采用can通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置，包括第一控制器和第二控制器，第一控制器上集成有主繼電器和第一自檢繼電器，主繼電器和第一自檢繼電器上均設(shè)有一個信號輸出端口，第二控制器上集成有第二自檢繼電器，第二自檢繼電器上設(shè)有一個信號輸出端口；第一控制器上還設(shè)有第一確認(rèn)信號輸入端口，第二控制器上還設(shè)有檢測信號輸入端口和第二確認(rèn)信號輸入端口；主繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接檢測信號輸入端口；第一自檢繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接第二確認(rèn)信號輸入端口，第二自檢繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接第一確認(rèn)信號輸入端口。
【專利說明】采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油發(fā)電機(jī)組領(lǐng)域的采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]柴油發(fā)電機(jī)組是以柴油發(fā)動機(jī)為原動機(jī)，拖動同步發(fā)電機(jī)發(fā)電的一種電源設(shè)備。這是一種起動迅速、操作維修方便、投資少、對環(huán)境的適應(yīng)性能較強(qiáng)的發(fā)電裝置。柴油發(fā)電機(jī)組主要分為四個部分:柴油發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)控制柴油發(fā)電機(jī)組依設(shè)定工作狀態(tài)運行及具有故障狀態(tài)報警停機(jī)等功能，柴油發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)能準(zhǔn)確而迅速地調(diào)節(jié)柴油發(fā)電機(jī)組的運行，并使各用電設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)，保持供電的連續(xù)性和可靠性。
[0003]現(xiàn)有控制系統(tǒng)的控制方式通常采用一臺柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)用一個控制器進(jìn)行控制，由于控制系統(tǒng)單一，無冗余備用，導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)組運行可靠性差，一旦控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致電源供應(yīng)出現(xiàn)問題，會引起人身安全和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，無法滿足如醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心等對供電可靠性要求極高場合使用要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置，其可以解決目前柴油發(fā)電機(jī)組中只有一個控制器進(jìn)行控制，無法配備冗余控制器并進(jìn)行有效切換，導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)組運行可靠性差的問題。
[0005]實現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是:采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置，包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器上集成有主繼電器和第一自檢繼電器，所述主繼電器和所述第一自檢繼電器上均設(shè)有一個信號輸出端口，所述第二控制器上集成有第二自檢繼電器，所述第二自檢繼電器上設(shè)有一個信號輸出端口 ；所述第一控制器上還設(shè)有第一確認(rèn)信號輸入端口，所述第二控制器上還設(shè)有檢測信號輸入端口和第二確認(rèn)信號輸入端口；
[0006]所述主繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接所述檢測信號輸入端口 ；
[0007]所述第一自檢繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接所述第二確認(rèn)信號輸入端口，所述第二自檢繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接所述第一確認(rèn)信號輸入端P ;
[0008]所述第一控制器待其CAN總線輸出準(zhǔn)備就緒后，通過主繼電器輸出脈沖信號，并在檢測到所述第一確認(rèn)信號輸入端口有脈沖信號輸入時確認(rèn)所述第二控制器為備用控制器，存在并準(zhǔn)備就緒；
[0009]所述第二控制器檢測到所述檢測信號輸入端口有脈沖信號輸入時，確認(rèn)所述第二控制器為備用控制器。
[0010]進(jìn)一步的，所述第一控制器和所述第二控制器均為8808型號智能并機(jī)控制器。
[0011]進(jìn)一步的，所述第一控制器和所述第二控制器同時連接調(diào)壓電動電位器和調(diào)速電動電位器，所述調(diào)壓電動電位器連接所述應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)的調(diào)壓板，所述調(diào)速電動電位器連接所述應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的柴油發(fā)動機(jī)的調(diào)速板。
[0012]進(jìn)一步的，所述第一控制器和所述第二控制器還同時連接所述應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的斷路器。
