CN102722151A - 一种蓄能器蓄能和释能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种蓄能器蓄能和释能控制系统，包括数据总线、主控制器、编程器和至少一个子控制器，主控制器和至少一个子控制器连接到数据总线，该至少一个子控制器内部连接到蓄能器，其中：编程器通过数据总线输入释能时间参数到子控制器；主控制器通过数据总线发送蓄能控制信号到子控制器，子控制器根据蓄能控制信号控制蓄能器开始积蓄能量；然后主控制器通过数据总线发送释能指令到子控制器，子控制器控制蓄能器延时释能时间参数的时间之后释放能量。本发明的实施例中，主控制器可以通过数据总线对各个子控制器进行集中的控制，可以现场设定各个子控制器的释能时间参数，计时起点控制性好，时控精度高。

Description

一种蓄能器蓄能和释能控制系统

技术领域

本发明涉及蓄能器蓄能和释能控制领域，尤其是涉及一种控制蓄能器的蓄能和释能过程的蓄能器蓄能和释能控制系统。

背景技术

在实际应用中，一些应用场合需要控制蓄能器蓄能，然后在一定的时间点控制蓄能器将所蓄的能量向反应物释放，这种反应物通常是能够对该能量起响应的物质。通常，这种释能过程发生的时间需要根据实际情况的需要进行精确控制。因此，在工作中使用蓄能器蓄能和释能控制系统来对蓄能器的蓄能和释能过程进行控制。

目前，现有的控制蓄能器蓄能和释能过程的方法是在蓄能器蓄能和释能控制系统中使用定时器，制造时定时器预先设定计时时间。蓄能器蓄能和释能控制系统启动开始工作后，定时器开始计时，计时到达预先设定的计时时间后输出控制信号，该控制信号控制蓄能器释能，即向反应物释放蓄积的能量。这种方法受限于定时器本身的精度，精度较低，时间误差大，成本高。

发明内容

本发明的实施例的目的之一是提供一种计时起点控制性好、时控精度高的蓄能器蓄能和释能控制系统。

本发明的实施例的目的之一是提供可靠性好、安全性高的蓄能器蓄能和释能控制系统。

本发明实施例公开的技术方案包括：

一种蓄能器蓄能和释能控制系统，其特征在于：包括数据总线、主控制器、编程器和至少一个子控制器，所述主控制器和所述至少一个子控制器连接到所述数据总线，所述至少一个子控制器内部连接到蓄能器，其中：所述编程器通过所述数据总线输入所述蓄能器的释能时间参数到所述至少一个子控制器；所述主控制器通过所述数据总线发送蓄能控制信号到所述至少一个子控制器，所述至少一个子控制器接收所述蓄能控制信号后，控制所述蓄能器开始积蓄能量；所述蓄能器积蓄能量结束后，所述主控制器通过所述数据总线发送释能指令到所述至少一个子控制器，所述至少一个子控制器接收所述释能指令后，控制所述蓄能器延时所述释能时间参数的时间之后释放能量。

进一步地，在所述主控制器通过所述数据总线发送蓄能控制信号到所述至少一个子控制器之前还包括：所述主控制器通过所述数据总线接收并存储所述释能时间参数；所述主控制器查询所述至少一个子控制器并接收所述至少一个子控制器反馈的释能时间参数；所述主控制器比较存储的所述释能时间参数和所述反馈的释能时间参数，当存储的所述释能时间参数和所述反馈的释能时间参数不相同时，所述主控制器输出报警信号。

进一步地，当存储的所述释能时间参数和所述反馈的释能时间参数不相同时，所述主控制器通过所述数据总线将存储的所述释能时间参数发送到所述至少一个子控制器。

进一步地，所述主控制器包括：主控总线数据接口；主控处理器，所述主控处理器通过所述主控总线数据接口连接到所述数据总线；主控蓄能处理单元，所述主控蓄能处理单元连接到所述主控处理器，并通过所述主控总线数据接口连接到所述数据总线；主控存储器，所述主控存储器连接到所述主控处理器；主控电源，所述主控电源连接到所述主控处理器。

