一種在不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置和方法，所述傳送開關(guān)量信號的裝置包括：第一控制器，位于第一控制系統(tǒng)中，用于根據(jù)該第一控制系統(tǒng)中的多個(gè)開關(guān)量的值，產(chǎn)生并傳送一個(gè)相應(yīng)的物理信號；第二控制器，位于第二控制系統(tǒng)中，用于接收所述物理信號，并根據(jù)該物理信號得出所述多個(gè)開關(guān)量的值；以及信號線，以硬接線方式連接在所述第一控制器和所述第二控制器，用于傳送所述物理信號，其中，不同的所述多個(gè)開關(guān)量的值對應(yīng)不同的物理信號，通過該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)不同系統(tǒng)中多個(gè)開關(guān)量信號的可靠傳送，同時(shí)降低了系統(tǒng)成本。
【專利說明】一種在不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及不同系統(tǒng)中開關(guān)量的傳送，具體地，涉及一種在不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，在不同控制系統(tǒng)中可能需要大量的開關(guān)量信號的傳送。例如，在一種燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組中，燃機(jī)的本體控制采用的是GE公司的Mark VI系統(tǒng)，而余熱鍋爐、汽機(jī)和其它共用系統(tǒng)采用的是其他公司的DCS控制系統(tǒng)。由于主體設(shè)備之間的保護(hù)、聯(lián)鎖的需要，上述兩套控制系統(tǒng)之間存在大量的開關(guān)量信號傳送的需求。
[0003]通常，可以采用以下兩種方式在不同控制系統(tǒng)中傳送開關(guān)量:(1)通過多個(gè)硬接線連接，其中一個(gè)開關(guān)量信號使用一對信號線，多個(gè)開關(guān)量信號則使用多對信號線；(2)通過以太網(wǎng)或RS485等通信方式和協(xié)議進(jìn)行連接。方式一由于傳送可靠性好，在控制系統(tǒng)通信中被廣泛使用，但是，由于每個(gè)信號的傳輸都需要單獨(dú)的信號線，而且需要相應(yīng)數(shù)量的控制系統(tǒng)通道和控制卡件，這在大量信號傳輸?shù)南到y(tǒng)中，必然增加了系統(tǒng)成本。而對于方式二，這種信號傳輸方式，可靠性相對較差，容易發(fā)生信號中斷現(xiàn)象，其較適合用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，而在具有保護(hù)和聯(lián)鎖需要的控制系統(tǒng)中，方式二的不可靠性很有可能造成設(shè)備損壞或引發(fā)其他問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種在不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置和方法，通過該裝置和方法能夠在降低成本的同時(shí)保證開關(guān)量信號傳送的可靠性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種在不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置，所述傳送關(guān)量信號的裝置包括:第一控制器，位于第一控制系統(tǒng)中，用于根據(jù)該第一控制系統(tǒng)中的多個(gè)開關(guān)量的值，產(chǎn)生并傳送一個(gè)相應(yīng)的物理信號；第二控制器，位于第二控制系統(tǒng)中，用于接收所述物理信號，并根據(jù)該物理信號得出所述多個(gè)開關(guān)量的值；以及信號線，以硬接線方式連接在所述第一控制器和所述第二控制器之間，用于傳送所述物理信號，其中，不同的所述多個(gè)開關(guān)量的值對應(yīng)不同的物理信號。
[0006]通過上述技術(shù)方案，第一控制系統(tǒng)中的第一控制器根據(jù)多個(gè)開關(guān)量信號的值得出一個(gè)相應(yīng)的物理信號，然后經(jīng)過信號線將該物理信號傳送至第二系統(tǒng)中第二控制器，第二控制器根據(jù)該物理信號得出多個(gè)開關(guān)量信號的值，通過該技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)不同系統(tǒng)中多個(gè)開關(guān)量信號的可靠傳送，同時(shí)降低了系統(tǒng)成本。
[0007]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的在不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置的框圖；以及
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的在不同系統(tǒng)中多個(gè)開關(guān)量信號的傳送過程的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的在不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置的框圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的在不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置包括:第一控制器10，位于第一控制系統(tǒng)中，用于根據(jù)該第一控制系統(tǒng)中的多個(gè)開關(guān)量的值，產(chǎn)生并傳送一個(gè)相應(yīng)的物理信號；第二控制器11，位于第二控制系統(tǒng)中，用于接收物理信號，并根據(jù)該物理信號得出多個(gè)開關(guān)量的值；以及信號線L，以硬接線方式連接在第一控制器10和第二控制器11之間，用于傳送物理信號，其中，不同的多個(gè)開關(guān)量的值對應(yīng)不同的物理信號。