[0013]采用了本發(fā)明的采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置的技術(shù)方案，即第一控制器的主繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接第二控制器的檢測信號輸入端口 ；第一控制器的第一自檢繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接第二控制器的第二確認(rèn)信號輸入端口，第二控制器的第二自檢繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接第一控制器的第一確認(rèn)信號輸入端口 ；所述第一控制器待其CAN總線輸出準(zhǔn)備就緒后，通過主繼電器輸出脈沖信號，并在檢測到所述第一確認(rèn)信號輸入端口有脈沖信號輸入時確認(rèn)所述第二控制器為備用控制器，存在并準(zhǔn)備就緒；所述第二控制器檢測到所述檢測信號輸入端口有脈沖信號輸入時，確認(rèn)所述第二控制器為備用控制器的技術(shù)方案。其技術(shù)效果是:可以解決目前應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組中只有一個控制器進(jìn)行控制，無法配備冗余控制器并進(jìn)行有效切換，導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)組運行可靠性差的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置與柴油發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和斷路器控制信號連接的示意圖
[0016]圖3和圖4為采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置中第一控制器的控制邏輯圖。
[0017]圖5和圖6為采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置中第二控制器的控制邏輯圖。

【具體實施方式】
[0018]請參閱圖1，本發(fā)明的發(fā)明人為了能更好地對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過具體的實施例，并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說明:
[0019]請參閱圖1，本發(fā)明的采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置，包括第一控制器I和第二控制器2，第一控制器I上集成有主繼電器11和第一自檢繼電器12，以及第一確認(rèn)信號輸入端口 14。主繼電器11和第一自檢繼電器12上均設(shè)有一個信號輸出端口。第二控制器2上集成有第二自檢繼電器22，以及檢測信號輸入端口 23和第二確認(rèn)信號輸入端口 24。第二自檢繼電器22上設(shè)有一個信號輸出端口。
[0020]主繼電器11的信號輸出端口通過CAN總線連接第二控制器2的檢測信號輸入端P 23ο
[0021]第一自檢繼電器12的信號輸出端口通過CAN總線連接第二控制器2的第二確認(rèn)信號輸入端口 24，第二自檢繼電器22的信號輸出端口通過CAN總線連接第一控制器I的第一確認(rèn)信號輸入端口 14。
[0022]從第一控制器I的主繼電器11的信號輸出端口輸出脈沖信號到第二控制器的檢測信號輸入端口 23，是為了決定由第一控制器I和第二控制器2哪個優(yōu)先處于并機(jī)狀態(tài)，哪個處于備用狀態(tài)。如圖1的接線所示。其中第一控制器I為主用控制器，第二控制器2為備用控制器。
[0023]本實施例中，第一控制器I和第二控制器2為8808型號智能并機(jī)控制器，是由 申請人:生產(chǎn)并已投向市場。其中第一控制器I優(yōu)先設(shè)定為主用控制器，第二控制器2優(yōu)先設(shè)定為備用控制器，該設(shè)定是通過第一控制器I和第二控制器2上的PLC芯片完成的。
[0024]第一控制器I上電時處于備用模式，以便進(jìn)行CAN通訊的準(zhǔn)備，保證當(dāng)?shù)谝豢刂破鱅準(zhǔn)備好操作前不會中斷備用控制器的控制。當(dāng)功率管理的PM準(zhǔn)備好進(jìn)行操作后，優(yōu)先第一控制器I的請求控制，使第二控制器2進(jìn)入備用狀態(tài)。
[0025]第一控制器I首先檢測主繼電器11的信號輸出端口的CAN總線輸出是否完成，即第一控制器I的CAN總線輸出是否準(zhǔn)備就緒，若CAN總線輸出準(zhǔn)備就緒，則由主繼電器11的信號輸出端口輸出脈沖信號。若CAN總線未準(zhǔn)備就緒，則第一控制器I維持備用狀態(tài)。第一控制器I和第二控制器2被強(qiáng)制處于備用狀態(tài)時，其對柴油發(fā)電機(jī)組的柴油發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和斷路器的各項控制操作將被強(qiáng)制禁止。
[0026]第一控制器I的第一確認(rèn)信號輸入端口 14檢測是否有脈沖信號輸入，若有脈沖信號輸入，則確認(rèn)第二控制器2為備用控制器，存在并準(zhǔn)備就緒。將第一控制器I設(shè)為主用控制器。
[0027]第二控制器2啟動后首先檢測第二檢測信號輸出端口 23是否有脈沖信號輸入，如果有脈沖信號輸入，則將第二控制器設(shè)為備用控制器，否則，第二控制器2為主用控制器，進(jìn)行機(jī)組的控制和監(jiān)視。同時第二控制器2的第二確認(rèn)信號輸入端口 24檢測是否有脈沖信號輸入，如果有脈沖信號輸入，告知第二控制器2備用控制器存在并準(zhǔn)備就緒。第二控制器2啟動后從第二檢測信號輸出端口 23持續(xù)輸入的脈沖信號是為了使第二控制器2保持備用狀態(tài)。而第二確認(rèn)信號輸入端口 24持續(xù)輸入脈沖信號，是為了表明第二控制器2作為備用控制器的存在。
[0028]處于備用狀態(tài)的第二控制器2的第二自檢繼電器22的信號輸出端口持續(xù)發(fā)出脈沖信號，表明第二控制器2作為備用控制器的當(dāng)前存在，一旦作為主用控制器的第一控制器I故障，它將立即接管控制。此狀態(tài)在USW檢測頁面中存在。
[0029]在PLC芯片編程中，PM CAN ready表明，當(dāng)?shù)谝豢刂破鱅上電后，且已經(jīng)準(zhǔn)備好控制權(quán)被第二控制器2接管。
