CN104460316B - 一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置，包括第一控制器和第二控制器，第一控制器上集成有第一主继电器和第一自检继电器，第一主继电器和第一自检继电器上均设有一个信号输出端口，第二控制器上集成有第二主继电器和第二自检继电器，第二主继电器和第二自检继电器上均设有一个信号输出端口；第一控制器上还设有第一检测信号输入端口和第一确认信号输入端口，第二控制器上还设有第二检测信号输入端口和第二确认信号输入端口；第一主继电器的信号输出端口连接第二检测信号输入端口，第二主继电器的信号输出端口连接第一检测信号输入端口；第一自检继电器的信号输出端口连接第二确认信号输入端口，第二自检继电器的信号输出端口连接第一确认信号输入端口。
Description
技术领域
本发明涉及柴油发电机组领域的一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置。
背景技术
柴油发电机组是以柴油发动机为原动机，拖动同步发电机发电的一种电源设备。这是一种起动迅速、操作维修方便、投资少、对环境的适应性能较强的发电装置。柴油发电机组主要分为四个部分：柴油发动机、发电机、控制系统、电气系统。控制系统控制柴油发电机组依设定的并机状态运行及具有故障状态报警停机等功能，柴油发电机组控制系统能准确而迅速地调节柴油发电机组的运行,并使各用电设备处于良好的并机状态，保持供电的连续性和可靠性。
现有控制系统的控制方式通常采用一台柴油发电机组应用一个控制器进行控制,由于控制系统单一，无冗余备用，导致柴油发电机组运行可靠性差，一旦控制系统故障导致电源供应出现问题，会引起人身安全和巨大的经济损失,无法满足如医院、数据中心等对供电可靠性要求极高场合的使用要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置，其可以解决目前应急柴油发电机组中只有一个控制器进行控制,无法配备冗余控制器并进行有效切换，导致应急柴油发电机组运行可靠性差的问题。
实现上述目的的一种技术方案是：一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置，包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器上集成有第一主继电器和第一自检继电器，所述第一主继电器和所述第一自检继电器上均设有一个信号输出端口，所述第二控制器上集成有第二主继电器和第二自检继电器，所述第二主继电器和所述第二自检继电器上均设有一个信号输出端口；所述第一控制器上还设有第一检测信号输入端口和第一确认信号输入端口，所述第二控制器上还设有第二检测信号输入端口和第二确认信号输入端口；
所述第一主继电器的信号输出端口连接所述第二检测信号输入端口，所述第二主继电器的信号输出端口连接所述第一检测信号输入端口；
所述第一自检继电器的信号输出端口连接所述第二确认信号输入端口，所述第二自检继电器的信号输出端口连接所述第一确认信号输入端口。
进一步的，所述第一控制器和所述第二控制器均为8808型号智能并机控制器。
进一步的，所述第一控制器和所述第二控制器同时连接调压电动电位器和调速电动电位器，所述调压电动电位器连接所述应急柴油发电机组的发电机的调压板，所述调速电动电位器连接所述应急柴油发电机组的柴油发动机的调速板。
进一步的，所述第一控制器和所述第二控制器还同时连接所述应急柴油发电机组的断路器。
进一步的，所述第二控制器的第二主继电器的信号输出端口设有一个延时。
再进一步的，所述第一控制器和第二控制器在硬件上是完全相同的，在系统中是可以互相替换使用的，并且可以方便地通过更改控制器中的程序和参数设置来将第一控制器更改为第二控制器，同时将第二控制器更改为第一控制器。
采用了本发明的一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置的技术方案，即并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置的第一控制器的第一主继电器的信号输出端口和第二控制器的第二检测信号输入端口连接，第二控制器的第二主继电器的信号输出端口和第一控制器的第一检测信号输入端口连接，第一控制器的第一自检继电器的信号输出端口和第二控制器的第二确认信号输入端口连接，第二控制器的第二自检继电器的信号输出端口和第一控制器的第一确认信号输入端口连接的技术方案。其技术效果是：其可以解决目前应急柴油发电机组中只有一个控制器进行控制,无法配备冗余控制器并进行有效切换，导致应急柴油发电机组运行可靠性差的问题。
附图说明
图1为本发明的一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置的结构示意图。
图2为本发明的一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置与柴油发动机、发电机及断路器控制信号连接的示意图。
图3和图4为本发明的一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置中任意一个控制器的工作逻辑图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体的实施例，并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1，本发明的一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置，包括第一控制器1和第二控制器2，第一控制器1上集成有第一主继电器11和第一自检继电器12，以及第一检测信号输入端口13和第一确认信号输入端口14。第一主继电器11和第一自检继电器12上均设有一个信号输出端口。第二控制器2上集成有第二主继电器21和第二自检继电器22，以及第二检测信号输入端口23和第二确认信号输入端口24。第二主继电器21和第二自检继电器22上均设有一个信号输出端口。
第一主继电器11的信号输出端口连接第二控制器2的第二检测信号输入端口23，第二主继电器21的信号输出端口连接第一控制器1的第一检测信号输入端口13。
