[实用新型]一种工业在线冗余控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，具体涉及一种用于工业在线冗余控制系统。

背景技术

在工业使用风机、水泵生产系统中，风机、水泵是动力中枢，正常生产期间不允许意外停机后再启动，在变频调速系统中一旦变频器自身出现故障，致使风机，水泵电机不能正常运行，不但影响生产，而且造成重大损失；所以必须要保证风机、水泵的稳定运行。但是，现有技术中，工业生产的系统中大都是单路结构，即只有主路工作无支路热备份。其存在的问题是抗故障能力低，一旦控制回路中某一环节发生故障，轻者导致整个系统设备停机，影响正常生产，重者引发安全事故。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种工业在线冗余控制系统，实现同步投切智能控制，以保证生产线中风机或水泵电机的正常运行，保证正常的生产。

    本实用新型的目的是这样实现的：一种工业在线冗余控制系统，其特征在于，包括控制柜和两套互为备份的压力传感器、PLC控制器、变频器、电机和水泵；所述压力传感器安装在管网上实时检测水压，输出0～10V/4～20mA电信号，作为PLC控制器的反馈信号，PLC控制器根据压力传感器的反馈信号及变频器当时的作业参数，进行P（比例）I（积分）D（微分）综合运算，实时调整变频器的输出状态和作业参数，以控制电动水泵的转速；控制柜与两变频器相连；

　　所述两套互为备份的压力传感器、PLC控制器、变频器、电机和水泵分别依次电连接，两套系统独立工作，一套工作，另二套备用；当任意一套的一个设备出现异常时，系统判断故障部件控制该套全关闭，启动另套工作。

    或者所述两套互为备份的压力传感器、PLC控制器、变频器、电机和水泵两套系统交叉连接，即两套压力传感器分别与两套PLC控制器相连，两套PLC控制器分别与两套变频器相连，两套变频器分别与电机相连，两套电机分别与两套水泵相连；一套设备工作，另二套备用；当任意一套的一个设备出现异常时，系统判断故障部件自动启动备份的相对应部件工作，并发出报警提示，其他备用的部件仍然备用。

本实用新型的有益效果是：采用双机热备份方案,以保证系统工作更为可靠、安全。系统主体采用双路并联方案,正常时,一路工作,另一路实时跟踪备份。一旦其中一路发生故障,系统自动切换为另一路接替工作,同时保证无系统扰动现象。可以减少由于系统故障造成停机，避免造成正常生产；另一方面可以延长系统平均无故障使用时间和设备使用寿命，降低生产成本。

使用两套工业控制计算机构成双机热备份系统，当一台系统有问题时，另外一台自动接替工作。本方案既保证了系统的可靠性，又简化了系统的构造。使整个系统的可维护性、可扩充性和可管理性得到大幅度提高。

热备份的变频器在于变频器正常工作期间没有输出电压，即热备份的变频器自身不耗电。采取该变频器备用方式主要保证所选用高压变频器的长期运行的可靠性及稳定性，同时在变频器自身出现故障时不会影响正常生产。

附图说明

图1是本实用新型一种工业在线冗余控制系统第一实施方式的原理方框图。

图2是本实用新型一种工业在线冗余控制系统第二实施方式的原理方框图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，例如现场泵房控制系统中的一种工业在线冗余控制系统，包括控制柜和两套互为备份的压力传感器、PLC控制器、变频器、电机和水泵；压力传感器安装在管网上将水压转换成4～20mA的模拟信号，通过PLC控制器处理同时发出输出信号传递给变频器内置的PID控制器，以改变电动水泵转速，达到恒压供水；控制柜与两变频器相连；所述两套互为备份的压力传感器、PLC控制器、变频器、电机和水泵分别依次电连接，两套系统独立工作，一套工作，另二套备用；当任意一套的一个设备出现异常时（或当检测压力信号异常，例如工作变频器报警或错误、电气控制器件的故障、电磁干扰引起的系统报警或软件运行故障等。）控制器控制该套全关闭，启动另套工作。两个电机和两个水泵并联安装作为动力中枢；正常工作时，一套工作另一套实时跟踪备份，一旦其中一套发生故障，系统自动切换为另一套接替工作，保证无扰动现象，时刻保证一路正常工作，另一套保持跟踪备份状态。由管网上的压力传感器实时监控水泵的工作状态；当检测到压力信号不正常时，此时变频器换向，系统判断故障部件（控制柜内）立即自动启动备用泵。