CN111208804A - 除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联方法，其中，系统包括集中控制单元，若干个现场控制单元；集中控制单元通过通信总线与若干个现场控制单元连接，第一个现场控制单元的信号输入端通过硬联线路与最后一个现场控制单元的信号输出端连接，相邻的两个现场控制单元的信号输出端与信号输入端连接。本发明的集中控制单元通过通信总线与若干个现场控制单元连接，第一个现场控制单元的信号输入端通过硬联线路与最后一个现场控制单元的信号输出端连接，相邻的两个现场控制单元的信号输出端与信号输入端连接，使得通信总线连接出现故障时，能够自动切换到硬联线路连接，使得除尘器保证进行正常的工作。

Description

除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联方法
技术领域
本发明涉及除尘器清灰控制技术领域，更具体地说是指除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联方法。
背景技术
现有的采用通讯总线连接现场控制单元的除尘器清灰控制系统，若总线出现故障或者总线收到干扰时，整个系统将无法正常工作，影响到除尘器的正常运行，因此，无法满足需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联，包括集中控制单元，若干个现场控制单元；所述集中控制单元通过通信总线与若干个现场控制单元连接，第一个现场控制单元的信号输入端通过硬联线路与最后一个现场控制单元的信号输出端连接，相邻的两个现场控制单元的信号输出端与信号输入端连接。
其进一步技术方案为：所述现场控制单元包括用于防止现场控制单元死机的防死机模块和现场控制芯片；所述现场控制芯片与防死机模块连接。
其进一步技术方案为：所述防死机模块包括电阻R137，检测芯片U48，电阻R139，光电耦合器U47，电阻R10，电阻R11，三极管Q28，二极管D29，及继电器Relay7；所述电阻R137的第一端与电源输入端连接，第二端与检测芯片U48的MR端脚连接，检测芯片U48的WDI端脚与现场控制芯片的Cpus le管脚连接，检测芯片U48的WDO端脚与电阻R139的第一端连接，电阻R139的第二端与光电耦合器U47的输入端连接，光电耦合器U47的输出端分别与电阻R10的第一端，电阻R11的第一端，及三极管Q28的集电极连接，所述电阻R10的第二端与二极管D29的负极，及继电器Relay7的输入端连接，电阻R11的第二端与三极管Q28的基极连接，三极管Q28的发射极与二极管D29的正极，及继电器Relay7的输入端连接，继电器Relay7的输出端与现场控制芯片的DI端脚，及DO端脚连接，现场控制芯片的DI输入端连接继电器Relay7的公共点，现场控制芯片DO输出端连接常闭点。
其进一步技术方案为：所述检测芯片U48的型号为MAX706或SP706。
其进一步技术方案为：所述现场控制单元在断电时，现场控制芯片的DI信号输入端脚短接到DO输出端脚。
其进一步技术方案为：所述现场控制单元损坏时，现场控制芯片的DI输入端的信号短接到DO输出端。
其进一步技术方案为：所述继电器Relay7的型号为JQ1P-12-F。
其进一步技术方案为：所述集中控制单元为GW系列管理机。
其进一步技术方案为：所述现场控制芯片为WHVC系列控制器。
除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联方法，采用通讯总线同步心跳信号和现场控制单元的DI输入端、DO输出端的干接点硬联线路令牌环信号同时运行，运行流程包括以下步骤：
判断当前现场控制单元是否接收到集中控制单元发出的信号；
若是，则检测当前现场控制单元的DI输入端是否有令牌信号输入；
若有令牌信号输入，则将当前现场控制单元的DO输出端将信号输出2秒，并返回步骤“判断当前现场控制单元是否能接收到集中控制单元发出的信号”；若无令牌信号输入，直接返回步骤“判断当前现场控制单元是否能接收到集中控制单元发出的信号”；
若否，则检测当前现场控制单元的DI输入端是否有令牌信号输入；
若有令牌信号输入，则启动当前现场控制单元清灰一次，并将当前现场控制单元的DO输出端将信号输出2秒，且返回步骤“判断当前现场控制单元是否能接收到集中控制单元发出的信号”；若无令牌信号输入，直接返回步骤“判断当前现场控制单元是否能接收到集中控制单元发出的信号”。