第一自检继电器12的信号输出端口连接第二控制器2的第二确认信号输入端口24，第二自检继电器22的信号输出端口连接第一控制器1的第一确认信号输入端口14。
本实施例中，第一控制器1和第二控制器2均为8808型号智能并机控制器，由申请人生产并已推向市场，且第一控制器1和第二控制器2均采用出厂设定。对于第一控制器1和第二控制器2的设定均存储在其PLC芯片中。
柴油发电机组控制系统通电后，第一控制器1和第二控制器2上电启动。若第一控制器1率先完成启动,先检测第一检测信号输入端口13是否有脉冲信号输入，如无脉冲信号触发输入，第一主继电器11的信号输出端口向第二控制器2的第二检测信号输入端口23发出一个持续的脉冲信号，使第二控制器2成为备用控制器。
第二控制器2的第二检测信号输入端口23检测到有脉冲信号输入后，第二控制器2的第二自检继电器22被触发，第二自检继电器22的信号输出端口向第一控制器1的第一确认信号输入端口14发出一个持续的脉冲信号。
第一控制器1的第一确认信号输入端口14在确认有脉冲信号输入后，确认第二控制器2存在并处于备用状态。
若第二控制器2通过第二检测信号输入端口23检测到脉冲信号的输入中断，则第二控制器2成为主用控制器，即从备用状态转为并机状态。
柴油发电机组控制系统通电后，第一控制器1和第二控制器2上电启动。若第二控制器2率先完成启动,先检测第二检测信号输入端口23是否有脉冲信号输入，如无脉冲信号触发输入，第二主继电器21的信号输出端口向第一控制器1的第一检测信号输入端口13发出一个持续的脉冲信号，使第一控制器1成为备用控制器。
第一控制器1的第一检测信号输入端口13检测到有脉冲信号输入后，第一控制器1的第一自检继电器12被触发，第一自检继电器12的信号输出端口向第二控制器2的第二确认信号输入端口24发出一个持续的脉冲信号。
第二控制器2的第二确认信号输入端口24在确认有脉冲信号输入后，确认第一控制器1存在并处于备用状态。
若第一控制器1通过第一检测信号输入端口13检测到脉冲信号的输入中断，则第一控制器1成为主用控制器，即从备用状态转为并机状态。
实际操作过程中，第一控制器1和第二控制器2都有可能成为主用控制器，先做好准备的，即先完成启动的为主用控制器，后做好准备，即完成启动的控制器为备用继电器。
其中第二控制器2的第二主继电器21的信号输出端口可以设置一个延时电路，用来避免当两个控制器同时上电时的冲突问题。
第一控制器1和第二控制器2均可通过继电器触点输出形式的开关量信号，采用调速控制和调压控制的方式，对柴油发电机组的柴油发动机4的转速和发电机6的电压分别进行控制，柴油发动机4的调速板和发电机6的调压板最好采用能直接接收这种开关量的控制信号，否则需要采用如图2所示的电动电位器进行控制信号类型的转换。其中第一控制器1和第二控制器2均通过调速电动电位器3连接应急柴油发电机组的柴油发动机4的调速板，通过调压电动电位器5连接应急柴油发电机组的发电机6的调压板。调速电动电位器3和调压电动电位器5的作用在于实现了在第一控制器1和第二控制器2切换时的无缝切换和互锁，不会使应急柴油发电机组产生任何负载或速度的跳变。调速电动电位器3将第一控制器1或第二控制器2发出的升速/降速脉冲信号转变为升速/降速模拟量信号。调压电动电位器5将第一控制器1或第二控制器2发出的升压/降压脉冲信号转变为升压/降压模拟量信号。同时，第一控制器1和第二控制器2还同时连接一个断路器7，断路器7接收第一控制器1或第二控制器2分别发出的合闸/分闸脉冲信号，进行合闸/分闸操作，避免了当采用长保持信号时，第一控制器1和第二控制器2切换时断路器7的误合闸或者误跳闸，从而实现可以在应急柴油发电机组正在操作时完成第一控制器1和第二控制器2的无缝切换和互锁，甚至也可以在负载分配时完成第一控制器1和第二控制器2的无缝切换和互锁，使本发明的一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置的使用灵活性和可靠性大幅度提高。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (5)
1.一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置，包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器上集成有第一主继电器和第一自检继电器，所述第一主继电器和所述第一自检继电器上均设有一个信号输出端口，所述第二控制器上集成有第二主继电器和第二自检继电器，所述第二主继电器和所述第二自检继电器上均设有一个信号输出端口；所述第一控制器上还设有第一检测信号输入端口和第一确认信号输入端口，所述第二控制器上还设有第二检测信号输入端口和第二确认信号输入端口；其特征在于：
所述第一主继电器的信号输出端口连接所述第二检测信号输入端口，所述第二主继电器的信号输出端口连接所述第一检测信号输入端口；
所述第一自检继电器的信号输出端口连接所述第二确认信号输入端口，所述第二自检继电器的信号输出端口连接所述第一确认信号输入端口。
2.根据权利要求1所述的一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置，其特征在于：所述第一控制器和所述第二控制器均为8808型号智能并机控制器。
3.根据权利要求1所述的一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置，其特征在于：所述第一控制器和所述第二控制器同时连接调压电动电位器和调速电动电位器，所述调压电动电位器连接所述应急柴油发电机组的发电机的调压板，所述调速电动电位器连接所述应急柴油发电机组的柴油发动机的调速板。
4.根据权利要求1所述的一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置，其特征在于：所述第一控制器和所述第二控制器还同时连接所述应急柴油发电机组的断路器。
5.根据权利要求1所述的一种并列配置的应急柴油发电机组用冗余控制器切换装置，其特征在于：所述第二控制器的第二主继电器的信号输出端口设置一个延时。
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