、三相电复位模块、时间设置模块、rfid处理模块、读卡权限验证模块、驱动控制模块、主控单元电源控制模块、设备i/o检测模块、控制器底层信号处理模块、网络通信功能模块。7.根据权利要求1所述一种实验装置电源智能管理系统，其特征在于，所述管理系统还配置有监控设备，所述监控设备通过网关设备与数据中心相连。8.根据权利要求1所述一种实验装置电源智能管理系统，其特征在于，所述上位机配置有触摸屏，所述触摸屏上显示模式管理界面，包括；登录管理、集中控制模式、独立控制模式、退出运行及关闭系统；其中，所述集中控制模式包括三相电源集中控制、单相电源集中控制和一键关断；所述独立控制模式包括分页控制、时间设定和供电断电。9.根据权利要求1-8中任一项所述一种实验装置电源智能管理系统的运行方法，其特征在于，包括：可编程逻辑控制器接收来自上位机的信息，其中，所述可编程逻辑控制器与上位机通过工业以太网连接；以及可编程逻辑控制器根据上位机的信息对实验装置进行集中或独立控制。

技术总结

本发明公开一种实验装置电源智能管理系统，包括：主控箱及与主控箱相连的若干个实验装置，主控箱上配置有上位机、可编程逻辑控制器和第一RFID识别模块，实验装置上配置有第二RFID识别模块和电源控制模块，上位机、第一RFID识别模块、第二RFID识别模块和电源控制模块分别与可编程逻辑控制器相连；可编程逻辑控制器，用于根据上位机的请求信号实现实验装置的集中控制或独立控制。本发明通过上位机发送请求信号给可编程逻辑控制器，由可编程逻辑控制器进行逻辑编程并对实验装置的单独控制或集中控制，可以快速实现所有实验装置的一键通电或一键断电，实现单个实验装置的独立通电或断电，解决现有实验装置电源分散控制、难以集中管理且存在安全风险的问题。中管理且存在安全风险的问题。中管理且存在安全风险的问题。