專利名稱：一種分布式控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，分布式控制系統(tǒng)包括控制柜和繼電器柜，其開關(guān)量輸出結(jié)構(gòu)為位于控制柜 中的DO (數(shù)字輸出)卡或DIO (數(shù)字輸入輸出)卡輸出24V開關(guān)信號，通過預(yù)制電纜送到繼 電器柜中的繼電器排進行信號放大，然后去驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備。現(xiàn)有的方式具有如下不足(1)機柜多，占地面積大。根據(jù)工程統(tǒng)計，通常300mw的分布式控制系統(tǒng)除了控制器所在的機柜之外，需要 專用的繼電器機柜是6、7個，600mw的系統(tǒng)所需專用的繼電器機柜是十幾個。以國華陳家港2X660MW工程DCS系統(tǒng)的鍋爐電子設(shè)備間為例，#1機爐側(cè)電子間 需要25面主機柜，7面擴展柜，6面繼電器柜。#2機爐側(cè)電子間需要20面主機柜，5面擴展 柜，5面繼電器柜。(2)預(yù)制電纜長，接頭多，可靠性較低。(3)測點分布不均勻，繼電器柜電纜密集。(4)配線多，成本高，電裝工作量大。每一個DO卡或者DIO卡都要對應(yīng)一根預(yù)置電纜，通常來說有幾塊DIO或者DO卡 就會有幾條預(yù)置電纜，一個60MW系統(tǒng)大概需要將近兩百根電纜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種分布式控制系統(tǒng)，能夠減少占地面積，降低 成本，簡化電裝工作量，提高可靠性和抗干擾能力。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種分布式控制系統(tǒng)，包括繼電器，包括控制端和輸出回路；繼電器底座，安裝有多個所述繼電器，與所述控制器相連；控制器，用于產(chǎn)生控制指令；所述控制指令用于指示吸合或斷開所述繼電器底座 上安裝的繼電器；繼電器控制模塊，安裝在所述繼電器底座上，通過所述繼電器底座接收所述控制 指令，用于根據(jù)所述控制指令，通過所述繼電器底座給相應(yīng)的繼電器的控制端供電或不供 H1^ ο進一步地，所述繼電器底座包括一個或多個；每個繼電器底座上各安裝一個所述 繼電器控制模塊。進一步地，所述繼電器底座具體包括拔碼開關(guān)，用于設(shè)置本繼電器底座的標識；DB25端子，用于連接所述控制器；
接線端子，用于分別提供各繼電器的輸出回路的連接端；所述控制器根據(jù)所述標識分辨不同的繼電器底座。進一步地，所述繼電器控制模塊具體包括繼電器底座接口，與繼電器控制模塊所在的繼電器底座相連；通訊電路，通過所述繼電器底座接口與繼電器控制模塊所在的繼電器底座相連；若干路驅(qū)動電路，通過所述繼電器底座接口與繼電器控制模塊所在的繼電器底座 相連，通過該繼電器底座與該繼電器底座上安裝的繼電器的控制端一一對應(yīng)連接；處理器，用于通過所述通訊電路接收所述控制器發(fā)送的控制指令，根據(jù)該指令輸 m—鉬開關(guān)量序歹U，^r^mmm電路一一對應(yīng)，輸m給對應(yīng)的一路驅(qū)動電路；所述開關(guān) 量的狀態(tài)包括表示給所連接的繼電器控制端供電的第一狀態(tài)，和不給所連接的繼電器控制 端供電的第二狀態(tài)；各路所述驅(qū)動電路當收到第一狀態(tài)的開關(guān)量時，輸出電信號給所連接的繼電器的 控制端，當收到第二狀態(tài)的開關(guān)量時，不輸出電信號給所連接的繼電器的控制端。進一步地，所述控制指令為一數(shù)值序列，各位分別固定對應(yīng)于繼電器底座上的一 個繼電器；各位的數(shù)值均有兩種可選值，第一數(shù)值代表吸合繼電器，第二數(shù)值代表斷開繼電
ο進一步地，所述處理器根據(jù)控制指令相應(yīng)輸出所述開關(guān)量序列具體是指所述處理器根據(jù)控制指令中各位與繼電器的對應(yīng)關(guān)系，以及各驅(qū)動電路和繼電器 控制端的連接關(guān)系，確定控制指令中各位所對應(yīng)的驅(qū)動電路；按照各位的數(shù)值輸出開關(guān)量 給該位對應(yīng)的驅(qū)動電路，當數(shù)值為第一數(shù)值時輸出第一狀態(tài)的開關(guān)量，當數(shù)值為第二數(shù)值 時輸出第二狀態(tài)的開關(guān)量。進一步地，所述繼電器控制模塊還包括一驅(qū)動保護電路，用于避免繼電器電感線圈反向電動勢對所述驅(qū)動電路的沖擊。