本发明与现有技术相比的有益效果是：集中控制单元通过通信总线与若干个现场控制单元连接，第一个现场控制单元的信号输入端通过硬联线路与最后一个现场控制单元的信号输出端连接，相邻的两个现场控制单元的信号输出端与信号输入端连接，使得通信总线连接出现故障时，能够自动切换到硬联线路连接，使得除尘器保证进行正常的工作，实用性强，能够更好地满足需求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为现有技术的方框示意图；
图2为本发明除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联的方框示意图；
图3为本发明现场控制单元的电路原理图；
图4为本发明除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联方法的流程示意图。
具体实施方式
为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如无特别说明，本文中的“/”代表含义为“或”。
如图1至图4所示的具体实施例，其中，如图1所示的现有技术，采用总线连接现场控制单元的清灰控制系统，当总线上任何一点出现问题时，系统均无法保证每个现场执行单元能够执行最基本的控制操作，造成控制系统的不正常工作。总线的问题包括：1、总线断掉，整个系统无法正常运行；2、现场某个总线单元总线接口损坏或者接触不良，对应的设备可能无法正常启动运行；3、总线上有干扰造成信号传输不良，系统部分或者全部无法正常运行。
其中，传统技术仅使用总线连接的清灰控制系统，当总线出现故障时，上层管理设备无法通过总线控制现场的清灰控制单元，引起清灰系统瘫痪；传统技术仅使用总线连接的清灰控制系统，在某台现场的清灰控制设备的在总线接口损坏时，损坏的设备无法通过接收上层管理设备的信号实现系统联动工作造成系统工作不正常；传统技术仅使用干接点硬联的清灰控制系统，无法通过总线读取现场每个单元的数据，无法修改现场每台设备的工作状态，更无法实现根据每台设备的实时状态进行针对性的清灰控制；传统技术干接点硬联的清灰控制系统，当其中某一台设备出现问题时，其他设备可能会受到影响；控制系统只允许总线和干接点硬联接方式二选一，不可以同时存在。
其中，如图2至图3所示，本发明公开了除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联，包括集中控制单元10，若干个现场控制单元20；所述集中控制单元10通过通信总线与若干个现场控制单元20连接，第一个现场控制单元20的信号输入端(DI)通过硬联线路与最后一个现场控制单元20的信号输出端(DO)连接，相邻的两个现场控制单元20的信号输出端与信号输入端连接。
其中，在本实施例中，通信总线和硬联线路同时运行。
其中，在本实施例中，在原有通信总线接口的基础上为每台箱体增加一路专用的DI和DO通道，实现通讯总线和硬联线路同步工作；集中控制单元10定时通过通信总线下发同步心跳信号，现场控制单元20也会通过DO和DI点传输启动令牌指令(默认现场控制单元1为初始令牌命令发起者)；现场控制单元20若能检测到集中控制单元10的同步心跳信号，则说明通讯正常，现场控制单元20接受集中控制单元10的控制进行清灰操作。但是，若现场控制单元20由于以下原因：1、整个总线损坏；2、集中控制单元损坏；3、当前现场控制单元的总线接口损坏；4、当前现场控制单元的总线接口接触不良；5、总线存在干扰造成当前控制单元接收信号不稳定；因为上述原因，导致出现无法正常的被集中控制单元10控制时，现场控制单元20会利用硬联线路传递的令牌启动信号用于启动清灰工作，保证除尘器每个箱体都能得到清灰操作。
其中，所述现场控制单元20包括用于防止现场控制单元死机的防死机模块和现场控制芯片；所述现场控制芯片与防死机模块连接。
