一种冗余控制系统技术方案

本发明专利技术提供的一种冗余控制系统，包括：主控制台和备控制台连接；第一冗余交换机分别与第一计算机、第二计算机、状态监测计算机、第二冗余交换机和第三冗余交换机连接；第二冗余交换机分别与第一PLC控制器和第三冗余交换机连接；第三冗余交换机与第二PLC控制器连接；第一PLC控制器分别与第二PLC控制器和主控制台连接；驱动层，分别与主控制台、备控制台、第一PLC控制器和第二PLC控制器连接，用于接受主控制台或者备控制台下达的控制指令，并将控制指令下发到相应的终端设备。本发明专利技术由于采用了多级冗余结构，从而将设备出现意外情况的风险降至最低，提高了设备使用时的可靠性。提高了设备使用时的可靠性。提高了设备使用时的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种冗余控制系统


[0001]本专利技术属于演艺舞台
，更具体地说，是涉及一种冗余控制系统。

技术介绍

[0002]舞台通常由一个或多个平台构成，室内剧场的舞台通常正对观众席，有镜框舞台、伸出型舞台、中心舞台等，舞台是为演员提供的表演空间，它可以使观众的注意力集中于演员的表演并获得理想的观赏效果。随着演艺事业的发展，越来越多的自动化设备在舞台上得到了应用。然而现有舞台上的控制设备，经常出现“宕机”现象，因此在控制系统出现故障时，尽量保证其他设备正常运行是急需解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种冗余控制系统，旨在解决当控制系统出现故障时，其他设备无法正常运行的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种冗余控制系统，包括：
[0006]操作层，包括主控制台、备控制台、第一计算机、第二计算机和状态监测计算机，所述主控制台和所述备控制台连接；
[0007]控制层，包括第一冗余交换机、第二冗余交换机、第三冗余交换机、第一PLC控制器和第二PLC控制器，所述第一冗余交换机分别与所述第一计算机、所述第二计算机、所述状态监测计算机、第二冗余交换机和第三冗余交换机连接；所述第二冗余交换机分别与所述第一PLC控制器和所述第三冗余交换机连接；所述第三冗余交换机与所述第二PLC控制器连接；所述第一PLC控制器分别与所述第二PLC控制器和所述主控制台连接；
[0008]驱动层，分别与所述主控制台、所述备控制台、所述第一PLC控制器和所述第二PLC控制器连接，用于接受主控制台或者备控制台下达的控制指令，并将所述控制指令下发到相应的终端设备。
[0009]优选的，所述驱动层，包括：
[0010]驱动层交换机，与IO信号采集模块连接；
[0011]变频器，分别与驱动层交换机、手动按钮开关和电机连接。
[0012]优选的，所述控制层，还包括：
[0013]第一光纤转换器，一端与所述第一PLC控制器连接，另一端与所述驱动层交换机和所述主控制台连接；
[0014]第二光纤转换器，一端与所述第二PLC控制器连接，另一端与所述驱动层交换机连接。
[0015]优选的，还包括：
[0016]控制配电柜，包括断路器、隔离变压器、不间断电源，所述断路器与所述隔离变压器连接，所述隔离变压器与不间断电源连接。
[0017]优选的，所述控制配电柜还包括：
[0018]第一断路器，分别与所述不间断电源的输出端和远程IO柜连接；所述远程IO柜用于为所述驱动层交换机和所述IO信号采集模块供电；
[0019]第二断路器，分别与所述第一断路器和所述远程IO柜连接；
[0020]第三断路器，分别与所述不间断电源的输出端和主控柜连接；所述主控柜用于为冗余交换机和PLC控制器供电。
[0021]优选的，所述远程IO柜包括：
[0022]电源冗余模块，分别与第一直流电源和第二直流电源连接。
[0023]优选的，还包括：
[0024]第一熔断器，一端与所述电源冗余模块连接，另一与变频器连接；
[0025]第二熔断器，一端与所述电源冗余模块连接，另一端与交换机连接；
[0026]第三熔断器，一端与所述电源冗余模块连接，另一端与ET200M连接。
[0027]优选的，所述第一冗余交换机、所述第二冗余交换机和所述第三冗余交换机的型号为XC216
×
2。
[0028]优选的，所述第一PLC控制器和第二PLC控制器型号为S7
‑
400。
[0029]优选的，所述变频器的型号为S120。