[0013]盡管圖1中僅示出了一根信號線L，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，其可以是一對信號線，以用于在第一控制器111和第二控制器121之間相互發(fā)送和接收物理信號。出于簡潔的目的，在以下說明書的描述中，都采用第一控制器111發(fā)送物理量，而由第二控制器121接收該物理信號，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，同樣可以實(shí)現(xiàn)第二控制器121發(fā)送物理信號，而由第一控制器111接收該物理信號。
[0014]以下將通過具體的實(shí)施例來描述本發(fā)明提供的在不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置。
[0015]圖2根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的在不同系統(tǒng)中多個(gè)開關(guān)量信號的傳送過程的示意圖。如圖2所示，第一控制系統(tǒng)110中具有開關(guān)量A-L，但是應(yīng)該理解此處并不意欲限制本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中能夠傳送的開關(guān)量的數(shù)量，在本發(fā)明中任何合適數(shù)量的開關(guān)量均能夠被傳送。在第一控制系統(tǒng)110的多個(gè)開關(guān)量中的任一個(gè)或多個(gè)開關(guān)量的值發(fā)生變化時(shí)，第一控制器111傳送對應(yīng)于當(dāng)前多個(gè)開關(guān)量的值的物理信號。具體地，在本實(shí)施方式中，當(dāng)?shù)谝豢刂葡到y(tǒng)110中的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)量的值發(fā)生變化時(shí)，例如開關(guān)量A的值由I變?yōu)?，或者由O變?yōu)?，此時(shí)，會觸發(fā)第一控制器111進(jìn)行以下步驟:將開關(guān)量A-J的值轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制信號，如圖2所示，轉(zhuǎn)化結(jié)果為“1100111011”;將該二進(jìn)制信號轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制的模擬量值827 ;將該十進(jìn)制信號827轉(zhuǎn)化成物理信號；通過信號線L將該物理信號傳送至第二控制系統(tǒng)120中。其中物理信號可以為4-20mA的電流信號，但是，本發(fā)明并不限制于此，任何合適的物理信號均可以應(yīng)用至本發(fā)明中，例如電壓、Hz脈沖信號。
[0016]當(dāng)?shù)诙刂葡到y(tǒng)120中的第二控制器121接收到來自第一控制系統(tǒng)110的物理信號時(shí)，第二控制器121進(jìn)行以下步驟:將該物理信號轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制值827 ;將該十進(jìn)制值827轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制信號“1100111011”;將該二進(jìn)制信號對應(yīng)的得出開關(guān)量A-J的值。
[0017]在硬接線的數(shù)據(jù)傳輸中，可能存在信號衰減和傳輸通道精度不高等的問題，由于上述問題可能會給信號的傳遞帶來信號值的微小偏差和信號傳遞的延遲?，F(xiàn)有系統(tǒng)的傳輸通道精度能夠滿足最大12位的開關(guān)量數(shù)據(jù)的同時(shí)傳輸。但是，在傳輸通道精度提高的情況下，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案能夠同時(shí)傳輸?shù)拈_關(guān)量的數(shù)量可以增加。
[0018]在第一控制系統(tǒng)110和第二控制系統(tǒng)120中傳遞的是電流信號的情況下，由于電流信號為一個(gè)緩慢變化的過程，因此在兩個(gè)系統(tǒng)中信號的傳遞可能存在延時(shí)。所以，第二控制器121在接收到電流值變化時(shí)，并不針對此時(shí)的電流值進(jìn)行轉(zhuǎn)化，而是，在電流值穩(wěn)定后，再進(jìn)行轉(zhuǎn)化。第二控制器121還可以在接收到電流值變化時(shí)，進(jìn)行延時(shí)，例如延時(shí)I秒，經(jīng)過延時(shí)后，在對電流值進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
[0019]對于信號值存在偏差的問題，作為接收方的第二控制器121可以對所接收到的物理信號進(jìn)行修正。第一控制系統(tǒng)Iio中的整形的模擬量信號傳遞到第二控制系統(tǒng)120中時(shí)可能是帶有小數(shù)位的數(shù)值，因此需要對該數(shù)值進(jìn)行修正。例如，在第一控制系統(tǒng)110中827的十進(jìn)制模擬量值對應(yīng)的電流值是19.5mA，通過硬接線傳送第二控制系統(tǒng)后，由于線路的損耗，實(shí)際上，第二控制系統(tǒng)接收到的電流信號可能為19.508mA，第二控制器將該電流值轉(zhuǎn)化得出的模擬量值可能為827.11，此時(shí)，第二控制器121會將進(jìn)行判斷并將該模擬量值修正為827。由于在本發(fā)明中，線路的損耗對于電流信號產(chǎn)生的影響比較小，因此，在小數(shù)位的范圍為0.01至0.50的情況下，將舍棄小數(shù)位，而在其他情況下將整數(shù)部分加I。例如在826.51和826.99之間的值，第二控制器121可以將該值修正為827。但是本發(fā)明，并不限制于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過任何合適的方式來對接收到的信號進(jìn)行修正。