进一步地，所述主控制器还包括主控输入装置，所述主控输入装置连接到所述主控处理器。

进一步地，所述主控制器还包括主控显示装置，所述主控显示装置连接到所述主控处理器。

进一步地，所述编程器包括：编程器数据总线接口；编程处理器，所述编程处理器通过所述编程器数据总线接口连接到所述数据总线；编程器输入装置，所述编程器输入装置连接到所述编程处理器；编程器电源，所述编程器电源连接到所述编程处理器。

进一步地，所述子控制器包括：子控数据总线接口；子控处理器，所述子控处理器通过所述子控数据总线接口连接到所述数据总线；释能控制单元，所述释能控制单元连接到所述子控处理器，并连接到所述蓄能器；子控蓄能处理单元，所述子控蓄能处理单元连接到所述蓄能器，并通过所述子控总线数据接口连接到所述数据总线；子控电源，所述子控电源连接到所述子控处理器。

进一步地，所述子控制器还包括电源开关单元，所述电源开关单元连接在所述子控电源和所述子控处理器之间，当所述子控制器处于不工作状态时，所述电源开关单元断开所述子控电源和所述子控处理器之间的连接。

本发明的实施例中，主控制器可以通过数据总线对各个子控制器进行集中的控制，可以现场设定各个子控制器的释能时间参数，各个子控制器具有相同的计时基准，计时起点控制性好，时控精度高，且通过控制过程中的校验步骤，可以有效地排查设定出错的情况并快速确定出错的子控制器的位置，大大提高该控制装置的可靠性，从而提高整个系统的安全性。

附图说明

图1是本发明一个实施例的蓄能器蓄能和释能控制系统的框图示意图；

图2是本发明一个实施例的主控制器的框图示意图；

图3是本发明一个实施例的编程器的框图示意图；

图4是本发明一个实施例的子控制器的框图示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一个实施例中，一种蓄能器蓄能和释能控制系统1包括主控制器2、编程器3、数据总线5和至少一个子控制器，主控制器2、编程器3和该至少一个子控制器均通过相应的总线数据接口连接在数据总线5上，并通过该数据总线5进行数据通信。该至少一个子控制器连接到蓄能器，并控制该蓄能器的蓄能和释能过程。该数据总线5可以是常用的能够在多个电子元件之间进行数据传输的总线，比如485总线等等，主控制器2、编程器3和该至少一个子控制器中的总线数据接口相应是与使用的数据总线5对应类型的总线数据接口，比如485总线数据接口等等，在此不再详述。

本发明的实施例中，子控制器可以有1个，也可以有多个，根据实际情况需要可以灵活设定。每个子控制器对应控制一个蓄能器积蓄能量和向与该蓄能器对应的反应物释放能量的过程。例如，图1的实施例中，包括N(N为大于1的自然数)个子控制器。本文中，这N个子控制器都标号为6。

如图2所示，本发明一个实施例中，主控制器2包括主控处理器20、主控总线数据接口21、主控蓄能处理单元22、主控电源23和主控存储器25。主控处理器20通过主控总线数据接口21连接到数据总线5，以通过数据总线5进行数据通信；主控存储器25与主控处理器20连接，主控处理器20可以对主控存储器25进行读写数据的操作；主控蓄能处理单元22连接到主控处理器20上，并且通过主控总线数据接口21连接到数据总线5。该主控总线数据接口21可以是物理上分离的多个接口，分别用于主控处理器20与数据总线5的连接和主控蓄能处理单元22与数据总线5的连接，也可以是物理上集成的接口；主控电源23为主控制器2中的各个元件提供电源，该主控电源23可以是电池或者其它适合的电源模块。

本发明一个实施例中，主控制器2还可以包括主控电源管理单元24，该主控电源管理单元24与主控电源23和主控处理器20连接，用于管理控制主控电源23为主控制器2中的各个元件的供电过程。

本发明一个实施例中，主控制器2还可以包括主控输入装置26，该主控输入装置26连接到主控处理器20，用于供用户输入数据或者指令。该主控输入装置26可以是任何能够供用户对主控处理器20输入数据或者指令的输入装置，例如键盘、触摸屏等等。