[0030]本专利技术提供的一种冗余控制系统的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术总体架构采用多级冗余架构，分别为操作层、控制层、驱动层。操作层为了保证系统可靠，采用了A、B双环网架构，保证单一网络发生故障后，系统仍可使用。上位机共有两套操作台组成，可实现系统的本地与远程控制。控制层为了保证系统可靠，避免当单个设备发生问题时，引起人为操作切换，因此采用了双西门子热冗余架构PLC，保证单PLC故障系统可实现自动切换，保证系统可靠。另外为了在避免出现极端的控制系统故障问题，导致控制层失效，系统还在电控柜柜体表面配备了本地手动控制功能，可以直接驱动变频器执行动作。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术所提供的一种冗余控制系统网络架构示意图；
[0033]图2为本专利技术所提供的UPS供电原理图；
[0034]图3为本专利技术所提供的直流供电原理框图；
[0035]图4为本专利技术所提供的市电供电一级配电。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0037]本专利技术的目的在于提供一种冗余控制系统，旨在解决当控制系统出现故障时，其
他设备无法正常运行的问题。
[0038]请一并参阅图1
‑
4，一种冗余控制系统，包括：操作层、控制层和驱动层。
[0039]操作层，包括主控制台、备控制台、第一计算机、第二计算机和状态监测计算机，所述主控制台和所述备控制台连接；
[0040]控制层，包括第一冗余交换机、第二冗余交换机、第三冗余交换机、第一PLC控制器和第二PLC控制器，所述第一冗余交换机分别与所述第一计算机、所述第二计算机、所述状态监测计算机、第二冗余交换机和第三冗余交换机连接；所述第二冗余交换机分别与所述第一PLC控制器和所述第三冗余交换机连接；所述第三冗余交换机与所述第二PLC控制器连接；所述第一PLC控制器分别与所述第二PLC控制器和所述主控制台连接。
[0041]驱动层，分别与所述主控制台、所述备控制台、所述第一PLC控制器和所述第二PLC控制器连接，用于接受主控制台或者备控制台下达的控制指令，并将所述控制指令下发到相应的终端设备。
[0042]进一步的，所述驱动层，包括：驱动层交换机和变频器。
[0043]驱动层交换机，与IO信号采集模块连接；变频器，分别与驱动层交换机、手动按钮开关和电机连接。
[0044]在本专利技术中，所述控制层，还包括：第一光纤转换器和第二光纤转换器。
[0045]第一光纤转换器，一端与所述第一PLC控制器连接，另一端与所述驱动层交换机和所述主控制台连接；第二光纤转换器，一端与所述第二PLC控制器连接，另一端与所述驱动层交换机连接。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冗余控制系统，其特征在于，包括：操作层，包括主控制台、备控制台、第一计算机、第二计算机和状态监测计算机，所述主控制台和所述备控制台连接；控制层，包括第一冗余交换机、第二冗余交换机、第三冗余交换机、第一PLC控制器和第二PLC控制器，所述第一冗余交换机分别与所述第一计算机、所述第二计算机、所述状态监测计算机、第二冗余交换机和第三冗余交换机连接；所述第二冗余交换机分别与所述第一PLC控制器和所述第三冗余交换机连接；所述第三冗余交换机与所述第二PLC控制器连接；所述第一PLC控制器分别与所述第二PLC控制器和所述主控制台连接；驱动层，分别与所述主控制台、所述备控制台、所述第一PLC控制器和所述第二PLC控制器连接，用于接受主控制台或者备控制台下达的控制指令，并将所述控制指令下发到相应的终端设备。2.如权利要求1所述的一种冗余控制系统，其特征在于，所述驱动层，包括：驱动层交换机，与IO信号采集模块连接；变频器，分别与驱动层交换机、手动按钮开关和电机连接。3.如权利要求2所述的一种冗余控制系统，其特征在于，所述控制层，还包括：第一光纤转换器，一端与所述第一PLC控制器连接，另一端与所述驱动层交换机和所述主控制台连接；第二光纤转换器，一端与所述第二PLC控制器连接，另一端与所述驱动层交换机连接。4.如权利要求1所述的一种冗余控制系统，其特征在于，还包括：控制配电柜，包括断路器、隔离...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铂，张向文，张月飞，田凯，郭昊，逄淑波，王成桥，刘懿敏，李刚，王缜，毛家伟，王子涵，张雯雯，张泽阳，肖亮，吕桃，杨卫杰，赵劲彪，申纪刚，李永来，
申请(专利权)人：北京长征天民高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：