本實用新型屬于自動化控制技術領域,尤其是涉及一種建筑智能化控制系統的可冗余控制器。
背景技術:
建筑智能化控制系統是近十幾年來在大型建筑上使用較多的自動化控制系統。例如,建筑智能化控制系統中的樓宇自控系統因系統分布式要求,普遍采用主控制器加現場I/O的系統架構,其中主控制器具有一定的運算、控制、通訊能力。主控制器通過可靠的現場總線,與分布I/O進行通訊。由于控制器為電子產品,在使用中會因為多種因素造成故障。如果是I/O故障,影響局部設備的控制,如果是主控制器故障,整條總線上的I/O將不受控制,會影響大范圍的系統運轉,這主要市場上現有樓宇自控系統主控制都沒有冗余的結構。在一些重要場合,對控制器的可靠性要求是很高的。比如酒店的樓控系統,需要24小時不間斷運行。如果主控制器故障,現有的方法是將設備切換成就地模式。這樣一來,整個自控系統往往處于癱瘓狀態。因主控制器維修周期長,樓宇自控系統也逐步被停用。這也是這么多年來,很多樓宇自控系統不能有效投運的主要原因。又例如,建筑智能化控制系統中的智照明系統,普遍采用主控制器加現場驅動器的系統架構。其中主控制器具有一定的運算、控制、通訊能力,主控制器通過可靠的現場總線,與分布驅動器進行通訊,且由于控制器為電子產品,在使用中會因為多種因素造成故障,如果是驅動器故障,影響局部設備的控制,如果是主控制器故障,整條總線上的驅動器以及其它模塊將不受控制,會影響大范圍的系統運轉,這主要由于市場上現有智能照明系統主控制都沒有冗余的功能。智能照明控制系統是近幾年來在大型建筑中引入的控制系統。智能照明控制系統對大型建筑照明的控制管理起到了相當大的作用。然而,作為智能照明系統,如果主控制器出現故障,將影響大面積的燈光控制。如果因主控制器故障而導致突然滅燈,在一些重要場合,會引發意外情況,造成的損失不可估量。
為了解決現有技術存在的問題,人們進行了長期的探索,提出了各式各樣的解決方案。例如,中國專利文獻公開了一種硬切換的雙冗余CAN控制器[申請號:201210186270.7],包括總線接口模塊,切換控制模塊,第一CAN總線控制器模塊、第二CAN總線控制器模塊;總線接口模塊用于外部總線與片內總線的數據交換,并給出應答;通道切換控制模塊從兩個CAN總線控制器模塊接收控制及數據信號確定第一CAN總線控制器模塊、第二CAN總線控制器模塊的狀態,判斷是否進行切換,并將所述控制及數據信號傳遞給總線接口模塊,第一CAN總線控制器模塊,第二CAN總線控制器模塊。
上述方案在一定程度上解決了現有的控制器發生故障時無法繼續工作的問題,但是該方案依然存在著:結構復雜,穩定性差的問題。
技術實現要素:
本實用新型的目的是針對上述問題,提供一種結構簡單合理,穩定性好的建筑智能化控制系統的可冗余控制器。
為達到上述目的,本實用新型采用了下列技術方案:本建筑智能化控制系統的可冗余控制器,包括人機界面,其特征在于,所述的人機界面通過以太網交換機分別連接有至少兩個冗余控制器,每一個冗余控制器均連接在同一CAN總線上,且相鄰兩個冗余控制器之間通過CAN總線相連,所述的冗余控制器依次設置且所述的冗余控制器均通過CAN總線與若干依次設置的I/O接口相連,每一個冗余控制器具有第一以太網端口和第二以太網端口,相鄰兩個冗余控制器中一個冗余控制器的第二以太網端口與另外一個冗余控制器的第二以太網端口相連且雙向數據傳輸,且每一個冗余控制器的第一以太網端口均與以太網交換機相連,且所述的人機界面上具有告警模塊。本可冗余控制器可以運用到建筑智能化控制系統中的樓宇自控系統或智照明系統中,且采用至少兩套冗余控制器通過CAN總線與I/O接口連接,兩套冗余控制器接入同一CAN總線;每套冗余控制器有兩個以太網端口,人機界面、冗余控制器通過以太網交換機聯成網絡;兩個冗余控制器通過第二以太網端口與另一個冗余控制器的第二以太網端口交換數據,實現相互同步;人機界面與兩套冗余控制器的第一以太網端口相連,當兩套冗余控制器都能正常工作時,其中,一個冗余控制器擔任主控;當其中任意一套冗余控制器因故障不能正常工作時,正常的冗余控制器投入工作;當任意冗余控制器故障時,人機界面的告警模塊告警提示。
在上述的建筑智能化控制系統的可冗余控制器中,所述的冗余控制器的數量為兩個且依次并列設置。
在上述的建筑智能化控制系統的可冗余控制器中,每一個冗余控制器均包括殼體,所述的殼體內設有CPU模塊,所述的第一以太網端口和第二以太網端口均設置殼體上端且均與CPU模塊相連,所述的殼體下端依次設有均與CPU模塊相連的數據收發模塊接口、485模塊接口以及CAN模塊接口,且所述的數據收發模塊接口具有TX接口、RX接口與GND接口。
