一种电气模组及基于该电气模组的智能一体化控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电气模组及基于该电气模组的智能一体化控制系统，包括电气执行单元和监测、控制处理单元，所述电气执行单元通过线路与监测、控制处理单元连接，所述监测、控制处理单元对电气执行单元输出控制信号。本发明专利技术中的一种电气模组及基于该电气模组的智能一体化控制系统，电气模组通过通信网络实现相互信息交换。基于该电气模组发明专利技术了一种智能一体化的控制系统，用于水泵、风机、空调、照明等工艺设备的智能一体化监控。

An electrical module and an intelligent integrated control system based on the electrical module

The invention discloses an electrical module and intelligent integration control system based on the electrical module, including the implementation of monitoring and control unit and processing unit of electrical, the electrical circuit and the execution unit through monitoring and control processing unit is connected, the monitoring and control processing unit of execution unit outputs a control signal of electrical. The invention relates to an electric module and an intelligent integrated control system based on the electric module, wherein the electrical module realizes mutual information exchange through a communication network. Based on the electrical module, an intelligent integrated control system has been invented, which is used for intelligent integrated monitoring of water pumps, fans, air conditioning, lighting and other process equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种电气模组及基于该电气模组的智能一体化控制系统
本专利技术涉及自动控制领域，尤其涉及一种电气模组及基于该电气模组的智能一体化控制系统。
技术介绍
现有的控制系统一般分为两类，一类采用分立的强电配电柜、强电启动柜、PLC或DDC弱电控制柜的方案来实现；另一类是采用包含了配电、启动、控制要素的强弱电一体化的控制方案来实现。这两种方式的控制系统均按需定制方法，由工厂采购开关、断路器、避雷器、控制器、仪表等电气元件，将这些电气元件安装在控制箱中，通过线路连接行程特定需求的控制功能。但是现有的控制系统在电气控制系统、单元的标准化和模组化的工程设计、产品设计、生产制造、安装调试、工程运维上都十分复杂。因此，设计一套基于标准化电气模组的智能一体化控制系统来简化传统的电气控制系统、单元的标准化和模组化的工程设计、产品设计、生产制造、安装调试、工程运维是企事业单位急需解决的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种简化设计、方便安装调试、易于制造、为智能化工程提供底层自控和网络基础的电气模组及基于该电气模组的智能一体化控制系统。本专利技术的一种电气模组，包括电气执行单元和监测、控制处理单元，所述电气执行单元通过线路与监测、控制处理单元连接，所述监测、控制处理单元对电气执行单元输出控制信号；供电电源：为所述电气模组提供电能；电气负载设备：接收所述电气模组输出的电能；通信网络设备：通过线路连接于所述监测、控制处理单元，并与所述监测、控制处理单元双向传输数据；联动控制设备：通过IO端口对所述监测、控制处理单元输出联动控制信号；执行设备：通过IO端口接收所述监测、控制处理单元输出的控制和状态信号；传感、采集设备：通过IO端口对所述监测、控制处理单元输出控制和状态信号；控制总线设备：与所述监测、控制处理单元通过串行总线连接，并与所述监测、控制处理单元双向传输数据。进一步的，所述供电电源的数量为2个或2个以上，所述电气执行单元内设置有互投装置，所有所述供电电源均与互投装置连接，所述供电电源通过互投装置实现自动切换。进一步的，电气模组还包括智能负载设备，所述智能负载设备与监测、控制处理单元以双向数据传输的形式通信连接。进一步的，所述电子负载设备和/或智能负载设备的数量为一个以上。进一步的，电气模组还包括用于强制启动或停止电气负载设备的强制控制设备，所述强制控制设备向电气执行单元发送强制控制信号，并接收电气执行单元的状态信号。进一步的，电气模组还包括应急控制设备。进一步的，所述电气执行单元的内部设有执行单元和状态、信号传感元件，所述监测、控制处理单元的内部设有CPU、若干输入单元、若干输出单元、若干通信单元、计量单元、ID地址单元和电源单元，所述CPU通过IO输入单元采集电气执行单元内部状态和信号传感元件的状态信号，所述CPU通过IO输出单元对执行元件输出控制信号。进一步的，所述电源单元与通信网络设备共用线路供电或为独立供电；所述电源单元与通信网络设备共用线路供电时，所述监测、控制处理单元内部设有用于分离通信数据和供电的解耦单元；所述电源单元为独立供电时，所述电源单元连接外部独立电源。进一步的，所述电气执行单元内部设置有防雷单元，所述防雷单元设置于供电电源的输入侧和/或电气负载设备一侧。一种基于电气模组的智能一体化控制系统，包括若干上述的电气模组，若干所述电气模组通过电源总线连接为智能一体化控制系统，所述智能一体化控制系统包括单电源或双电源输入馈电模组、若干个输出控制模组、处理器模组，所述单电源或双电源输入馈电模组、若干个输出控制模组、处理器模组通过电源总线和控制总线并联连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：一体化智能控制系统实现了电气控制环节的电气安全、电气保护、计量、控制、监测、数据处理和通信功能。电气模组内有电气执行单元和监测、控制处理单元，其中监测、控制处理单元采集电气执行单元和外部输入状态数据和信号，通过运算对电气执行单元和外部受控单元进行控制。电气模组通过通信网络实现相互信息交换。基于该电气模组专利技术了一种智能一体化的控制系统，用于水泵、风机、空调、照明等工艺设备的智能一体化监控。本专利技术实现了电气控制系统和单元的标准化和模组化，大大简化了传统电气控制系统的工程设计、产品设计、生产制造、安装调试、工程运维的复杂性，提高了电气控制系统的综合品质，为智能化和智慧化工程提供了坚实的底层自控和网络基础。附图说明图1为本专利技术的一种电气模组的应用基本结构图；图2是图1所示的一种电气模组的应用电源和信号流向图；图3是图1所示的一种电气模组的电气模组内部结构和连接关系图；图4是图1所示的一种电气模组的电气模组内部结构和电源、信号流向图；图5是图1所示的一种电气模组的双电源输入电气模组的结构示意图；图6是图1所示的一种电气模组的多路输出电气模组的结构示意图；图7是图1所示的一种电气模组的智能负载设备输出电气模组的结构示意图；图8是图1所示的一种电气模组的双电源供电和强制输出控制的电气模组输入结构图；图9是图1所示的一种电气模组的电气模组的应用扩展结构图；图10是图1所示的一种电气模组的断路器馈电的电气执行单元的主回路结构；图11是图1所示的一种电气模组的接触器、热继电器的电气执行单元的主回路结构；图12是图1所示的一种电气模组的断路器、接触器、热继电器的电气执行单元的主回路结构；图13是图1所示的一种电气模组的电机正反转控制的电气执行单元的主回路结构；图14是图1所示的一种电气模组的电机双速控制的电气执行单元的主回路结构；图15是图1所示的一种电气模组的交流输入变频控制电器的电气执行单元的主回路结构；图16是图1所示的一种电气模组的直流输入变频控制的电气执行单元的主回路结构；图17是图1所示的一种电气模组的交流转直流的电气执行单元的主回路结构；图18是图1所示的一种电气模组的监测、控制处理单元的系统结构图；图19是图1所示的一种电气模组的监测、控制处理单元的第一种供电系统图；图20是图1所示的一种电气模组的监测、控制处理单元的第二种供电系统图；图21是图1所示的一种电气模组的电气模组交流能源计量系统结构图；图22是图1所示的一种电气模组的电气模组直流能源计量系统结构图；图23是图1所示的一种电气模组的电气执行单元的防雷保护结构图；图24是图1所示的一种电气模组的实施例一中风机控制柜系统图；图25是图1所示的一种电气模组的实施例二中制冷系统控制柜系统图；图26本专利技术的一种基于电气模组的智能一体化控制系统的结构示意图。附图标记说明：1-电气模组；2-供电电源；3-通信网络设备；4-联动控制设备；5-电气负载设备；6-执行设备；7-传感、采集设备；8-控制总线设备；9-应急控制设备；11-电气执行单元；12-监测、控制处理单元；111-互投装置；112-执行元件；113-状态、信号传感元件；114-防雷单元；121-CPU；122-电源单元；123-ID地址单元；124-通信单元；125-计量单元；126-IO输出单元；127-IO输入单元；128-解耦单元；13-智能一体化控制系统；14-电源总线；15-控制总线；16-单电源或双电源输入馈电模组；17-输出控制模组；18-处理器模组；51-智能负载设备；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气模组，其特征在于，包括电气执行单元(11)和监测、控制处理单元(12)，所述电气执行单元(11)通过线路与监测、控制处理单元(12)连接，所述监测、控制处理单元(12)对电气执行单元(11)输出控制信号；供电电源(2)：为所述电气模组(1)提供电能；电气负载设备(5)：接收所述电气模组(1)输出的电能；通信网络设备(3)：通过线路连接于所述监测、控制处理单元(12)，并与所述监测、控制处理单元(12)双向传输数据；联动控制设备(4)：通过IO端口对所述监测、控制处理单元(12)输出联动控制信号；执行设备(6)：通过IO端口接收所述监测、控制处理单元(12)输出的控制和状态信号；传感、采集设备(7)：通过IO端口对所述监测、控制处理单元(12)输出控制和状态信号；控制总线设备(8)：与所述监测、控制处理单元(12)通过串行总线连接，并与所述监测、控制处理单元(12)双向传输数据。

