建筑智能化控制系統(tǒng)的可冗余控制器的制作方法

本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種建筑智能化控制系統(tǒng)的可冗余控制器。

背景技術(shù)：

建筑智能化控制系統(tǒng)是近十幾年來在大型建筑上使用較多的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。例如，建筑智能化控制系統(tǒng)中的樓宇自控系統(tǒng)因系統(tǒng)分布式要求，普遍采用主控制器加現(xiàn)場I/O的系統(tǒng)架構(gòu)，其中主控制器具有一定的運(yùn)算、控制、通訊能力。主控制器通過可靠的現(xiàn)場總線，與分布I/O進(jìn)行通訊。由于控制器為電子產(chǎn)品，在使用中會(huì)因?yàn)槎喾N因素造成故障。如果是I/O故障，影響局部設(shè)備的控制，如果是主控制器故障，整條總線上的I/O將不受控制，會(huì)影響大范圍的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，這主要市場上現(xiàn)有樓宇自控系統(tǒng)主控制都沒有冗余的結(jié)構(gòu)。在一些重要場合，對(duì)控制器的可靠性要求是很高的。比如酒店的樓控系統(tǒng)，需要24小時(shí)不間斷運(yùn)行。如果主控制器故障，現(xiàn)有的方法是將設(shè)備切換成就地模式。這樣一來，整個(gè)自控系統(tǒng)往往處于癱瘓狀態(tài)。因主控制器維修周期長，樓宇自控系統(tǒng)也逐步被停用。這也是這么多年來，很多樓宇自控系統(tǒng)不能有效投運(yùn)的主要原因。又例如，建筑智能化控制系統(tǒng)中的智照明系統(tǒng)，普遍采用主控制器加現(xiàn)場驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)架構(gòu)。其中主控制器具有一定的運(yùn)算、控制、通訊能力，主控制器通過可靠的現(xiàn)場總線，與分布驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通訊，且由于控制器為電子產(chǎn)品，在使用中會(huì)因?yàn)槎喾N因素造成故障，如果是驅(qū)動(dòng)器故障，影響局部設(shè)備的控制，如果是主控制器故障，整條總線上的驅(qū)動(dòng)器以及其它模塊將不受控制，會(huì)影響大范圍的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，這主要由于市場上現(xiàn)有智能照明系統(tǒng)主控制都沒有冗余的功能。智能照明控制系統(tǒng)是近幾年來在大型建筑中引入的控制系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)對(duì)大型建筑照明的控制管理起到了相當(dāng)大的作用。然而，作為智能照明系統(tǒng)，如果主控制器出現(xiàn)故障，將影響大面積的燈光控制。如果因主控制器故障而導(dǎo)致突然滅燈，在一些重要場合，會(huì)引發(fā)意外情況，造成的損失不可估量。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，人們進(jìn)行了長期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，中國專利文獻(xiàn)公開了一種硬切換的雙冗余CAN控制器[申請(qǐng)?zhí)枺?01210186270.7]，包括總線接口模塊，切換控制模塊，第一CAN總線控制器模塊、第二CAN總線控制器模塊；總線接口模塊用于外部總線與片內(nèi)總線的數(shù)據(jù)交換，并給出應(yīng)答；通道切換控制模塊從兩個(gè)CAN總線控制器模塊接收控制及數(shù)據(jù)信號(hào)確定第一CAN總線控制器模塊、第二CAN總線控制器模塊的狀態(tài)，判斷是否進(jìn)行切換，并將所述控制及數(shù)據(jù)信號(hào)傳遞給總線接口模塊，第一CAN總線控制器模塊，第二CAN總線控制器模塊。