本发明一个实施例中，主控制器2还可以包括主控显示装置27，主控显示装置27连接到主控处理器20，用于显示主控制器2或者其内部的各个元件(例如主控处理器20、主控电源23、主控总线数据接口21、主控存储器25等等)的工作状态和/或工作参数，或者显示用户输入的数据或者指令等等。该显示装置27可以是任何适合的显示装置，比如数码显示管、LED指示灯、液晶显示器或者液晶显示屏等等。

如图3所示，本发明一个实施例中，编程器3包括编程处理器30、编程器总线数据接口31和编程器电源33。编程处理器30通过编程器总线数据接口31连接到数据总线5，以通过数据总线5进行数据通信；编程器电源33为编程器3中的各个元件提供电源，该编程器电源33可以是电池或者其它适合的电源模块。

本发明一个实施例中，编程器3还可以包括编程器电源管理单元34，该编程器电源管理单元34与编程器电源33和编程处理器30连接，用于管理控制编程器电源33为编程器3中的各个元件的供电过程。

本发明一个实施例中，编程器3还可以包括编程器输入装置36，该编程器输入装置36连接到编程处理器30，用于供用户输入数据或者指令。该编程器输入装置36可以是任何能够供用户对编程处理器30输入数据或者指令的输入装置，例如键盘、触摸屏等等。

本发明一个实施例中，编程器3还可以包括编程器显示装置37，编程器显示装置37连接到编程处理器30，用于显示编程器3或者其内部的各个元件(例如编程处理器30、编程器电源33、编程器总线数据接口31等等)的工作状态和/或工作参数，或者显示用户输入的数据或者指令等等。该显示装置27可以是任何适合的显示装置，比如数码显示管、LED指示灯、液晶显示器或者液晶显示屏等等。

如图4所示，本发明一个实施例中，子控制器6包括子控处理器60、子控总线数据接口61、释能控制单元62、子控蓄能处理单元65和子控电源63。子控处理器60通过子控总线数据接口61连接到数据总线5上并通过数据总线5进行数据通信；释能控制单元62连接到子控处理器60，其输出信号端连接到与该子控制器6对应的一个蓄能器。在子控处理器60的控制下，释能控制单元62输出释能控制信号到与该子控制器6对应的蓄能器，该释能控制信号控制该蓄能器开始向与该蓄能器连接的反应物释放能量。

子控蓄能处理单元65的信号输出端连接到与该子控制器6对应的蓄能器。子控蓄能处理单元65通过子控总线数据接口61连接到数据总线5，并通过数据总线5接收主控制器2中的主控蓄能处理单元22发出的控制信号，并根据该控制信号输出蓄能控制信号到与该子控制器6对应的蓄能器，该蓄能控制信号控制该蓄能器开始积蓄能量。

子控电源63用于为该子控制器6中的各个元件提供电源，该子控电源63可以是电池或者其它适合的电源模块。

本发明一个实施例中，子控制器6还可以包括电源开关单元64。当该子控制器6没有启动工作时，该电源开关单元64断开子控电源63与子控制器6中的各个元件的连接，从而避免自控电源63在子控制器6未工作的状态下放电，降低子控制器6未工作时的电能消耗。

本发明的实施例中，使用本发明实施例中的蓄能器蓄能和释能控制系统控制至少一个蓄能器积蓄能量并且对与该至少一个蓄能器连接的至少一个反应物释放能量的过程如下。

首先，使用编程器3设定该至少一个蓄能器的释能时间参数；

在实际工作中，通常需要对反应物在蓄能器释放的能量的作用下发生反应的时间和顺序进行控制，即需要使反应物在特定的时间点或者按照特定的先后顺序发生反应，也就是需要控制蓄能器在特定的时间点释放能量或者控制多个蓄能器按照特定的时间间隔和/或特定的顺序对与其连接的反应物释放能量。

因此，本发明实施例中，可以根据实际需要的反应物发生反应的时间和/或顺序，确定每个蓄能器释放能量的释能时间参数。该释能时间参数可以是相对于接收到释能指令的时间的延时时间。例如，可以设定蓄能器1的释能时间参数为t1，蓄能器2的释能时间参数为t2，蓄能器3的释能时间参数为t3，……，蓄能器N的释能时间参数为tN。当各蓄能器接收到释能指令之后，蓄能器1延时t1后释放能量，蓄能器2延时t2后释放能量，蓄能器3延时t3后释放能量，以此类推，蓄能器N延时tN后释放能量。其中各个释能时间参数t1、t2、t3、……、tN的相互之间的大小关系可以根据实际需要灵活设定，可以全部相同，也可以全部不相同，也可以部分相同，也可以一部分为一个相同的值而另一部分为另一个相同的值，等等，可以根据实际需要而定。