[0020]本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，僅通過一對硬接線的信號線就可實(shí)現(xiàn)多個(gè)開關(guān)量的傳送，與傳統(tǒng)的使用多個(gè)信號線的方式相比，節(jié)約了大量的卡件通道和信號線，進(jìn)而節(jié)約了成本。而且，由于本發(fā)明所提供的方法占用可較少的控制系統(tǒng)的資源，因而極大地降低了控制系統(tǒng)的負(fù)荷量，提高了控制系統(tǒng)的效率。而且，通過硬接線方式，與通過以太網(wǎng)或RS485等通訊方式和協(xié)議方式連接的情況相比，本發(fā)明能夠更可靠的傳送開關(guān)量信號，因此能夠更好的滿足控制系統(tǒng)的要求，特別是能夠滿足對可靠性要求很高的具有聯(lián)鎖和保護(hù)的控制系統(tǒng)(發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng))的要求。
[0021]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0023]此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種在不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置，其特征在于，該裝置包括: 第一控制器，位于第一控制系統(tǒng)中，用于根據(jù)該第一控制系統(tǒng)中的多個(gè)開關(guān)量的值，產(chǎn)生并傳送一個(gè)相應(yīng)的物理信號； 第二控制器，位于第二控制系統(tǒng)中，用于接收所述物理信號，并根據(jù)該物理信號得出所述多個(gè)開關(guān)量的值；以及 信號線，以硬接線方式連接在所述第一控制器和所述第二控制器之間，用于傳送所述物理信號， 其中，不同的所述多個(gè)開關(guān)量的值對應(yīng)不同的物理信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置，其特征在于，在所述第一控制系統(tǒng)的多個(gè)開關(guān)量中的任一個(gè)或多個(gè)開關(guān)量的值發(fā)生變化時(shí)，所述第一控制器傳送對應(yīng)于當(dāng)前多個(gè)開關(guān)量的值的物理信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置，其特征在于，在接收到的物理信號穩(wěn)定后，所述第二控制器根據(jù)此時(shí)接收到的物理信號得出所述多個(gè)開關(guān)量的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置，其特征在于，所述第二控制器對所接收到的物理信號進(jìn)行修正。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述的傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置，其特征在于，所述物理信號為電流信號。
6.一種在不同系統(tǒng)中傳送多個(gè)開關(guān)量信號的方法，其特征在于，該方法包括: 第一控制系統(tǒng)中的第一控制器根據(jù)該第一控制系統(tǒng)中的多個(gè)開關(guān)量的值，產(chǎn)生并傳送一個(gè)相應(yīng)的物理信號；以及 通過第二控制系統(tǒng)的第二控制器接收所述物理信號，并根據(jù)該物理信號得出所述多個(gè)開關(guān)量的值； 其中，所述物理信號通過以硬接線方式連接在所述第一控制器和所述第二控制器之間的信號線傳送，且不同的所述多個(gè)開關(guān)量的值對應(yīng)不同的物理信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳送多個(gè)開關(guān)量信號的方法，其特征在于，在所述第一控制系統(tǒng)的多個(gè)開關(guān)量中的任一個(gè)或多個(gè)開關(guān)量的值發(fā)生變化時(shí)，所述第一控制器傳送對應(yīng)于當(dāng)前多個(gè)開關(guān)量的值的物理信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳送多個(gè)開關(guān)量信號的方法，其特征在于，在接收到的物理信號穩(wěn)定后，所述第二控制器根據(jù)此時(shí)接收到的物理信號得出所述多個(gè)開關(guān)量的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置，其特征在于，所述第二控制器對所接收到的物理信號進(jìn)行修正。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中的任一權(quán)利要求所述的傳送多個(gè)開關(guān)量信號的裝置，其特征在于，所述物理信號為電流信號。
【文檔編號】G05B19/042GK103592878SQ201310585992
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】潘夏清, 王建偉, 龐軍, 陳建平 申請人:中國神華能源股份有限公司, 北京國華電力有限責(zé)任公司, 浙江國華余姚燃?xì)獍l(fā)電有限責(zé)任公司