CN205880552U - 建筑智能化控制系统的可冗余控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种建筑智能化控制系统的可冗余控制器。它解决了现有控制器故障状态系统无法继续运行等问题。包括人机界面、以太网交换机、至少两个冗余控制器、CAN总线上与I/O接口，每一个冗余控制器具有第一以太网端口和第二以太网端口，一个冗余控制器的第二以太网端口与另外一个冗余控制器的第二以太网端口相连且双向数据传输，且每一个冗余控制器的第一以太网端口均与以太网交换机相连，且人机界面上具有告警模块。优点在于：将楼宇自控系统或智能照明系统的控制器从单一的控制器提升至可冗余的控制器，解决了现有智能照明系统中主控器故障带来的大面积灯光不可控问题以及主控器故障带来的大面积设备停机问题。

Description

建筑智能化控制系统的可冗余控制器

技术领域

本实用新型属于自动化控制技术领域，尤其是涉及一种建筑智能化控制系统的可冗余控制器。

背景技术

建筑智能化控制系统是近十几年来在大型建筑上使用较多的自动化控制系统。例如，建筑智能化控制系统中的楼宇自控系统因系统分布式要求，普遍采用主控制器加现场I/O的系统架构，其中主控制器具有一定的运算、控制、通讯能力。主控制器通过可靠的现场总线，与分布I/O进行通讯。由于控制器为电子产品，在使用中会因为多种因素造成故障。如果是I/O故障，影响局部设备的控制，如果是主控制器故障，整条总线上的I/O将不受控制，会影响大范围的系统运转，这主要市场上现有楼宇自控系统主控制都没有冗余的结构。在一些重要场合，对控制器的可靠性要求是很高的。比如酒店的楼控系统，需要24小时不间断运行。如果主控制器故障，现有的方法是将设备切换成就地模式。这样一来，整个自控系统往往处于瘫痪状态。因主控制器维修周期长，楼宇自控系统也逐步被停用。这也是这么多年来，很多楼宇自控系统不能有效投运的主要原因。又例如，建筑智能化控制系统中的智照明系统，普遍采用主控制器加现场驱动器的系统架构。其中主控制器具有一定的运算、控制、通讯能力，主控制器通过可靠的现场总线，与分布驱动器进行通讯，且由于控制器为电子产品，在使用中会因为多种因素造成故障，如果是驱动器故障，影响局部设备的控制，如果是主控制器故障，整条总线上的驱动器以及其它模块将不受控制，会影响大范围的系统运转，这主要由于市场上现有智能照明系统主控制都没有冗余的功能。智能照明控制系统是近几年来在大型建筑中引入的控制系统。智能照明控制系统对大型建筑照明的控制管理起到了相当大的作用。然而，作为智能照明系统，如果主控制器出现故障，将影响大面积的灯光控制。如果因主控制器故障而导致突然灭灯，在一些重要场合，会引发意外情况，造成的损失不可估量。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种硬切换的双冗余CAN控制器[申请号：201210186270.7]，包括总线接口模块，切换控制模块，第一CAN总线控制器模块、第二CAN总线控制器模块；总线接口模块用于外部总线与片内总线的数据交换，并给出应答；通道切换控制模块从两个CAN总线控制器模块接收控制及数据信号确定第一CAN总线控制器模块、第二CAN总线控制器模块的状态，判断是否进行切换，并将所述控制及数据信号传递给总线接口模块，第一CAN总线控制器模块，第二CAN总线控制器模块。