这些释能时间参数可以预先计算出或者预先确定。在需要控制蓄能器释能使反应物发生反应的工作现场，通过编程器3将这些释能时间参数通过数据总线5输入到子控制器6中。本发明另外的实施例中，也可以同时输入到主控制2中。

即，用户在工作现场通过编程器输入装置36输入各个蓄能器的释能时间参数，编程处理器30将用户输入的释能时间参数发送到数据总线5上；各个子控制器6的子控处理器60从数据总线5上接收对应于本子控制器6的释能时间参数，并将该释能时间参数发送到该子控制器6的释能控制单元62。

本发明另一个实施例中，主控处理器20也可以从数据总线5上接收编程器3的编程处理器30发送到数据总线5的所有释能时间参数和该释能时间参数对应的子控制器(蓄能器)。本领域内技术人员能够理解，在用数据总线发送数据时，发到数据总线上的数据包中既包括与发送的有效数据(本发明实施例中该有效数据即为释能时间参数)，也包括该有效数据的目的地(即预发送到的子控制器)的信息。因此，主控处理器20从数据总线5上接收一个数据包，即同时获得了释能时间参数和该释能时间参数对应的子控制器的信息。编程处理器20接收这些信息后，将这些信息存储在主控存储器25中。

使用数据总线在各个元件之间进行数据传输的具体步骤、数据格式、读写时序等等为熟知的技术，在此不再详细描述，可根据实际需要灵活选择使用。

其次，主控制器2对各个子控制器6进行校验；

释能时间参数设定完成后，主控制器2对各个子控制器6进行校验，检查各子控制器6的释能时间参数是否正确。该校验过程可以是：

主控制器2的主控处理器20依次查询数据总线5上的所有子控制器6，指令子控制器6反馈它的释能时间参数；

各个子控制器6的子控处理器60接收到查询指令之后，从释能控制单元62读出其中已经设定的释能时间参数，然后通过数据总线5将该释能时间参数发送到主控制器2；

主控制器2的主控处理器20接收子控制器6反馈回来的释能时间参数，并将该反馈回来的释能时间参数与在主控存储器25中存储的该子控制器6的释能时间参数进行比较，如果二者相同，则校验通过；如果二者不相同，则表明在该子控制器6的释能时间参数设定出错。其中，主控存储器25中存储的该子控制器6的释能时间参数可以是在用编程器3对各个子控制器6设定释能时间参数的过程中主控处理器20从数据总线5上接收并且存储的，也可以是通过主控输入装置26或者编程器3预先输入并存储的。

当校验出某个子控制器6的释能时间参数设定出错时，主控处理器20可以发出报警信号提示用户，并且可以在主控显示装置27上显示出错的该子控制器的信息，从而使用户快速确定出错的位置，即是哪个子控制器出错。报警信号可以是任何适合的信号，例如显示在主控显示装置27上的对话框和/或闪烁的图标、闪烁的发光装置、声音报警信号等等。

当校验出某个子控制器6的释能时间参数设定出错时，主控处理器20还进行释能时间参数重新设定的过程。主控处理器20将主控存储器25中存储的该释能时间参数设定出错的子控制器的释能时间参数读取出并发送到该子控制器，该子控制器的子控处理器重新接收该释能时间参数并将该释能时间参数发送到释能处理单元。

然后，主控制器2可以重新启动校验过程，对该子控制器再次进行校验。

如果校验过程完成，所有子控制器均校验通过，则进入下一步骤：蓄能步骤。

校验步骤完成之后，主控制器2发出蓄能控制信号到各个子控制器6。该步骤可以由用户触发。即，用户通过主控输入装置26输入蓄能指令。主控处理器20接收用户输入的蓄能指令后，发出蓄能控制信号到主控蓄能处理单元22，主控蓄能处理单元22通过数据总线5发送指令到各个子控制器6的子控蓄能处理单元65，子控蓄能处理单元65接收指令后，控制该子控制器6对应的蓄能器开始蓄能。

