CN105573113A - 一种数字化集成式冗余控制系统 - Google Patents

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00—Safety arrangements
    • G05B9/02—Safety arrangements electric
    • G05B9/03—Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems

Abstract

本发明涉及一种增数字化集成式冗余控制系统，包括数字化集成式冗余控制器，电气控制回路，信号收集回路和变频驱动回路；数字化集成式冗余控制器为两套独立的信息处理单元，变频驱动回路包括主变频驱动回路和从变频驱动回路；数字化集成式冗余控制器中的每一套信息处理单元均电连接电气控制回路、信号收集回路、主变频驱动回路和从变频驱动回路；电气控制回路和信号收集回路均电连接两套独立的信息处理单元、主变频驱动回路和从变频驱动回路。本发明具备独立的两套控制系统，互为备用的工作方式，当工作状态中的控制中心出现故障时，只要值班人员手动切换工作方式，将备用系统投入运行，就能立即解决用户的断水问题。

Description

一种数字化集成式冗余控制系统
技术领域
本发明涉及一种控制系统，具体涉及一种具备独立的两套控制系统，互为备用的工作方式，当工作状态中的控制中心出现故障时，只要值班人员手动切换工作方式，将备用系统投入运行，就能立即解决用户的断水问题的数字化集成式冗余控制系统。
背景技术
随着城市建设的不断发展，人们居住的小区、商场越来越多,对生活品质的要求也越来越高，对二次供水设备的要求越来越严格，目前二次供水的水泵机组的控制系统都是单一的控制方式，没有备用自动控制系统，如果这套系统发生故障，小区用户会立即断水，对用户造成不便。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种具备独立的两套控制系统，互为备用的工作方式，当工作状态中的控制中心出现故障时，只要值班人员手动切换工作方式，将备用系统投入运行，就能立即解决用户的断水问题的数字化集成式冗余控制系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种增数字化集成式冗余控制系统，所述的数字化集成式冗余控制系统包括：数字化集成式冗余控制器，电气控制回路，信号收集回路和变频驱动回路。
数字化集成式冗余控制器为两套独立的信息处理单元，变频驱动回路包括主变频驱动回路和从变频驱动回路。
数字化集成式冗余控制器中的每一套信息处理单元均电连接电气控制回路、信号收集回路、主变频驱动回路和从变频驱动回路。
电气控制回路电连接数字化集成式冗余控制器中的两套独立的信息处理单元、主变频驱动回路和从变频驱动回路。
信号收集回路电连接数字化集成式冗余控制器中的两套独立的信息处理单元、主变频驱动回路和从变频驱动回路。
在本发明的具体实施例子中，所述的数字化集成式冗余控制器包括两套驱动电源，两套中央处理器，两套模数转换单元，两套I/O处理单元，两套通信处理单元，两套数码显示单元，两套独立的信息处理单元并联，两套独立的信息处理单元通过转换开关手动切换；
两套中央处理器中的其中一套与两套驱动电源中的其中一套电连接，两套中央处理器中的另一套与两套驱动电源中的另一套电连接，通过驱动电源驱动中央处理器；
两套中央处理器上分别连接有一套模数转换单元、一套I/O处理单元、一套通信处理单元和一套数码显示单元。
在本发明的具体实施例子中，所述模数转换单元上电连接有压力传感器、流量计、浊度仪、余氯仪、液位计。
在本发明的具体实施例子中，所述I/O处理单元电连接变频器、水泵、电控阀、报警器。
在本发明的具体实施例子中，所述通信处理单元上安装有2个RS485与1个RJ45以太网接口，支持MODBUS与MODBUS/TCP协议。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的数字化集成式冗余控制系统有如下优点：本发明节具备独立的两套控制系统，互为备用的工作方式，当工作状态中的控制中心出现故障时，只要值班人员手动切换工作方式，将备用系统投入运行，就能立即解决用户的断水问题。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中的数字化集成式冗余控制器的结构框图。
图3为本发明中的模数转换单元上连接的构件的结构框图。
图4为本发明中的I/O处理单元上连接的构件的结构框图。
图5为本发明中的通信结构的结构示意图。
图6为本发明中的通数码显示单元包括的构件的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
图1为本发明的整体结构示意图，如图1所示，本发明提供的数字化集成式冗余控制系统包括：数字化集成式冗余控制器1，电气控制回路2，信号收集回路3和变频驱动回路4；数字化集成式冗余控制器1为两套独立的信息处理单元，变频驱动回路4包括主变频驱动回路401和从变频驱动回路402；数字化集成式冗余控制器1中的每一套信息处理单元均电连接电气控制回路2、信号收集回路3、主变频驱动回路401和从变频驱动回路402；电气控制回路2电连接数字化集成式冗余控制器1中的两套独立的信息处理单元、主变频驱动回路401和从变频驱动回路402；信号收集回路3电连接数字化集成式冗余控制器1中的两套独立的信息处理单元、主变频驱动回路401和从变频驱动回路402。