其中，如图3所示，所述防死机模块包括电阻R137，检测芯片U48，电阻R139，光电耦合器U47，电阻R10，电阻R11，三极管Q28，二极管D29，及继电器Relay7；所述电阻R137的第一端与电源输入端连接，第二端与检测芯片U48的MR端脚连接，检测芯片U48的WDI端脚与现场控制芯片的Cpus le管脚连接，检测芯片U48的WDO端脚与电阻R139的第一端连接，电阻R139的第二端与光电耦合器U47的输入端连接，光电耦合器U47的输出端分别与电阻R10的第一端，电阻R11的第一端，及三极管Q28的集电极连接，所述电阻R10的第二端与二极管D29的负极，及继电器Relay7的输入端连接，电阻R11的第二端与三极管Q28的基极连接，三极管Q28的发射极与二极管D29的正极，及继电器Relay7的输入端连接，继电器Relay7的输出端与现场控制芯片的DI端脚，及DO端脚连接，现场控制芯片的DI输入端连接继电器Relay7的公共点(COM)，现场控制芯片DO输出端连接常闭点(NC)。
进一步地，检测芯片U48的PF1端脚和GND端脚均接地，检测芯片U48的WDO端脚还与保护电路使能信号连接，光电耦合器U47的输入端还接地，光电耦合器U47的输出端和三极管Q28的集电极均接地。
其中，所述检测芯片U48的型号为MAX706或SP706，所述光电耦合器U47的型号为PS2501，所述三极管Q28的型号为MMBT3906，所述二极管D29的型号为1N4007。
其中，所述现场控制单元20在断电时，现场控制芯片的DI信号输入端脚短接到DO输出端脚。
其中，所述现场控制单元20损坏时，现场控制芯片的DI输入端的信号短接到DO输出端。
其中，所述继电器Relay7的型号为JQ1P-12-F。所述集中控制单元为GW系列管理机。所述现场控制芯片为WHVC系列控制器，例如：WHVC1-M20-01-D，WHVC-M36-04-B等。
其中，在现场控制芯片正常工作前，将DI_input的信号旁路到DO_output上；检测现场控制芯片管脚Cpus le的输出，当1.6S内未收到，Cpus le的脉冲信号时，同样会将信号旁路到DO_output；在设备(现场控制单元)未上电前，将DI_input的信号旁路到DO_output上。
其中，在本实施例中，为了防止现场控制单元20程序紊乱死机时无法执行清灰操作，引入硬件检测芯片U48，当发现出现死机的情况时会通过继电器Relay7自动的将DI输出信号短接到输出信号上，以免令牌环被损坏。在继电器Relay7的选取上，采用DI_input和DO_output为一对常闭触点，目的是在当前现场控制设备(现场控制单元)没有上电的时候，其DI点和DO点的信号时联通的，这样在除尘器运行过程中即使任何一台设备(现场控制单元)出现电源损坏等无法开机的故障时，也能够保证其余的设备不受影响，大幅度提高除尘器清灰控制设备的可靠性。
其中，如图4所示，本发明中还公开了除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联方法，采用通讯总线同步心跳信号和现场控制单元的DI输入端、DO输出端的干接点硬联线路令牌环信号同时运行，运行流程包括以下步骤：
S1，判断当前现场控制单元是否接收到集中控制单元发出的信号；
S2，若是，则检测当前现场控制单元的DI输入端是否有令牌信号输入；
S3，若有令牌信号输入，则将当前现场控制单元的DO输出端将信号输出2秒，并返回步骤S1；若无令牌信号输入，直接返回步骤S1；
S4，若否，则检测当前现场控制单元的DI输入端是否有令牌信号输入；
S5，若有令牌信号输入，则启动当前现场控制单元清灰一次，并将当前现场控制单元的DO输出端将信号输出2秒，且返回步骤S1；若无令牌信号输入，直接返回步骤S1。
其中，当通信总线连接出现故障时，能够自动切换到硬联线路连接，使得除尘器保证进行正常的工作，实用性强，能够更好地满足需求。
其中，本发明在保证使用通信总线，节省大量线路的前提下，实现了系统层面的可靠，保证了采用该技术的除尘器能够稳定可靠的运行；该发明具有以下优点：1、解决了设备老化，通信总线老化，总线系统宕机的问题；2、解决了传统技术只使用节点(通信总线)的系统，信号量少，无法达到满足智能控制的需求；3、解决了传统技术只使用节点的系统，当其中某台(设备)彻底损坏时，其余系统受影响的问题；4、解决了出现干扰时，个别现场控制设备无法工作的问题。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联，其特征在于，包括集中控制单元，若干个现场控制单元；所述集中控制单元通过通信总线与若干个现场控制单元连接，第一个现场控制单元的信号输入端通过硬联线路与最后一个现场控制单元的信号输出端连接，相邻的两个现场控制单元的信号输出端与信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联，其特征在于，所述现场控制单元包括用于防止现场控制单元死机的防死机模块和现场控制芯片；所述现场控制芯片与防死机模块连接。