上述方案在一定程度上解决了现有的控制器发生故障时无法继续工作的问题，但是该方案依然存在着：结构复杂，稳定性差的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种结构简单合理，稳定性好的建筑智能化控制系统的可冗余控制器。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本建筑智能化控制系统的可冗余控制器,包括人机界面，其特征在于，所述的人机界面通过以太网交换机分别连接有至少两个冗余控制器，每一个冗余控制器均连接在同一CAN总线上，且相邻两个冗余控制器之间通过CAN总线相连，所述的冗余控制器依次设置且所述的冗余控制器均通过CAN总线与若干依次设置的I/O接口相连，每一个冗余控制器具有第一以太网端口和第二以太网端口，相邻两个冗余控制器中一个冗余控制器的第二以太网端口与另外一个冗余控制器的第二以太网端口相连且双向数据传输，且每一个冗余控制器的第一以太网端口均与以太网交换机相连，且所述的人机界面上具有告警模块。本可冗余控制器可以运用到建筑智能化控制系统中的楼宇自控系统或智照明系统中，且采用至少两套冗余控制器通过CAN总线与I/O接口连接，两套冗余控制器接入同一CAN总线；每套冗余控制器有两个以太网端口，人机界面、冗余控制器通过以太网交换机联成网络；两个冗余控制器通过第二以太网端口与另一个冗余控制器的第二以太网端口交换数据，实现相互同步；人机界面与两套冗余控制器的第一以太网端口相连，当两套冗余控制器都能正常工作时，其中，一个冗余控制器担任主控；当其中任意一套冗余控制器因故障不能正常工作时，正常的冗余控制器投入工作；当任意冗余控制器故障时，人机界面的告警模块告警提示。

在上述的建筑智能化控制系统的可冗余控制器中，所述的冗余控制器的数量为两个且依次并列设置。

在上述的建筑智能化控制系统的可冗余控制器中，每一个冗余控制器均包括壳体，所述的壳体内设有CPU模块，所述的第一以太网端口和第二以太网端口均设置壳体上端且均与CPU模块相连，所述的壳体下端依次设有均与CPU模块相连的数据收发模块接口、485模块接口以及CAN模块接口，且所述的数据收发模块接口具有TX接口、RX接口与GND接口。

在上述的建筑智能化控制系统的可冗余控制器中，所述的壳体上设有若干与CPU模块相连的指示灯。

在上述的建筑智能化控制系统的可冗余控制器中，所述的壳体下端中部设有向外延伸的安装座，且所述的安装座上具有安装孔。

在上述的建筑智能化控制系统的可冗余控制器中，所述的告警模块为可视化警报模块和/或声音警报模块。

与现有的技术相比，本建筑智能化控制系统的可冗余控制器的优点在于：当本可冗余控制器运用到智照明系统中时，将智能照明系统控制器从单一的控制器提升至可冗余的控制器，解决了现有智能照明系统中主控器故障带来的大面积灯光不可控问题，本方案对主控制器实现了冗余，在主控制器有一个故障的情况下，另一个能马上接管运行，保障系统的连续性，避免由于主控制器故障带来的不良后果，同时，当本可冗余控制器运用到楼宇自控系统中时，将楼宇自控系统控制器从单一的控制器提升至可冗余的控制器，解决了现有楼宇自控系统中主控器故障带来的大面积设备停机问题。

附图说明

图1为本实用新型提供的结构示意图。

图2为本实用新型提供的冗余控制器的结构示意图。

图中，人机界面1、告警模块11、以太网交换机2、冗余控制器3、第一以太网端口ETH1、第二以太网端口ETH2、壳体31、CPU模块32、数据收发模块接口33、TX接口331、RX接口332、GND接口333、485模块接口34、CAN模块接口35、指示灯36、安装座37、安装孔371、CAN总线4、I/O接口5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-2所示，本建筑智能化控制系统的可冗余控制器,包括人机界面1，人机界面1通过以太网交换机2分别连接有两个依次并列设置的冗余控制器3，每一个冗余控制器3均连接在同一CAN总线4上，且两个冗余控制器3之间通过CAN总线4相连，冗余控制器3依次设置且冗余控制器3均通过CAN总线4与若干依次设置的I/O接口5相连，每一个冗余控制器3具有第一以太网端口ETH1和第二以太网端口ETH2，两个冗余控制器3中一个冗余控制器3的第二以太网端口ETH2与另外一个冗余控制器3的第二以太网端口ETH2相连且双向数据传输，且每一个冗余控制器3的第一以太网端口ETH1均与以太网交换机2相连，且人机界面1上具有告警模块11，优选地，这里的告警模块11为可视化警报模块和/或声音警报模块，本可冗余控制器可以运用到建筑智能化控制系统中的楼宇自控系统或智照明系统中，且采用至少两套冗余控制器3通过CAN总线4与I/O接口5连接，两套冗余控制器3接入同一CAN总线4；每套冗余控制器4有两个以太网端口，人机界面1、冗余控制器4通过以太网交换机2联成网络；两个冗余控制器4通过第二以太网端口ETH2与另一个冗余控制器4的第二以太网端口ETH2交换数据，实现相互同步；人机界面1与两套冗余控制器4的第一以太网端口ETH1相连，当两套冗余控制器4都能正常工作时，其中，一个冗余控制器4担任主控；当其中任意一套冗余控制器4因故障不能正常工作时，正常的冗余控制器4投入工作；当任意冗余控制器4故障时，人机界面1的告警模块11告警提示。