進一步地，所述繼電器控制模塊還包括一抗干擾電路，用于增強所述通訊電路對電磁干擾的抗干擾性能。進一步地，所述繼電器控制模塊還包括—掉電不丟失存儲器，用于分別保存所述處理器輸出的開關(guān)量序列；當所述處理 器根據(jù)所述控制指令重新輸出開關(guān)量序列時，所述存儲器更新所保存的開關(guān)量序列；所述繼電器控制模塊掉電后重新啟動時，所述處理器按照所述存儲器中保存的開 關(guān)量進行輸出。進一步地，所述存儲器還用于保存默認輸出的開關(guān)量；所述處理器當與所述控制器通訊超時達到超時閾值時，按照所述存儲器中保存的 默認輸出的開關(guān)量進行輸出。本發(fā)明的技術(shù)方案具備以下優(yōu)點(1)減少電子間面積。以600MW機組為例，原設(shè)計每臺單元機組機柜數(shù)量總計約 60-70面，其中純繼電器柜約15面，如果按照新設(shè)計，可以節(jié)約機柜10面左右，就可以減少 電子間占地約20平米，降低了建設(shè)成本。(2)提高系統(tǒng)可靠性。原設(shè)計DO卡在控制柜，繼電器一般在繼電器柜，之間由柜間 預(yù)制電纜連接，該預(yù)制電纜短則3、5米，長則20余米，采用新方案，就可以取消該電纜，大大提高了系統(tǒng)可靠性。(3)簡化配線，降低成本，提高生產(chǎn)率。(4)配置簡單。電路精心優(yōu)化設(shè)計，與普通DIO或者DO卡配置相同，且該卡本身的 信號對其它卡件無影響，可作普通DO卡一樣使用


圖1為實施例一的分布式控制系統(tǒng)的示意框圖；圖2為實施例一中繼電器控制器的示意框圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行更詳細的說明。實施例一，一種分布式控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括繼電器，包括控制端和輸出回路；輸出回路通常包括動觸點、常開觸點和常閉觸 點；當控制端得電，繼電器就吸合，動觸點與常開觸點連接；當控制端斷電，繼電器就斷開， 動觸點與常閉觸點連接；通過對控制端供電/不供電，來實現(xiàn)輸出回路對外接電路的“開 關(guān)”作用；繼電器底座，安裝有多個所述繼電器，與所述控制器相連；控制器，可以但不限于為一上位機；用于產(chǎn)生控制指令；所述控制指令用于指示 吸合或斷開所述繼電器底座上安裝的繼電器；比如可以是吸合其中幾個繼電器，斷開其中 幾個繼電器；又或者是吸合/斷開全部或部分繼電器等；繼電器控制模塊，安裝在所述繼電器底座上，通過所述繼電器底座接收所述控制 指令，用于根據(jù)所述控制指令，通過所述繼電器底座給相應(yīng)的繼電器的控制端供電(吸合 繼電器)或不供電(斷開繼電器)。本實施例中，所述繼電器底座包括一個或多個；所述繼電器控制模塊的數(shù)量與所 述繼電器底座的數(shù)量相同；每個繼電器底座上各安裝一個所述繼電器控制模塊，及若干個 繼電器。本實施例中，將繼電器和繼電器控制模塊(相當于原先的DO卡)通過繼電器底 座，組成若干個新型DO卡(包括繼電器底座、繼電器和繼電器控制模塊)，減少了原先繼電 器和DO卡之間的電纜，降低了成本，簡化了布線；這樣的方案布置更加緊湊，可以縮減電子 間面積。本實施例中，所述繼電器底座具體可以包括撥碼開關(guān)，用于設(shè)置本繼電器底座的標識；所述標識可以但不限于為總線上該繼 電器底座的地址信息；DB25端子，用于連接所述控制器；接線端子，用于分別提供各繼電器的輸出回路的連接端，供外接電路(比如接觸 器)連接。所述控制器相當于總線控制器，根據(jù)該標識分辨不同的繼電器底座。本實施例中，所述繼電器的類型包括直流繼電器和/或交流繼電器；所述繼電器 底座根據(jù)所安裝的繼電器類型，分為三類
直流繼電器底座；直流繼電器底座；交直流繼電器底座。實際應(yīng)用時，所述分布式控制系統(tǒng)可以根據(jù)需要選用三類繼電器底座中的部分或 全部。本實施例中，各所述繼電器底座上均安裝16個繼電器；實際應(yīng)用時，各所述繼電 器底座上安裝的繼電器個數(shù)可以根據(jù)需要調(diào)整，并且不排除不同繼電器底座上安裝的繼電 器個數(shù)互不相同的情況；各所述繼電器底座上安裝的繼電器中所包含的交、直流繼電器的 數(shù)量可以根據(jù)需要確定。本實施例中，所述繼電器控制模塊根據(jù)不同繼電器底座的類型，包括以下三類具有16路直流繼電器連接能力的繼電器控制模塊；具有16路交流繼電器連接能力的繼電器控制模塊；具有4路直流繼電器、12路交流繼電器連接能力的繼電器控制模塊；