上述方案在一定程度上解決了現(xiàn)有的控制器發(fā)生故障時(shí)無法繼續(xù)工作的問題，但是該方案依然存在著：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性差的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，穩(wěn)定性好的建筑智能化控制系統(tǒng)的可冗余控制器。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案：本建筑智能化控制系統(tǒng)的可冗余控制器,包括人機(jī)界面，其特征在于，所述的人機(jī)界面通過以太網(wǎng)交換機(jī)分別連接有至少兩個(gè)冗余控制器，每一個(gè)冗余控制器均連接在同一CAN總線上，且相鄰兩個(gè)冗余控制器之間通過CAN總線相連，所述的冗余控制器依次設(shè)置且所述的冗余控制器均通過CAN總線與若干依次設(shè)置的I/O接口相連，每一個(gè)冗余控制器具有第一以太網(wǎng)端口和第二以太網(wǎng)端口，相鄰兩個(gè)冗余控制器中一個(gè)冗余控制器的第二以太網(wǎng)端口與另外一個(gè)冗余控制器的第二以太網(wǎng)端口相連且雙向數(shù)據(jù)傳輸，且每一個(gè)冗余控制器的第一以太網(wǎng)端口均與以太網(wǎng)交換機(jī)相連，且所述的人機(jī)界面上具有告警模塊。本可冗余控制器可以運(yùn)用到建筑智能化控制系統(tǒng)中的樓宇自控系統(tǒng)或智照明系統(tǒng)中，且采用至少兩套冗余控制器通過CAN總線與I/O接口連接，兩套冗余控制器接入同一CAN總線；每套冗余控制器有兩個(gè)以太網(wǎng)端口，人機(jī)界面、冗余控制器通過以太網(wǎng)交換機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)；兩個(gè)冗余控制器通過第二以太網(wǎng)端口與另一個(gè)冗余控制器的第二以太網(wǎng)端口交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)相互同步；人機(jī)界面與兩套冗余控制器的第一以太網(wǎng)端口相連，當(dāng)兩套冗余控制器都能正常工作時(shí)，其中，一個(gè)冗余控制器擔(dān)任主控；當(dāng)其中任意一套冗余控制器因故障不能正常工作時(shí)，正常的冗余控制器投入工作；當(dāng)任意冗余控制器故障時(shí)，人機(jī)界面的告警模塊告警提示。

在上述的建筑智能化控制系統(tǒng)的可冗余控制器中，所述的冗余控制器的數(shù)量為兩個(gè)且依次并列設(shè)置。

在上述的建筑智能化控制系統(tǒng)的可冗余控制器中，每一個(gè)冗余控制器均包括殼體，所述的殼體內(nèi)設(shè)有CPU模塊，所述的第一以太網(wǎng)端口和第二以太網(wǎng)端口均設(shè)置殼體上端且均與CPU模塊相連，所述的殼體下端依次設(shè)有均與CPU模塊相連的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接口、485模塊接口以及CAN模塊接口，且所述的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接口具有TX接口、RX接口與GND接口。

