[发明专利]一种基于UPS的工控机上下电保护系统及保护方法

说明书

本发明提供了一种基于UPS的工控机上下电保护系统及保护方法，所述工控机上下电保护系统，包括：工控机，安装有操作系统及应用软件，需通电正常运行；UPS，用于向负载提供电压，与工控机进行通信；开关电源，为UPS提供可用电压；Arduino控制器，桥接在所述工控机与所述UPS之间，所述Arduino控制器还与所述开关电源的一输出端连接；当市电中断时，所述UPS通过机内电池向所述Arduino控制器输出电压，维持所述Arduino控制器正常工作，确保所述工控机正常关机；当所述Arduino控制器检测到来市电时，将所述UPS的输出电压提供给工控机，保证工控机正常启动。本发明能够实现来电自启，掉电时做系统和应用保护，保证工控机在工业现场的稳定性。

技术领域

本发明涉及工控机技术领域，具体涉及一种基于UPS的工控机上下电保护系统及保护方法。

背景技术

工控机是在市电工程中运用很广泛的设备之一，现有工控机的显示器及主机工作都需要正常的电力供应，尤其是内存，对电源的要求更高，它是一种依赖电能的存储设备，需要不断的刷新动作来保持存储内容，一旦断电，所保存的内容立即消失，这样不仅影响了市电中各个机器的正常工作，也降低了工控机的使用寿命。相比商用机，工控机需要具备复杂气候环境适应能力、以及长期稳定可靠的运行能力，特别是数据保护以及系统安全至关重要。

现有的一种方式是在工控机外部加大容量UPS(Uninterruptible Power System，不间断电源)来支撑外部掉电期间长期稳定工作，使得重新来电时继续使用外电得到一个平滑过渡的过程。但此方法对于负载设备功率较大，且掉电时间较长时，系统和文件得不到有效保护。另外，UPS的体积相对较大，对于小型机箱无法安装，只能外置，无法轻量化。

另外一种方式是外部加小容量UPS，利用上端控制软件，设定合理的关机时间，来执行系统关机命令，UPS在收到指令之后，同步切断对负载端的电压输出。此方法虽然有效保护了系统文件，但关键用户程序执行的保护得不到有效的保障，如数据库文件，配置文件等。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于UPS的工控机上下电保护系统及保护方法，能够实现来电自启，掉电时做系统和应用保护，保证工控机在工业现场的稳定性。

为了实现上述目的，本发明提供的一种基于UPS的工控机上下电保护系统，包括：

工控机，安装有操作系统及应用软件，需通电正常运行；

UPS，用于向负载提供电压，与工控机进行通信；

开关电源，为UPS提供可用电压；

Arduino控制器，桥接在所述工控机与所述UPS之间，所述Arduino控制器还与所述开关电源的一输出端连接；

当市电中断时，所述UPS通过机内电池向所述Arduino控制器输出电压，维持所述Arduino控制器正常工作，确保所述工控机正常关机；当所述Arduino控制器检测到来市电时，将所述UPS的输出电压提供给工控机，保证工控机正常启动。

具体地，所述开关电源的第一输出端与所述UPS的电源输入端连接，所述开关电源的第二输出端与所述Arduino控制器的信号输入端连接，所述UPS的通信端口与所述工控机的第一通信端口连接，所述UPS的第一电压输出端与所述Arduino控制器的继电器公共端连接，所述UPS的第二电压输出端与所述Arduino控制器的电源输入端连接，所述Arduino控制器的继电器输出端与工控机的电源输入端连接，所述Arduino控制器的通信端口与所述工控机的第二通信端口连接。

具体地，当所述Arduino控制器的继电器闭合时，所述继电器的公共端与输出端导通，所述Arduino控制器将所述UPS的输出功率提供给所述工控机。

具体地，当所述Arduino控制器的继电器断开时，所述UPS通过第二电压输出端继续向所述Arduino控制器输出电压。