這三類在使用中可以相互組合。實際應(yīng)用時不限于以上三類，可以根據(jù)交、直流繼電器的數(shù)量調(diào)整繼電器控制模 塊。本實施例中，所述繼電器控制模塊如圖2所示，具體可以包括繼電器底座接口，與繼電器控制模塊所在的繼電器底座相連；通訊電路，通過所述繼電器底座接口與繼電器控制模塊所在的繼電器底座相連；若干路驅(qū)動電路，通過所述繼電器底座接口與繼電器控制模塊所在的繼電器底座 相連，通過該繼電器底座與該繼電器底座上安裝的繼電器的控制端一一對應(yīng)連接；處理器，可以但不限于為MCU(微控制單元)，用于通過所述通訊電路接收所述 控制器發(fā)送的控制指令，根據(jù)該控制指令輸出一組開關(guān)量序列，各開關(guān)量和所述驅(qū)動電路 一一對應(yīng)，輸出給對應(yīng)的一路驅(qū)動電路；所述開關(guān)量的狀態(tài)包括表示給所連接的繼電器控 制端供電的第一狀態(tài)，和不給所連接的繼電器控制端供電的第二狀態(tài)；本實施例中使用ARM MCU作為處理器；各路所述驅(qū)動電路當收到第一狀態(tài)的開關(guān)量時，輸出電信號給所連接的繼電器控 制端，當收到第二狀態(tài)的開關(guān)量時，不輸出電信號給所連接的繼電器控制端；本實施例中驅(qū) 動電路可以但不限于為16路，繼電器底座上安裝的繼電器最多為16個，可以少于16個。本實施例中，所述控制指令為一數(shù)值序列，比如當一個繼電器底座上安裝16個繼 電器時，所述控制指令為16位的數(shù)值序列，各位分別固定對應(yīng)于該繼電器底座上的一個繼 電器(即對應(yīng)于一路驅(qū)動電路)，該對應(yīng)關(guān)系由控制器和所述處理器預(yù)先約定；各位的數(shù)值 均有兩種可選值，第一數(shù)值(比如但不限于“1”)代表吸合繼電器，第二數(shù)值(比如但不限 于“0”)代表斷開繼電器。所述處理器根據(jù)控制指令相應(yīng)輸出所述開關(guān)量序列具體是指所述處理器根據(jù)控制指令中各位與繼電器的對應(yīng)關(guān)系，以及各驅(qū)動電路和繼電器 控制端的連接關(guān)系，確定控制指令中各位所對應(yīng)的驅(qū)動電路；按照各位的數(shù)值輸出開關(guān)量 給該位對應(yīng)的驅(qū)動電路，當數(shù)值為第一數(shù)值時輸出第一狀態(tài)的開關(guān)量，當數(shù)值為第二數(shù)值 時輸出第二狀態(tài)的開關(guān)量。
本實施例中，所述驅(qū)動電路輸出的電信號為24V 士 5%的直流電壓。本實施例中，所述繼電器控制模塊還可以包括一驅(qū)動保護電路，用于避免繼電器 電感線圈反向電動勢對驅(qū)動電路的沖擊。本實施例中，所述繼電器控制模塊還可以包括一抗干擾電路，用于增強所述通訊 電路對電磁干擾的抗干擾性能；使所述繼電器控制模塊的抗干擾性有較大的提高。所述驅(qū)動保護電路/抗干擾電路可以但不限于采用已有電路實現(xiàn)。本實施例中，所述繼電器控制模塊還可以包括一掉電不丟失存儲器，用于分別保 存所述處理器輸出的開關(guān)量序列；當所述處理器根據(jù)所述控制指令重新輸出開關(guān)量序列 時，所述存儲器更新所保存的開關(guān)量序列。所述繼電器控制模塊掉電后重新啟動時，所述處理器按照所述存儲器中保存的開 關(guān)量序列進行輸出。這樣一來，可以不用每次重啟后都要與所述控制器進行交互，節(jié)省了時間和通訊 成本。本實施例中，所述存儲器還用于保存默認輸出的開關(guān)量序列；所述處理器當與所 述控制器通訊超時達到超時閾值時，按照所述存儲器中保存的默認輸出的開關(guān)量序列進行 輸出。當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。
8
權(quán)利要求
1.一種分布式控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 繼電器，包括控制端和輸出回路；繼電器底座，安裝有多個所述繼電器，與所述控制器相連；控制器，用于產(chǎn)生控制指令；所述控制指令用于指示吸合或斷開所述繼電器底座上安 裝的繼電器；繼電器控制模塊，安裝在所述繼電器底座上，通過所述繼電器底座接收所述控制指令， 用于根據(jù)所述控制指令，通過所述繼電器底座給相應(yīng)的繼電器的控制端供電或不供電。