本發(fā)明涉及工業(yè)控制領(lǐng)域，特別涉及一種液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

目前為了實現(xiàn)液冷機組溫控單元運行及備份控制一般有兩種方案，一種是使用一個外置的控制器對各個液冷溫控單元進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)故障輪換和時間輪換。這種方法對外置的控制器的可靠性要求非常高，一般要用帶有冗余控制功能的雙機熱備控制器，該方案成本較高；另一種是液冷機組各個溫控單元通過通訊進行互聯(lián)，然后各溫控單元的控制器互相溝通信息，該方案在通訊正常時能夠使系統(tǒng)正常運行，但當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)通訊異常時，一般只能采取各液冷溫控單元各自運行的方式，這會導(dǎo)致系統(tǒng)中本來是處于備用狀態(tài)的所有溫控單元也運行起來，這對于整個液冷系統(tǒng)來說，等于多出了備用系統(tǒng)的水泵投入運行，這不僅會影響水溫參數(shù)，還會增加管道承壓及配電方面的壓力。

可見，現(xiàn)有技術(shù)還有待改進和提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)及其控制方法，旨在實現(xiàn)液冷機組溫控單元運行及備份輪換進行，并降低方案實施的成本。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)，其特征在于，包括N個運行的溫控單元以及M個備用的溫控單元，其中N≥1，M≥1；所述各個溫控單元通過通訊網(wǎng)絡(luò)互相建立連接；設(shè)置其中任一個溫控單元為主溫控單元，所述主溫控單元收集各個溫控單元的運行狀態(tài)，通訊正常情況下，根據(jù)各個溫控單元的運行時間和故障等級切換各個溫控單元的運行及備份狀態(tài)；所述的每個溫控單元輸出（N+M-1）個運行狀態(tài)干接點；所述的每個溫控單元預(yù)留（N+M-1）個數(shù)字量輸入點用于檢測除自身以外其它的各個溫控單元的運行狀態(tài)，通訊異常情況下，根據(jù)各個溫控單元的故障等級切換各個溫控單元的運行及備份狀態(tài)。

所述的液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)中，所述各個溫控單元分別包括一個控制器，所述各個控制器具有通訊口，各個控制器通過訊號線連接通訊口建立通訊連接。

所述的液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)中，所述的通訊口為RS485通訊接口，所采用的通訊協(xié)議為MODBUS-RTU。

所述的液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)中，所述各個溫控單元控制器分別設(shè)置一個不同的地址碼，所述地址碼的數(shù)值越低的溫控單元其設(shè)置的在系統(tǒng)通訊故障時的自行啟動延時越短。

所述的液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)中，所述的各個溫控單元的地址碼的數(shù)值為1-（N+M）之間的數(shù)值，地址碼數(shù)值為1的溫控單元啟動延時最短，地址碼數(shù)值為（N+M）的溫控單元啟動延時最長。

一種液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)的控制方法，所述方法包括以下步驟：

S100，所述各個溫控單元分別對各自溫控單元內(nèi)溫度、壓力信號進行檢測以及對液冷機組的各水泵、水閥進行控制；

S200，當(dāng)通訊正常時，主溫控單元收集各個溫控單元的運行狀態(tài)信息，根據(jù)各個溫控單元的運行時間及故障等級對溫控單元的運行狀態(tài)進行切換，保證N個溫控單元運行，M個溫控單元備用；發(fā)生通訊故障時，執(zhí)行步驟S300；

S300，每個溫控單元檢測處于運行狀態(tài)的溫控單元數(shù)量，如果檢測到運行的溫控單元數(shù)量為N則不做任何動作，如果檢測到運行的溫控單元數(shù)量小于N，則執(zhí)行步驟S400；

S400，處于備用狀態(tài)的溫控單元按系統(tǒng)預(yù)設(shè)的順序依次啟動，直至達到N個溫控單元處于運行狀態(tài)，M個溫控單元處于備用狀態(tài)。

所述的液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)的控制方法中，步驟S300所述的每個溫控單元檢測處于運行狀態(tài)的溫控單元數(shù)量具體為：

所述的每個溫控單元輸出（N+M-1）個運行狀態(tài)干接點；所述的每個溫控單元預(yù)留（N+M-1）個數(shù)字量輸入點用于檢測除自身以外其它的所述溫控單元的運行狀態(tài)。

所述的液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟S400所述的預(yù)設(shè)的順序具體為：

每個液冷溫控單元控制器分別設(shè)置有一個不同的地址碼，所述地址碼的數(shù)值越低的溫控單元其設(shè)置的在系統(tǒng)通訊故障時的自行啟動延時越短。