【技术特征摘要】
1.一种电气模组，其特征在于，包括电气执行单元(11)和监测、控制处理单元(12)，所述电气执行单元(11)通过线路与监测、控制处理单元(12)连接，所述监测、控制处理单元(12)对电气执行单元(11)输出控制信号；供电电源(2)：为所述电气模组(1)提供电能；电气负载设备(5)：接收所述电气模组(1)输出的电能；通信网络设备(3)：通过线路连接于所述监测、控制处理单元(12)，并与所述监测、控制处理单元(12)双向传输数据；联动控制设备(4)：通过IO端口对所述监测、控制处理单元(12)输出联动控制信号；执行设备(6)：通过IO端口接收所述监测、控制处理单元(12)输出的控制和状态信号；传感、采集设备(7)：通过IO端口对所述监测、控制处理单元(12)输出控制和状态信号；控制总线设备(8)：与所述监测、控制处理单元(12)通过串行总线连接，并与所述监测、控制处理单元(12)双向传输数据。2.根据权利要求1所述的一种电气模组，其特征在于，所述供电电源(2)的数量为2个或2个以上，所述电气执行单元(11)内设置有互投装置(111)，所有所述供电电源(2)均与互投装置(111)连接，所述供电电源(2)通过互投装置(111)实现自动切换。3.根据权利要求1所述的一种电气模组，其特征在于，电气模组(1)还包括智能负载设备(51)，所述智能负载设备(51)与监测、控制处理单元(12)以双向数据传输的形式通信连接。4.根据权利要求3所述的一种电气模组，其特征在于，所述电子负载设备(5)和/或智能负载设备(51)的数量为一个以上。5.根据权利要求1所述的一种电气模组，其特征在于，电气模组(1)还包括用于强制启动或停止电气负载设备(5)的强制控制设备(41)，所述强制控制设备(41)向电气执行单元(11)发送强制控制信号，并接收电气...

【专利技术属性】
技术研发人员：方甲松，
申请(专利权)人：北京迎希科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11