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述繼電器底座包括一個或多個；每個繼電器底座上各安裝一個所述繼電器控制模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器底座具體包括 撥碼開關(guān)，用于設(shè)置本繼電器底座的標識；DB25端子，用于連接所述控制器；接線端子，用于分別提供各繼電器的輸出回路的連接端；所述控制器根據(jù)所述標識分辨不同的繼電器底座。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器控制模塊具體包括繼電器底座接口，與繼電器控制模塊所在的繼電器底座相連； 通訊電路，通過所述繼電器底座接口與繼電器控制模塊所在的繼電器底座相連； 若干路驅(qū)動電路，通過所述繼電器底座接口與繼電器控制模塊所在的繼電器底座相 連，通過該繼電器底座與該繼電器底座上安裝的繼電器的控制端一一對應(yīng)連接；處理器，用于通過所述通訊電路接收所述控制器發(fā)送的控制指令，根據(jù)該指令輸出一 組開關(guān)量序列，各開關(guān)量和驅(qū)動電路一一對應(yīng)，輸出給對應(yīng)的一路驅(qū)動電路；所述開關(guān)量的 狀態(tài)包括表示給所連接的繼電器控制端供電的第一狀態(tài)，和不給所連接的繼電器控制端供 電的第二狀態(tài)；各路所述驅(qū)動電路當收到第一狀態(tài)的開關(guān)量時，輸出電信號給所連接的繼電器的控制 端，當收到第二狀態(tài)的開關(guān)量時，不輸出電信號給所連接的繼電器的控制端。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述控制指令為一數(shù)值序列，各位分別固定對應(yīng)于繼電器底座上的一個繼電器；各位 的數(shù)值均有兩種可選值，第一數(shù)值代表吸合繼電器，第二數(shù)值代表斷開繼電器。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器根據(jù)控制指令相應(yīng)輸出所述開 關(guān)量序列具體是指所述處理器根據(jù)控制指令中各位與繼電器的對應(yīng)關(guān)系，以及各驅(qū)動電路和繼電器控制 端的連接關(guān)系，確定控制指令中各位所對應(yīng)的驅(qū)動電路；按照各位的數(shù)值輸出開關(guān)量給該 位對應(yīng)的驅(qū)動電路，當數(shù)值為第一數(shù)值時輸出第一狀態(tài)的開關(guān)量，當數(shù)值為第二數(shù)值時輸 出第二狀態(tài)的開關(guān)量。
7.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器控制模塊還包括一驅(qū)動保護電路，用于避免繼電器電感線圈反向電動勢對所述驅(qū)動電路的沖擊。
8.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器控制模塊還包括一抗干擾電路，用于增強所述通訊電路對電磁干擾的抗干擾性能。
9.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述繼電器控制模塊還包括一掉電不丟失存儲器，用于分別保存所述處理器輸出的開關(guān)量序列；當所述處理器根 據(jù)所述控制指令重新輸出開關(guān)量序列時，所述存儲器更新所保存的開關(guān)量序列；所述繼電器控制模塊掉電后重新啟動時，所述處理器按照所述存儲器中保存的開關(guān)量 進行輸出。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述存儲器還用于保存默認輸出的開關(guān)量；所述處理器當與所述控制器通訊超時達到超時閾值時，按照所述存儲器中保存的默認 輸出的開關(guān)量進行輸出。
全文摘要
一種分布式控制系統(tǒng)，包括繼電器，包括控制端和輸出回路；繼電器底座，安裝有多個所述繼電器，與所述控制器相連；控制器，用于產(chǎn)生控制指令；所述控制指令用于指示吸合或斷開所述繼電器底座上安裝的繼電器；繼電器控制模塊，安裝在所述繼電器底座上，通過所述繼電器底座接收所述控制指令，用于根據(jù)所述控制指令，通過所述繼電器底座給相應(yīng)的繼電器的控制端供電或不供電。本發(fā)明能夠減少占地面積，降低成本，簡化電裝工作量，提高可靠性和抗干擾能力。
文檔編號G05B19/418GK102117061SQ200910243190
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者丁娟, 何煦, 夏明 , 張立然, 朱蓮, 梁金寶, 田雨聰, 趙長軍, 馬英, 麻貴峰 申請人:北京國電智深控制技術(shù)有限公司