具体地，本实施例中每一个冗余控制器3均包括壳体31，壳体31内设有CPU模块32，第一以太网端口ETH1和第二以太网端口ETH2均设置壳体31上端且均与CPU模块32相连，壳体31下端依次设有均与CPU模块32相连的数据收发模块接口33、485模块接口34以及CAN模块接口35，且数据收发模块接口33具有TX接口331、RX接口332与GND接口333，这里的壳体31上设有若干与CPU模块32相连的指示灯36，为了便于安装，壳体31下端中部设有向外延伸的安装座37，且安装座37上具有安装孔371。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了人机界面1、告警模块11、以太网交换机2、冗余控制器3、第一以太网端口ETH1、第二以太网端口ETH2、壳体31、CPU模块32、数据收发模块接口33、TX接口331、RX接口332、GND接口333、485模块接口34、CAN模块接口35、指示灯36、安装座37、安装孔371、CAN总线4、I/O接口5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.一种建筑智能化控制系统的可冗余控制器,包括人机界面(1)，其特征在于，所述的人机界面(1)通过以太网交换机(2)分别连接有至少两个冗余控制器(3)，每一个冗余控制器(3)均连接在同一CAN总线(4)上，且相邻两个冗余控制器(3)之间通过CAN总线(4)相连，所述的冗余控制器(3)依次设置且所述的冗余控制器(3)均通过CAN总线(4)与若干依次设置的I/O接口(5)相连，每一个冗余控制器(3)具有第一以太网端口(ETH1)和第二以太网端口(ETH2)，相邻两个冗余控制器(3)中一个冗余控制器(3)的第二以太网端口(ETH2)与另外一个冗余控制器(3)的第二以太网端口(ETH2)相连且双向数据传输，且每一个冗余控制器(3)的第一以太网端口(ETH1)均与以太网交换机(2)相连，且所述的人机界面(1)上具有告警模块(11)。

2.根据权利要求1所述的建筑智能化控制系统的可冗余控制器，其特征在于，所述的冗余控制器(3)的数量为两个且依次并列设置。

3.根据权利要求2所述的建筑智能化控制系统的可冗余控制器，其特征在于，每一个冗余控制器(3)均包括壳体(31)，所述的壳体(31)内设有CPU模块(32)，所述的第一以太网端口(ETH1)和第二以太网端口(ETH2)均设置壳体(31)上端且均与CPU模块(32)相连，所述的壳体(31)下端依次设有均与CPU模块(32)相连的数据收发模块接口(33)、485模块接口(34)以及CAN模块接口(35)，且所述的数据收发模块接口(33)具有TX接口(331)、RX接口(332)与GND接口(333)。

4.根据权利要求3所述的建筑智能化控制系统的可冗余控制器，其特征在于，所述的壳体(31)上设有若干与CPU模块(32)相连的指示灯(36)。

5.根据权利要求3或4所述的建筑智能化控制系统的可冗余控制器，其特征在于，所述的壳体(31)下端中部设有向外延伸的安装座(37)，且所述的安装座(37)上具有安装孔(371)。

6.根据权利要求1所述的建筑智能化控制系统的可冗余控制器，其特征在于，所述的告警模块(11)为可视化警报模块和/或声音警报模块。