在上述的建筑智能化控制系統(tǒng)的可冗余控制器中，所述的殼體上設(shè)有若干與CPU模塊相連的指示燈。

在上述的建筑智能化控制系統(tǒng)的可冗余控制器中，所述的殼體下端中部設(shè)有向外延伸的安裝座，且所述的安裝座上具有安裝孔。

在上述的建筑智能化控制系統(tǒng)的可冗余控制器中，所述的告警模塊為可視化警報(bào)模塊和/或聲音警報(bào)模塊。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本建筑智能化控制系統(tǒng)的可冗余控制器的優(yōu)點(diǎn)在于：當(dāng)本可冗余控制器運(yùn)用到智照明系統(tǒng)中時(shí)，將智能照明系統(tǒng)控制器從單一的控制器提升至可冗余的控制器，解決了現(xiàn)有智能照明系統(tǒng)中主控器故障帶來的大面積燈光不可控問題，本方案對(duì)主控制器實(shí)現(xiàn)了冗余，在主控制器有一個(gè)故障的情況下，另一個(gè)能馬上接管運(yùn)行，保障系統(tǒng)的連續(xù)性，避免由于主控制器故障帶來的不良后果，同時(shí)，當(dāng)本可冗余控制器運(yùn)用到樓宇自控系統(tǒng)中時(shí)，將樓宇自控系統(tǒng)控制器從單一的控制器提升至可冗余的控制器，解決了現(xiàn)有樓宇自控系統(tǒng)中主控器故障帶來的大面積設(shè)備停機(jī)問題。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型提供的冗余控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，人機(jī)界面1、告警模塊11、以太網(wǎng)交換機(jī)2、冗余控制器3、第一以太網(wǎng)端口ETH1、第二以太網(wǎng)端口ETH2、殼體31、CPU模塊32、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接口33、TX接口331、RX接口332、GND接口333、485模塊接口34、CAN模塊接口35、指示燈36、安裝座37、安裝孔371、CAN總線4、I/O接口5。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1-2所示，本建筑智能化控制系統(tǒng)的可冗余控制器,包括人機(jī)界面1，人機(jī)界面1通過以太網(wǎng)交換機(jī)2分別連接有兩個(gè)依次并列設(shè)置的冗余控制器3，每一個(gè)冗余控制器3均連接在同一CAN總線4上，且兩個(gè)冗余控制器3之間通過CAN總線4相連，冗余控制器3依次設(shè)置且冗余控制器3均通過CAN總線4與若干依次設(shè)置的I/O接口5相連，每一個(gè)冗余控制器3具有第一以太網(wǎng)端口ETH1和第二以太網(wǎng)端口ETH2，兩個(gè)冗余控制器3中一個(gè)冗余控制器3的第二以太網(wǎng)端口ETH2與另外一個(gè)冗余控制器3的第二以太網(wǎng)端口ETH2相連且雙向數(shù)據(jù)傳輸，且每一個(gè)冗余控制器3的第一以太網(wǎng)端口ETH1均與以太網(wǎng)交換機(jī)2相連，且人機(jī)界面1上具有告警模塊11，優(yōu)選地，這里的告警模塊11為可視化警報(bào)模塊和/或聲音警報(bào)模塊，本可冗余控制器可以運(yùn)用到建筑智能化控制系統(tǒng)中的樓宇自控系統(tǒng)或智照明系統(tǒng)中，且采用至少兩套冗余控制器3通過CAN總線4與I/O接口5連接，兩套冗余控制器3接入同一CAN總線4；每套冗余控制器4有兩個(gè)以太網(wǎng)端口，人機(jī)界面1、冗余控制器4通過以太網(wǎng)交換機(jī)2聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)；兩個(gè)冗余控制器4通過第二以太網(wǎng)端口ETH2與另一個(gè)冗余控制器4的第二以太網(wǎng)端口ETH2交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)相互同步；人機(jī)界面1與兩套冗余控制器4的第一以太網(wǎng)端口ETH1相連，當(dāng)兩套冗余控制器4都能正常工作時(shí)，其中，一個(gè)冗余控制器4擔(dān)任主控；當(dāng)其中任意一套冗余控制器4因故障不能正常工作時(shí)，正常的冗余控制器4投入工作；當(dāng)任意冗余控制器4故障時(shí)，人機(jī)界面1的告警模塊11告警提示。

具體地，本實(shí)施例中每一個(gè)冗余控制器3均包括殼體31，殼體31內(nèi)設(shè)有CPU模塊32，第一以太網(wǎng)端口ETH1和第二以太網(wǎng)端口ETH2均設(shè)置殼體31上端且均與CPU模塊32相連，殼體31下端依次設(shè)有均與CPU模塊32相連的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接口33、485模塊接口34以及CAN模塊接口35，且數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接口33具有TX接口331、RX接口332與GND接口333，這里的殼體31上設(shè)有若干與CPU模塊32相連的指示燈36，為了便于安裝，殼體31下端中部設(shè)有向外延伸的安裝座37，且安裝座37上具有安裝孔371。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了人機(jī)界面1、告警模塊11、以太網(wǎng)交換機(jī)2、冗余控制器3、第一以太網(wǎng)端口ETH1、第二以太網(wǎng)端口ETH2、殼體31、CPU模塊32、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接口33、TX接口331、RX接口332、GND接口333、485模塊接口34、CAN模塊接口35、指示燈36、安裝座37、安裝孔371、CAN總線4、I/O接口5等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。