[发明专利]一种基于自动控制系统应急控制器

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化控制系统，特别是在自控系统出现故障的情况下，应急接替原自动化控制系统的输出控制功能，实现手动操作现场设备的一种基于自动控制系统应急控制器。

背景技术

随着工业自动化控制技术的不断更新，越来越多的生产控制已经是由PLC、DCS等自动化控制系统来完成。生产效率不断提高，工厂的智能化程度也越来越高。如图1所示，为控制系统结构示意图，控制站1通过通讯总线2与交换机3相连，交换机3和系统并联的CPU 4相连，CPU 4通过控制总线5与控制子站6通讯信号连接(AO表示控制系统的模拟量输出信号，DO表示控制系统的开关量输出信号)，通过控制子站6的IO电缆7与工厂控制设备9连接，控制现场设备的(如电机、阀门、调节器、变频器等)的运行。

然而在大量工厂设备控制实现由自动化控制系统完成的同时，也带来了一些隐患——当控制系统出现突发故障状况(如：子站的通信故障、工程师和操作员站通信故障、控制系统的IO模块等突发故障)，或者控制系统中的CPU突然中断、死机，这将使自动化控制系统失去控制。为避免上述突发故障状况，通常采取的方式一是操作工直接手动操作现场设备；在自动化系统故障突然发生时，由于自动化系统的集中控制，操作工无法同时应付大量的手动工作，造成严重后果；二是在系统中安装多个CPU，但此方式造成CPU系统负荷成倍增加，而且多个CPU不能同步数据，多个CPU较单CPU的系统稳定性和可靠性反而降低。目前很多自动化控制系统的运行年限已超过了期限，发生故障的概率也在一天天的增加。三是控制系统供电UPS不间断电源突然跳闸，造成控制系统失控。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于自动控制系统应急控制器，当自动化控制系统出现突发故障状况时，由本应急后备切换装置应急接管该控制系统的全部或者重要部分的控制，切换装置将切断瘫痪控制系统的控制输出，由控制系统进行控制输出，达到应急控制操作。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的，一种基于自动控制系统应急控制器，其特征在于，该切换装置包括：

——输入接口单元，用于传输来自自动化控制系统的信号；

——切换功能执行单，用于执行自动化控制系统的信号和切换控制单元的信号；

——输出接口单元，用于将切换功能执行单元的信号传输给工厂控制设备；

——切换控制单元，用于接收系统故障信号或手动操作，并发出系统切换单元的控制信号给切换功能执行单元；

——电源供电单元，负责应急后备切换装置电源供电；

所述输入接口单元、切换功能执行单元和输出接口单元相互依次电连接；输入接口单元与切换控制单元电连接；切换控制单元与切换功能执行单元电连接；

所述切换控制单元分别电连接切换后开关量单元和切换后模拟量单元；

所述输入接口单元和自动化控制系统连接；输出接口单元与工厂控制设备连接；输入接口单元、切换功能执行单元、输出接口单元和切换控制单元分别连接电源供电单元。

进一步地，所述切换功能执行单元由多路并联连接的切换功能执行电路构成。

进一步地，所述切换功能执行电路包括独立切换控制电路和开关电路，所述切换控制电路分别设有两个控制接点，开关电路分别设有两路输入接点和一路输出接点。

所述两个控制接点与切换控制单元相连，开关电路输入接点与输入接口单元相连，输入接点与切换控制单元相连，输出接点与输出接口单元相连。

所述开关电路的输入接点和输出接点之间分别设有K₁、K₂、K₃、K₄四个开关，K₁、K₂分别与其对应的输入接点以及输出接点相连，K₃、K₄分别与其对应的输入接点以及输出接点相连；K₁与K₄、K₂与K₃输入接点并联连接。

所述切换功能执行单元中64路并联连接的切换功能执行电路通过远程控制整体切换，或通过远程控单路切换。