3.根据权利要求2所述的除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联，其特征在于，所述防死机模块包括电阻R137，检测芯片U48，电阻R139，光电耦合器U47，电阻R10，电阻R11，三极管Q28，二极管D29，及继电器Relay7；所述电阻R137的第一端与电源输入端连接，第二端与检测芯片U48的MR端脚连接，检测芯片U48的WDI端脚与现场控制芯片的Cpusle管脚连接，检测芯片U48的WDO端脚与电阻R139的第一端连接，电阻R139的第二端与光电耦合器U47的输入端连接，光电耦合器U47的输出端分别与电阻R10的第一端，电阻R11的第一端，及三极管Q28的集电极连接，所述电阻R10的第二端与二极管D29的负极，及继电器Relay7的输入端连接，电阻R11的第二端与三极管Q28的基极连接，三极管Q28的发射极与二极管D29的正极，及继电器Relay7的输入端连接，继电器Relay7的输出端与现场控制芯片的DI端脚，及DO端脚连接，现场控制芯片的DI输入端连接继电器Relay7的公共点，现场控制芯片DO输出端连接常闭点。
4.根据权利要求3所述的除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联，其特征在于，所述检测芯片U48的型号为MAX706或SP706。
5.根据权利要求3所述的除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联，其特征在于，所述现场控制单元在断电时，现场控制芯片的DI信号输入端脚短接到DO输出端脚。
6.根据权利要求3所述的除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联，其特征在于，所述现场控制单元损坏时，现场控制芯片的DI输入端的信号短接到DO输出端。
7.根据权利要求3所述的除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联，其特征在于，所述继电器Relay7的型号为JQ1P-12-F。
8.根据权利要求3所述的除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联，其特征在于，所述集中控制单元为GW系列管理机。
9.根据权利要求3所述的除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联，其特征在于，所述现场控制芯片为WHVC系列控制器。
10.除尘器清灰系统及掉线故障安全热备硬联方法，其特征在于，采用通讯总线同步心跳信号和现场控制单元的DI输入端、DO输出端的干接点硬联线路令牌环信号同时运行，运行流程包括以下步骤：
判断当前现场控制单元是否接收到集中控制单元发出的信号；
若是，则检测当前现场控制单元的DI输入端是否有令牌信号输入；
若有令牌信号输入，则将当前现场控制单元的DO输出端将信号输出2秒，并返回步骤“判断当前现场控制单元是否能接收到集中控制单元发出的信号”；若无令牌信号输入，直接返回步骤“判断当前现场控制单元是否能接收到集中控制单元发出的信号”；
若否，则检测当前现场控制单元的DI输入端是否有令牌信号输入；
若有令牌信号输入，则启动当前现场控制单元清灰一次，并将当前现场控制单元的DO输出端将信号输出2秒，且返回步骤“判断当前现场控制单元是否能接收到集中控制单元发出的信号”；若无令牌信号输入，直接返回步骤“判断当前现场控制单元是否能接收到集中控制单元发出的信号”。
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CN111766843A (zh) * 2020-07-27 2020-10-13 沃尔士环控系统工程(深圳)有限公司 用于除尘器的集散清灰控制系统及控制方法

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