在上述的建筑智能化控制系統的可冗余控制器中,所述的殼體上設有若干與CPU模塊相連的指示燈。
在上述的建筑智能化控制系統的可冗余控制器中,所述的殼體下端中部設有向外延伸的安裝座,且所述的安裝座上具有安裝孔。
在上述的建筑智能化控制系統的可冗余控制器中,所述的告警模塊為可視化警報模塊和/或聲音警報模塊。
與現有的技術相比,本建筑智能化控制系統的可冗余控制器的優點在于:當本可冗余控制器運用到智照明系統中時,將智能照明系統控制器從單一的控制器提升至可冗余的控制器,解決了現有智能照明系統中主控器故障帶來的大面積燈光不可控問題,本方案對主控制器實現了冗余,在主控制器有一個故障的情況下,另一個能馬上接管運行,保障系統的連續性,避免由于主控制器故障帶來的不良后果,同時,當本可冗余控制器運用到樓宇自控系統中時,將樓宇自控系統控制器從單一的控制器提升至可冗余的控制器,解決了現有樓宇自控系統中主控器故障帶來的大面積設備停機問題。
附圖說明
圖1為本實用新型提供的結構示意圖。
圖2為本實用新型提供的冗余控制器的結構示意圖。
圖中,人機界面1、告警模塊11、以太網交換機2、冗余控制器3、第一以太網端口ETH1、第二以太網端口ETH2、殼體31、CPU模塊32、數據收發模塊接口33、TX接口331、RX接口332、GND接口333、485模塊接口34、CAN模塊接口35、指示燈36、安裝座37、安裝孔371、CAN總線4、I/O接口5。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步詳細的說明。
如圖1-2所示,本建筑智能化控制系統的可冗余控制器,包括人機界面1,人機界面1通過以太網交換機2分別連接有兩個依次并列設置的冗余控制器3,每一個冗余控制器3均連接在同一CAN總線4上,且兩個冗余控制器3之間通過CAN總線4相連,冗余控制器3依次設置且冗余控制器3均通過CAN總線4與若干依次設置的I/O接口5相連,每一個冗余控制器3具有第一以太網端口ETH1和第二以太網端口ETH2,兩個冗余控制器3中一個冗余控制器3的第二以太網端口ETH2與另外一個冗余控制器3的第二以太網端口ETH2相連且雙向數據傳輸,且每一個冗余控制器3的第一以太網端口ETH1均與以太網交換機2相連,且人機界面1上具有告警模塊11,優選地,這里的告警模塊11為可視化警報模塊和/或聲音警報模塊,本可冗余控制器可以運用到建筑智能化控制系統中的樓宇自控系統或智照明系統中,且采用至少兩套冗余控制器3通過CAN總線4與I/O接口5連接,兩套冗余控制器3接入同一CAN總線4;每套冗余控制器4有兩個以太網端口,人機界面1、冗余控制器4通過以太網交換機2聯成網絡;兩個冗余控制器4通過第二以太網端口ETH2與另一個冗余控制器4的第二以太網端口ETH2交換數據,實現相互同步;人機界面1與兩套冗余控制器4的第一以太網端口ETH1相連,當兩套冗余控制器4都能正常工作時,其中,一個冗余控制器4擔任主控;當其中任意一套冗余控制器4因故障不能正常工作時,正常的冗余控制器4投入工作;當任意冗余控制器4故障時,人機界面1的告警模塊11告警提示。
具體地,本實施例中每一個冗余控制器3均包括殼體31,殼體31內設有CPU模塊32,第一以太網端口ETH1和第二以太網端口ETH2均設置殼體31上端且均與CPU模塊32相連,殼體31下端依次設有均與CPU模塊32相連的數據收發模塊接口33、485模塊接口34以及CAN模塊接口35,且數據收發模塊接口33具有TX接口331、RX接口332與GND接口333,這里的殼體31上設有若干與CPU模塊32相連的指示燈36,為了便于安裝,殼體31下端中部設有向外延伸的安裝座37,且安裝座37上具有安裝孔371。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了人機界面1、告警模塊11、以太網交換機2、冗余控制器3、第一以太網端口ETH1、第二以太網端口ETH2、殼體31、CPU模塊32、數據收發模塊接口33、TX接口331、RX接口332、GND接口333、485模塊接口34、CAN模塊接口35、指示燈36、安裝座37、安裝孔371、CAN總線4、I/O接口5等術語,但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質;把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。