[实用新型]一种工业用在线免维护控制系统

说明书

技术领域

本发明属于一种电器控制装置，特别是一种工业用在线免维护控制系统。 

背景技术

有史以来，无论工业控制技术发展到何种先进的现代化程度，其控制系统的完全可靠性始终是人们追求的目标，特别是对航空航天、星箭发射运行控制、远洋航行深潜勘探、核工业运行等对安全运行要求极高的领域，更是要求所采用的控制装置必须在无人维护的情况下保证长期正常运行。为了满足上述要求，目前普遍采用电气控制系统整体备份式冗余控制方式，即采用2个或2个以上的相同控制装置对同一执行机构进行备份控制，所述备份式冗余控制就是当某一个控制装置出现异常时，由另一个控制装置替换已出异常状态的控制装置实现对执行机构不间断控制。 

所述备份式冗余控制方式存在的缺陷是：只能对已出异常状态的控制装置实现整体替换，这种整体替换的冗余控制方式，在要求长期不间断连续运行场合（如航天无人飞行器等），则需要更多的备份冗余控制装置，使得控制系统庞大线路复杂经济代价高昂。 

本申请人已授权的发明名称为“一种工业用通用型数字式控制装置”（专利号：200810048034.2）的发明专利（以下简称：通用控制装置）将控制单元和动力驱动单元集于一体,能够完成对小功率执行机构的直接驱动和对大功率执行机构的间接驱动，对于不同的控制要求只是改变一下所述通用控制装置的运行控制软件和不同的接口连 接组合即可，使得采用所述通用控制装置对执行机构进行“互助式冗余控制”：即正常运行时两“通用控制装置”在各自独立承担一份互不相同的控制任务的同时相互监视对方的工作状态是否正常，当参与冗余的两“通用控制装置”中的任何一台发生故障无法正常工作时，其中仍处于正常运行的那台“通用控制装置”会将所述两台“通用控制装置”的工作任务全部由其“独立完成”。只需用到与普通控制系统一样的硬件数量（比备份制冗余控制减少一半）就能达到比备份制冗余控制更好的效果。 

尽管“互助式冗余控制”相比“备份冗余控制”节省了硬件设备提高了对冗余控制设备的运行可靠性，但仍显不足的是：只要参于“冗余控制装置”的任何一个环节出现故障就必须使“故障装置”退出运行控制系统，使生产运行控制置于普通运行控制的状态。这对于那些要求长期不间断运行的无人值守的执行机构而言仍显不足。 

发明内容

本发明的目的是在采用所述通用型控制装置的其础上，再采取一系列相关控制技术共同构成一种工业用在线免维护控制系统，克服采用现有技术在提高工业控制系统可靠性时硬件构成庞大，结构复杂，一味依赖高昂的经济代价的缺陷。 

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是： 

一种工业用在线免维护控制系统，包括n个用于控制多个执行机构运行的控制单元，每个控制单元之间实现相互通讯，其中n≥2,其特点是：所述每个控制单元包括直流电源、直流电源电子开关、驱动电源电子开关以及通用控制装置；所述直流电源通过直流电源电子开关提供所述通用控制装置的工作电源；所述驱动电源电子开关的输入 端与驱动电源相连，所述驱动电源电子开关的输出端通过所述通用控制装置中的无触点开关与执行机构相接；所述驱动电源电子开关和直流电源电子开关的控制端分别与相对应的所述通用控制装置中的控制端相连接；所述每个控制单元数据输入端通过一个数据通讯网络相连；还包括m个参数采集处理装置，所述每个参数采集处理装置的数据输出端与所述数据通讯网络相接，所述每个参数采集处理装置的数据输入端至少与一个传感器的输出端相连接，每个传感器的输出端至少与一个参数采集处理装置的数据输入端相连接。 

所述每个直流电源电子开关的输入端为两路，每个直流电源电子开关的第一路输入端与本身相对应的所述直流电源相连，每第n个直流电源电子开关的第二路输入端分别与第n-1个直流电源相接，第一个直流电源电子开关的第二路输入端与第n个直流电源相连接。 

还包括第一I/O通讯网络，所有通用控制装置中I/O口分别与所述第一I/O通讯网络相连接。 

所述每个通用控制装置中还有一路直流电源电子开关控制信号输出端通过所述第一I/O通讯网络分别与所有其它直流电源电子开关的控制端相连接。 

还包括第二I/O通讯网络：所有参数采集处理装置中I/O口分别与所述第二I/O通讯网络相连接。 

由于本发明采用通用控制装置不仅对某个关键生产设备的控制进行整体冗余,实现关键设备的高可靠运行,达到减少了恶性事故的发生;釆用本发明还能通过实现对整个生产控制系统中的通用控制装置的单个功能器件/组件的多种冗余技术与软硬件技术的组合应用,实现对整个工业生产控制系统的在线免维护以提高生产效率。