最后，进入释能步骤。当蓄能步骤结束后，主控制2通过数据总线5发送释能指令到各个子控制器6；各个子控制器6接收到释能指令后，开始释能过程，即控制其对应的蓄能器延时该子控制器6对应的释能时间参数的时间之后向与该蓄能器连接的反应物释放能量。

本发明的实施例中，各个元件之间的连接可以使用有线的连接方式，例如导线或者线缆；也可以使用无线的连接方式，例如蓝牙等等。

本发明的实施例中，蓄能器可以是常用的蓄能器件，比如电容、电感等等，也可以是其它任何适合的蓄能器件；其中的“能量”可以是电能等等。

本发明的实施例中，主控制器可以通过数据总线对各个子控制器进行集中的控制，可以现场设定各个子控制器的释能时间参数，各个子控制器的能够具有相同的计时基准，计时起点控制性好，时控精度高，且通过控制过程中的校验步骤，可以有效地排查设定出错的情况并快速确定出错的子控制器的位置，大大提高该控制装置的可靠性，从而提高整个系统的安全性。

以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。此外，以上多处所述的“一个实施例”表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。

Claims (9)

1.一种蓄能器蓄能和释能控制系统，其特征在于：包括数据总线、主控制器、编程器和至少一个子控制器，所述主控制器和所述至少一个子控制器连接到所述数据总线，所述至少一个子控制器连接到蓄能器，其中：

所述编程器通过所述数据总线输入所述蓄能器的释能时间参数到所述至少一个子控制器；

所述主控制器通过所述数据总线发送蓄能控制信号到所述至少一个子控制器，所述至少一个子控制器接收所述蓄能控制信号后，控制所述蓄能器开始积蓄能量；

所述蓄能器积蓄能量结束后，所述主控制器通过所述数据总线发送释能指令到所述至少一个子控制器，所述至少一个子控制器接收所述释能指令后，控制所述蓄能器延时所述释能时间参数的时间之后释放能量。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：在所述主控制器通过所述数据总线发送蓄能控制信号到所述至少一个子控制器之前还包括：

所述主控制器通过所述数据总线接收并存储所述释能时间参数；

所述主控制器查询所述至少一个子控制器并接收所述至少一个子控制器反馈的释能时间参数；

所述主控制器比较存储的所述释能时间参数和所述反馈的释能时间参数，当存储的所述释能时间参数和所述反馈的释能时间参数不相同时，所述主控制器输出报警信号。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：当存储的所述释能时间参数和所述反馈的释能时间参数不相同时，所述主控制器通过所述数据总线将存储的所述释能时间参数发送到所述至少一个子控制器。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控制器包括：

主控总线数据接口；

主控处理器，所述主控处理器通过所述主控总线数据接口连接到所述数据总线；

主控蓄能处理单元，所述主控蓄能处理单元连接到所述主控处理器，并通过所述主控总线数据接口连接到所述数据总线；

主控存储器，所述主控存储器连接到所述主控处理器；

主控电源，所述主控电源连接到所述主控处理器。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主控制器还包括主控输入装置，所述主控输入装置连接到所述主控处理器。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主控制器还包括主控显示装置，所述主控显示装置连接到所述主控处理器。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述编程器包括：

编程器数据总线接口；

编程处理器，所述编程处理器通过所述编程器数据总线接口连接到所述数据总线；

编程器输入装置，所述编程器输入装置连接到所述编程处理器；

编程器电源，所述编程器电源连接到所述编程处理器。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述子控制器包括：

子控数据总线接口；

子控处理器，所述子控处理器通过所述子控数据总线接口连接到所述数据总线；

释能控制单元，所述释能控制单元连接到所述子控处理器，并连接到所述蓄能器；

子控蓄能处理单元，所述子控蓄能处理单元连接到所述蓄能器，并通过所述子控总线数据接口连接到所述数据总线；

子控电源，所述子控电源连接到所述子控处理器。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述子控制器还包括电源开关单元，所述电源开关单元连接在所述子控电源和所述子控处理器之间，当所述子控制器处于不工作状态时，所述电源开关单元断开所述子控电源和所述子控处理器之间的连接。

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