[0030]Redundant controller 表明第二控制器 2 處于備用狀態(tài)。Redundant backuppresent表明第二控制器2作為備用控制器的存在。
[0031]當(dāng)?shù)诙刂破?的檢測信號輸入端口 23檢測是否脈沖信號輸入，若有脈沖信號輸入，則將其設(shè)為備用控制器，若檢測到脈沖信號輸入中斷或者在啟動后指定時間后無脈沖信號輸入，則第二控制器2設(shè)定為主用控制器。
[0032]第一控制器I和第二控制器2均可通過繼電器觸點輸出形式的開關(guān)量信號，采用調(diào)速控制和調(diào)壓控制的方式，對應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的柴油發(fā)動機(jī)4的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)6的電壓分別進(jìn)行控制，調(diào)速板和調(diào)壓板最好采用能直接接收這種開關(guān)量的控制信號，否則需要采用如圖2所示的電動電位器進(jìn)行控制信號類型的轉(zhuǎn)換。其中第一控制器I和第二控制器2均通過調(diào)速電動電位器3連接應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的柴油發(fā)動機(jī)4的調(diào)速板，通過調(diào)壓電動電位器5連接應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)6的調(diào)壓板。調(diào)速電動電位器3和調(diào)壓電動電位器5的作用在于實現(xiàn)了在第一控制器1和第二控制器2切換時的無縫切換和互鎖，不會使應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生任何負(fù)載、轉(zhuǎn)速或電壓的跳變。調(diào)速電動電位器3將第一控制器1或第二控制器2發(fā)出的升速/降速脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)樯?降速模擬量信號。調(diào)壓電動電位器5將第一控制器1或第二控制器2發(fā)出的升壓/降壓脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)樯龎?降壓模擬量信號。同時，第一控制器1和第二控制器2還同時連接一個斷路器7，斷路器7接收第一控制器1或第二控制器2分別發(fā)出的合閘/分閘脈沖信號，進(jìn)行合閘/分閘操作，避免了采用長保持信號時，第一控制器1和第二控制器2切換時斷路器7的誤合閘或者誤跳閘，從而實現(xiàn)可以在應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組正在操作時完成第一控制器1和第二控制器2的無縫切換和互鎖，甚至也可以在負(fù)載分配時完成第一控制器1和第二控制器2的切換的無縫切換和互鎖，使本發(fā)明的采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置的使用靈活性和可靠性大幅度提尚。
[0033]本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置，包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器上集成有主繼電器和第一自檢繼電器，所述主繼電器和所述第一自檢繼電器上均設(shè)有一個信號輸出端口，所述第二控制器上集成有第二自檢繼電器，所述第二自檢繼電器上設(shè)有一個信號輸出端口 ；所述第一控制器上還設(shè)有第一確認(rèn)信號輸入端口，所述第二控制器上還設(shè)有檢測信號輸入端口和第二確認(rèn)信號輸入端口 ；其特征在于: 所述主繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接所述檢測信號輸入端口 ； 所述第一自檢繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接所述第二確認(rèn)信號輸入端口，所述第二自檢繼電器的信號輸出端口通過CAN總線連接所述第一確認(rèn)信號輸入端口 ； 所述第一控制器待其CAN總線輸出準(zhǔn)備就緒后，通過主繼電器輸出脈沖信號，并在檢測到所述第一確認(rèn)信號輸入端口有脈沖信號輸入時確認(rèn)所述第二控制器為備用控制器，存在并準(zhǔn)備就緒； 所述第二控制器檢測到所述檢測信號輸入端口有脈沖信號輸入時，確認(rèn)所述第二控制器為備用控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置，其特征在于:所述第一控制器和所述第二控制器均為8808型號智能并機(jī)控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置，其特征在于:所述第一控制器和所述第二控制器同時連接調(diào)壓電動電位器和調(diào)速電動電位器，所述調(diào)壓電動電位器連接所述應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)的調(diào)壓板，所述調(diào)速電動電位器連接所述應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的柴油發(fā)動機(jī)的調(diào)速板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用CAN通信的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組冗余控制器切換裝置，其特征在于:所述第一控制器和所述第二控制器還同時連接所述應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的斷路器。
【文檔編號】H02P101/25GK104506097SQ201410844429
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】胡耀軍, 莊衍平, 許乃強(qiáng), 王瑞峰 申請人:上?？铺╇娫垂煞萦邢薰?br>