所述的液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)的控制方法中，步驟S300還包括：

原本處于運行狀態(tài)的溫控單元檢測到溫控單元內(nèi)部件發(fā)生需停機的故障時，該溫控單元停止運行并將該溫控單元的運行狀態(tài)干接點斷開。

有益效果：

本發(fā)明提供了一種液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)及其控制方法，所述的液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)包括N個運行的溫控單元以及M個備用的溫控單元；所述各個溫控單元互相建立通訊連接；所述每個溫控單元輸出（N+M-1）個運行狀態(tài)干接點；所述的每個溫控單元預(yù)留（N+M-1）個數(shù)字量輸入點，用于檢測除自身以外其它的各個溫控單元的運行狀態(tài)。實現(xiàn)了通訊正常情況下根據(jù)各個溫控單元的運行時間及故障等級進行切換溫控單元的運行及備用狀態(tài)；通過數(shù)字量輸入點對個溫控單元運行狀態(tài)的檢測，實現(xiàn)了在通訊故障的情況下根據(jù)各個溫控單元的故障等級切換各個溫控單元運行狀態(tài)及備用狀態(tài)，因此保證了系統(tǒng)在通訊正常及故障的情況下，系統(tǒng)中始終有N個溫控單元運行，M個溫控單元備用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明提供的一種液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)及其控制方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1，為避免贅述，圖1中其他未示出的溫控單元及訊號線等用虛線表示。本發(fā)明提供一種液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)，其特征在于，包括N個運行的溫控單元以及M個備用的溫控單元，其中N≥1，M≥1；所述各個溫控單元通過通訊網(wǎng)絡(luò)互相建立連接；設(shè)置其中任一個溫控單元為主溫控單元，所述主溫控單元收集各個溫控單元的運行狀態(tài)，通訊正常情況下，根據(jù)各個溫控單元的運行時間和故障等級切換各個溫控單元的運行及備份狀態(tài)；所述的每個溫控單元輸出（N+M-1）個運行狀態(tài)干接點；所述的每個溫控單元預(yù)留（N+M-1）個數(shù)字量輸入點用于檢測除自身以外其它的各個溫控單元的運行狀態(tài)，通訊異常情況下，根據(jù)各個溫控單元的故障等級切換各個溫控單元的運行及備份狀態(tài)。

為了便于理解，本實施例中設(shè)定N=2，M=2，即第（N+M）溫控單元為第四溫控單元；設(shè)定第一溫控單元為主溫控單元。

具體地，第一溫控單元10、第二溫控單元20、第三溫控單元（圖中未示出）及第四溫控單元40各自與液冷機組中對應(yīng)的各水泵、水閥連接，用于實現(xiàn)各自溫控單元內(nèi)溫度、壓力信號的檢測以及控制對應(yīng)的各水泵、水閥。所述的各個溫控單元互相建立通訊連接，所述第一溫控單元收集各個溫控單元的運行時間及運行狀態(tài)。第一溫控單元分別向第二溫控單元、第三溫控單元、第四溫控單元不斷發(fā)送脈沖信號，用于第二溫控單元、第三溫控單元、第四溫控單元檢測各自與第一溫控單元的通訊是否正常；第二溫控單元、第三溫控單元、第四溫控單元各自產(chǎn)生脈沖信號用于被第一溫控單元檢測。當(dāng)通訊正常時，第一溫控單元根據(jù)各個溫控單元的運行時間及運行狀態(tài)切換各個溫控單元的運行及備用狀態(tài)，保證系統(tǒng)始有2個溫控單元運行而2個溫控單元備用。

所述的每個溫控單元的控制器分別輸出1個溫控單元運行狀態(tài)的數(shù)字量輸出點，再通過中間繼電器分別轉(zhuǎn)化為3個同樣的運行狀態(tài)干接點，上述分別轉(zhuǎn)化的3個運行狀態(tài)干接點分別連接到其它3個液冷溫控單元的控制器。因此，當(dāng)發(fā)生通訊故障時，所述的每個控制器預(yù)留3個數(shù)字量輸入檢測點，用于檢測其它3個液冷溫控單元的運行狀態(tài)。具體如下：

A、對于任一個原本處于備用狀態(tài)的溫控單元的控制器，如果數(shù)字量輸入檢測點的檢測確定系統(tǒng)中有2臺溫控單元在運行，則該備用狀態(tài)的控制器繼續(xù)保持備用狀態(tài)；如果數(shù)字量輸入檢測點檢測到系統(tǒng)中小于2個溫控單元在運行，此時按照系統(tǒng)預(yù)設(shè)的順序啟動備用的溫控單元直至有2臺溫控單元處于運行狀態(tài)。

B、對于任一個本來處于運行狀態(tài)的液冷溫控單元的控制器，當(dāng)檢測到溫控單元內(nèi)部件發(fā)生需停機的故障時，則控制該控制器所在的溫控單元停止運行并把液冷溫控單元的運行狀態(tài)干接點斷開。

C、無論與第一溫控單元發(fā)生通訊故障與否，第二液冷溫控單元、第三溫控單元以及第四溫控單元均產(chǎn)生脈沖信號。因此，當(dāng)通訊故障消除時，第一溫控單元能夠檢測到脈沖信號而確定整個系統(tǒng)已經(jīng)恢復(fù)通訊正常。當(dāng)通訊恢復(fù)正常時，重新啟用通訊方式實現(xiàn)各個溫控單元根據(jù)運行時間和故障等級進行切換運行及備用狀態(tài)。

