[发明专利]可电量调节的制程控制器及其调节电量的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种制程控制器，尤指一种具有电量调节功能的制程控制器及其调节电量的方法。

 

背景技术

制程控制系统（Process Control System），是通常用于各种药品、化学品、精密电子甚至大规模建筑工程中，用来实时监控并调节工程现场或厂房的温度、气压、各种液体的水位及流量等。 

请参阅图1，现有的制程控制系统包含有复数制程控制器81及一监控主机82，该复数制程控制器81是设置在各种工程现场或厂房各处，并通过有线或无线的网际网路与该监控主机82连结，本图1是以有线网际网路为例，各制程控制器81会电连接一个现场装置83（Field Device），该现场装置83可为各种侦测器（Sensor），用来侦测现场各种环境条件，如温度、气压、液位及流量等，或可为各种制动器（Actuator），如马达、比例阀或开关，用来驱动洒水器洒水、水阀门开闭或各种电子设备运作，而各种制程控制器81会周期性地输出电量给现场装置83以驱动现场装置83作动，并于驱动该现场装置83作动后输出一回报讯息予该监控主机82，该回报讯息可为测量讯息（如驱动侦测器后侧得的温度值、液位值）或作动讯息（如马达正在运转与否、开关为开启或关闭），如此，可根据现场装置83侦测到现场环境，并由各制程控制器81回报给监控主机82，供操作人员从监控主机82远程得知各种现场环境，不必亲临现场测量，或可以一手持式通讯装置84与该监控主机82无线连结，更可随时随地实时得知现场环境。 

由于上述的制程控制系统中的制程控制器需设置在现场，而多半的现场不易取得电量来源，例如各种建筑工程会用到水位侦测器来测量溪水的水位，而水位侦测器通常设置在桥墩上，较不易以市电供应其电量，因此，现有的制程控制器通常会设置有一备载电源单元，该备载电源单元包含一非稳态电源模组及一充电电池，该非稳态电源模组通常为太阳能板，在白天时吸收太阳能以供应制程控制器及现场装置运作所需的电量，并同时对该充电电池充电，无太阳能时则以充电电池供应电量，使制程控制器与现场装置可以设置在不易连接市电电源的各种现场，然而，由于制程控制器在任何时间下都会不断周期性地放电而驱动现场装置，但是非稳态电量单元所能供应的电量却会受气候影响，因此，制程控制器容易在阳光微弱的天气时将电量消耗殆尽，必须等待又有充足阳光时才能运作，例如，设置在桥墩上用来侦测水位高度或流量的现场装置，常在台风天因长时间阳光微弱，致使制程控制器将电量快速消耗完毕而无法驱动现场装置，使得迫切需知道溪水水位时反而无法得知，相当不理想，所以上述现场装置需有所改良。 

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种制程控制器调节电量的方法，以解决现有技术中，现场装置在非稳态电量来源不足时无法运作的技术性问题。

本发明的另一个目的在于提供一种可电量调节的制程控制器，以解决现有技术中，现场装置在非稳态电量来源不足时无法运作的技术性问题。

本发明目的通过以下技术方案实现：

本发明提供一种制程控制器调节电量的方法，该方法是提供一控制单元，其内建有一电量检测及驱动频率调节程序，并执行该电量检测及驱动频率调节程序以检测备载电源单元可提供的电量及驱动现场装置所需的电量后，增减每单位时间内驱动该现场装置的次数，并在驱动该现场装置后通过传输单元输出一回报讯息。

该电量检测及驱动频率调节程序执行以下具体步骤： 

（1）驱动一次现场装置，并检测每驱动一次该现场装置所需的电量，且依据该现场装置所需的电量建立一耗损功率值； 

（2）检测备援电源单元可提供的电量，是检测该备援电源单元中的非稳态电力模组可提供的电源功率及该备援电源单元中的充电电池的蓄电量，并依据非稳态电力模组可提供的电源功率建立一非稳态电功值，并依据该非稳态电功值评估该非稳态电力模组每单位时间可提供的电量，而依据该充电电池的蓄电量建立一蓄电饱和度值； 

（3）判断充电电池的蓄电量是否已达饱和，若是，则切断该非稳态电力模组对充电电池充电；若否，则使非稳态电力模组继续对充电电池充电；  

（4）评估可供电量及需消耗电量以增减每单位时间内驱动次数，是依据所检测的备援电源单元可提供的电量，及每单位时间驱动现场装置所需的电量，增减每单位时间内驱动现场装置的次数，并据此驱动现场装置。