图2为本发明中的数字化集成式冗余控制器的结构框图。如图2所示，本发明中的数字化集成式冗余控制器1包括两套驱动电源101、107，两套中央处理器102、108，两套模数转换单元103、109，两套I/O处理单元104、110，两套通信处理单元105、111，两套数码显示单元106、112，两套独立的信息处理单元并联，两套独立的信息处理单元通过转换开关手动切换。
两套中央处理器102、108中的其中一套与两套驱动电源101、107中的其中一套电连接，两套中央处理器102、108中的另一套与两套驱动电源101、107中的另一套电连接，通过驱动电源101、107驱动中央处理器。
两套中央处理器102、108上分别连接有一套模数转换单元103、109、一套I/O处理单元104、110、一套通信处理单元105、111和一套数码显示单元106、112。
图3为本发明中的模数转换单元上连接的构件的结构框图。如图3所示，本发明中的模数转换单元103、109上电连接有压力传感器、流量计、浊度仪、余氯仪、液位计。
图4为本发明中的I/O处理单元上连接的构件的结构框图。如图4所示，本发明中的I/O处理单元电连接变频器、水泵、电控阀、报警器。
通信处理单元105、111上安装有2个RS485与1个RJ45以太网接口，支持MODBUS与MODBUS/TCP协议，参见图5。
数码显示单元包括显示指示灯和显示数据值，参见图6。
在具体的实施过程中，主备冗余控制器是一款带有两个可编程控制器，能实现主控制器和备用控制器进行冗余的，且带按键和数码管显示的控制器；
数字化集成式冗余控制器1中控制器的主要特点：
1.该控制器带有两个可编程控制器，一个作为主控制器，一个作为备用控制器，通过电源开关进行方便切换；
2.每个控制器带有6个按键和8个指示灯；通过按键可以对控制器的系统的参数进行配置和显示，同时也可以通过按键将控制器切换到手动模式，直接通过按键对控制器进行手动输出操作；指示灯，用来指示控制器的运行状态等功能；
3.每个控制器都支持梯形图编程。
4.每个控制器的系统参数菜单分级显示，同时做到不用不显示，用户可以自定义和修改；
5.每个控制器带有2路RS485的通信接口；每路RS485通信接口都支持标准的MODBUS通信协议和用户自定义通信协议；
6.每个控制器都带有9个继电器输出；
7.每个控制器带4个点DI输入；
8.每个控制器带有4路AI输入，3路0～20mA输入，1路0～10V输入；
9.每个控制器带有2路AO输出(0～10V)；
10.每个控制器带有1个以太网通信接口，支持MODBUS/TCP协议；
11.每个控制带有双排数码管作为显示；
12.抗干扰能力强，使系统工作更可靠；
数字化集成式冗余控制器的原理在于该系统由主控制回路与备用控制回路组成，并通过转换开关手动切换，两套控制系统具备独立的指示灯、按键、供电回路。分别具有独立的I/O与模拟量输入/输出功能。拥有2个RS485与1个RJ45以太网接口，支持MODBUS与MODBUS/TCP协议。该控制系统通过信号收集回路采集运行泵组的反馈压力，并通过内部程序数据处理后输出模拟量信号去驱动变频器工作，达到泵组出口恒压调节。
本发明具备独立的两套控制系统，互为备用的工作方式，当工作状态中的控制中心出现故障时，只要值班人员手动切换工作方式，将备用系统投入运行，就能立即解决用户的断水问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种增数字化集成式冗余控制系统，其特征在于：所述的数字化集成式冗余控制系统包括：数字化集成式冗余控制器，电气控制回路，信号收集回路和变频驱动回路；
数字化集成式冗余控制器为两套独立的信息处理单元，变频驱动回路包括主变频驱动回路和从变频驱动回路；
数字化集成式冗余控制器中的每一套信息处理单元均电连接电气控制回路、信号收集回路、主变频驱动回路和从变频驱动回路；
电气控制回路电连接数字化集成式冗余控制器中的两套独立的信息处理单元、主变频驱动回路和从变频驱动回路；
信号收集回路电连接数字化集成式冗余控制器中的两套独立的信息处理单元、主变频驱动回路和从变频驱动回路。
2.根据权利要求1所述的数字化集成式冗余控制系统，其特征在于：所述的数字化集成式冗余控制器包括两套驱动电源，两套中央处理器，两套模数转换单元，两套I/O处理单元，两套通信处理单元，两套数码显示单元，两套独立的信息处理单元并联，两套独立的信息处理单元通过转换开关手动切换；
两套中央处理器中的其中一套与两套驱动电源中的其中一套电连接，两套中央处理器中的另一套与两套驱动电源中的另一套电连接，通过驱动电源驱动中央处理器；
两套中央处理器上分别连接有一套模数转换单元、一套I/O处理单元、一套通信处理单元和一套数码显示单元。
3.根据权利要求2所述的数字化集成式冗余控制系统，其特征在于：所述模数转换单元上电连接有压力传感器、流量计、浊度仪、余氯仪、液位计。
4.根据权利要求2所述的数字化集成式冗余控制系统，其特征在于：所述I/O处理单元电连接变频器、水泵、电控阀、报警器。
5.根据权利要求2所述的数字化集成式冗余控制系统，其特征在于：所述通信处理单元上安装有2个RS485与1个RJ45以太网接口，支持MODBUS与MODBUS/TCP协议。
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