因此，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生通訊故障時，仍能通過數(shù)字量輸入點對各溫控單元運行狀態(tài)的檢測實現(xiàn)系統(tǒng)中各個溫控單元的故障切換，保證整個系統(tǒng)仍然有N個溫控單元運行，M個溫控單元備用。

進一步的，所述的液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)中，所述各個溫控單元分別包括一個控制器，所述各個控制器自帶通訊口，各個溫度控制器的通訊口通過訊號線連接并建立通訊。由于所述各個控制器通過訊號線建立連接，實施簡單，通訊穩(wěn)定。

本實施例中，所述控制器的通訊口為RS485通訊接口，采用RS485總線依次連接各個溫控單元的通訊接口，本實施例中所采用的通訊協(xié)議為MODBUS-RTU，因此提高了各個溫控單元之間的通訊傳輸效率，提高了系統(tǒng)的可靠性。

進一步的，所述的液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)中，所述各個溫控單元控制器分別設(shè)置一個不同的地址碼，所述地址碼的數(shù)值越低的溫控單元其設(shè)置的在系統(tǒng)通訊故障時的自行啟動延時越短。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生通訊故障的情況下，原本有2個溫控單元處于正常運行狀態(tài)，如果有1個溫控單元出現(xiàn)故障導(dǎo)致只有1個溫控單元運行，則處于備用的2個溫控單元中地址碼數(shù)值低的（啟動延時短）溫控單元啟動，保證系統(tǒng)中有2個溫控單元運行，另2個溫控單元備用。

本實施例中，設(shè)定第一溫控單元的地址碼為1，啟動延時為0秒；第二溫控單元的地址碼為2，啟動延時為2秒；第三溫控單元的地址碼為3，啟動延時為4秒；第四溫控單元的地址碼為4，啟動延時為6秒。

綜上所述，本發(fā)明通過將各個溫控單元互相建立通訊連接，同時通過數(shù)字量輸入點對各個溫控單元運行狀態(tài)進行檢測，實現(xiàn)了當(dāng)通訊正常時，根據(jù)各個溫控單元的運行時間及故障等級對各個溫控單元的運行狀態(tài)進行切換；當(dāng)發(fā)生通訊故障時，根據(jù)各個溫控單元的故障等級對各個溫控單元的運行狀態(tài)進行切換，因此實現(xiàn)了保證系統(tǒng)中N個溫控單元運行，M個溫控單元備用。

請參閱圖2，一種液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)的控制方法，所述方法包括以下步驟：

S100，所述各個溫控單元分別對各自溫控單元內(nèi)溫度、壓力信號進行檢測以及對液冷機組的各水泵、水閥進行控制；

S200，當(dāng)通訊正常時，主溫控單元收集各個溫控單元的運行狀態(tài)信息，根據(jù)各個溫控單元的運行時間及故障等級對溫控單元的運行狀態(tài)進行切換，保證N個溫控單元運行，M個溫控單元備用；發(fā)生通訊故障時，執(zhí)行步驟S300；

S300，每個溫控單元檢測處于運行狀態(tài)的溫控單元數(shù)量，如果檢測到運行的溫控單元數(shù)量為N則不做任何動作，如果檢測到運行的溫控單元數(shù)量小于N，則執(zhí)行步驟S400；

S400，處于備用狀態(tài)的溫控單元按系統(tǒng)預(yù)設(shè)的順序依次啟動，直至達到N個溫控單元處于運行狀態(tài)，M個溫控單元處于備用狀態(tài)。

進一步的，液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)的控制方法中，步驟S300所述的每個溫控單元檢測處于運行狀態(tài)的溫控單元數(shù)量具體為：

所述的每個溫控單元輸出（N+M-1）個運行狀態(tài)干接點；所述的每個溫控單元預(yù)留（N+M-1）個數(shù)字量輸入點用于檢測除自身以外其它的所述溫控單元的運行狀態(tài)。

進一步的，步驟S400所述的預(yù)設(shè)的順序具體為：每個液冷溫控單元控制器分別設(shè)置有一個不同的地址碼，所述地址碼的數(shù)值越低的溫控單元其設(shè)置的在系統(tǒng)通訊故障時的自行啟動延時越短。

所述的液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟S300還包括：原本處于運行狀態(tài)的溫控單元檢測到溫控單元內(nèi)部件發(fā)生需停機的故障時，該溫控單元停止運行并將該溫控單元的運行狀態(tài)干接點斷開。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種液冷機組溫控單元備份系統(tǒng)的控制方法，通過各個溫控單元建立通訊連接，實現(xiàn)了在通訊正常情況下根據(jù)各個溫控單元的運行時間及故障等級進行切換溫控單元的運行及備用狀態(tài)；通過數(shù)字量輸入點對個溫控單元運行狀態(tài)的檢測，實現(xiàn)了在通訊故障的情況下根據(jù)各個溫控單元的故障等級切換各個溫控單元運行狀態(tài)及備用狀態(tài)，保證了系統(tǒng)在通訊正常及故障的情況下，系統(tǒng)中始終有N個溫控單元運行，M個溫控單元備用。

可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。