一种液冷机组温控单元备份系统的制作方法

本实用新型涉及工业控制领域，特别涉及一种液冷机组温控单元备份系统。

背景技术：

目前为了实现液冷机组温控单元运行及备份控制一般有两种方案，一种是使用一个外置的控制器对各个液冷温控单元进行统一管理，实现故障轮换和时间轮换。这种方法对外置的控制器的可靠性要求非常高，一般要用带有冗余控制功能的双机热备控制器，该方案成本较高；另一种是液冷机组各个温控单元通过通讯进行互联，然后各温控单元的控制器互相沟通信息，该方案在通讯正常时能够使系统正常运行，但当系统中出现通讯异常时，一般只能采取各液冷温控单元各自运行的方式，这会导致系统中本来是处于备用状态的所有温控单元也运行起来，这对于整个液冷系统来说，等于多出了备用系统的水泵投入运行，这不仅会影响水温参数，还会增加管道承压及配电方面的压力。

可见，现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种液冷机组温控单元备份系统，旨在实现液冷机组温控单元运行及备份轮换进行，并降低方案实施的成本。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种液冷机组温控单元备份系统，其特征在于，包括N个运行的温控单元以及M个备用的温控单元，其中N≥1，M≥1；所述各个温控单元通过通讯网络互相建立连接；设置其中任一个温控单元为主温控单元，所述主温控单元收集各个温控单元的运行状态，通讯正常情况下，根据各个温控单元的运行时间和故障等级切换各个温控单元的运行及备份状态；所述的每个温控单元输出（N+M-1）个运行状态干接点；所述的每个温控单元预留（N+M-1）个数字量输入点用于检测除自身以外其它的各个温控单元的运行状态，通讯异常情况下，根据各个温控单元的故障等级切换各个温控单元的运行及备份状态。

所述的液冷机组温控单元备份系统中，所述各个温控单元分别包括一个控制器，所述各个控制器具有通讯口，各个控制器通过讯号线连接通讯口建立通讯连接。

所述的液冷机组温控单元备份系统中，所述的通讯口为RS485通讯接口，所采用的通讯协议为MODBUS-RTU。

所述的液冷机组温控单元备份系统中，所述各个温控单元控制器分别设置一个不同的地址码，所述地址码的数值越低的温控单元其设置的在系统通讯故障时的自行启动延时越短。

所述的液冷机组温控单元备份系统中，所述的各个温控单元的地址码的数值为1-（N+M）之间的数值，地址码数值为1的温控单元启动延时最短，地址码数值为（N+M）的温控单元启动延时最长。

有益效果：

本实用新型提供了一种液冷机组温控单元备份系统，所述的液冷机组温控单元备份系统包括N个运行的温控单元以及M个备用的温控单元；所述各个温控单元互相建立通讯连接；所述每个温控单元输出（N+M-1）个运行状态干接点；所述的每个温控单元预留（N+M-1）个数字量输入点，用于检测除自身以外其它的各个温控单元的运行状态。实现了通讯正常情况下根据各个温控单元的运行时间及故障等级进行切换温控单元的运行及备用状态；通过数字量输入点对个温控单元运行状态的检测，实现了在通讯故障的情况下根据各个温控单元的故障等级切换各个温控单元运行状态及备用状态，因此保证了系统在通讯正常及故障的情况下，系统中始终有N个温控单元运行，M个温控单元备用。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种液冷机组温控单元备份系统的结构框图。

具体实施方式

本实用新型提供一种液冷机组温控单元备份系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，为避免赘述，图1中其他未示出的温控单元及讯号线等用虚线表示。本实用新型提供一种液冷机组温控单元备份系统，其特征在于，包括N个运行的温控单元以及M个备用的温控单元，其中N≥1，M≥1；所述各个温控单元通过通讯网络互相建立连接；设置其中任一个温控单元为主温控单元，所述主温控单元收集各个温控单元的运行状态，通讯正常情况下，根据各个温控单元的运行时间和故障等级切换各个温控单元的运行及备份状态；所述的每个温控单元输出（N+M-1）个运行状态干接点；所述的每个温控单元预留（N+M-1）个数字量输入点用于检测除自身以外其它的各个温控单元的运行状态，通讯异常情况下，根据各个温控单元的故障等级切换各个温控单元的运行及备份状态。

为了便于理解，本实施例中设定N=2，M=2，即第（N+M）温控单元为第四温控单元；设定第一温控单元为主温控单元。

具体地，第一温控单元10、第二温控单元20、第三温控单元（图中未示出）及第四温控单元40各自与液冷机组中对应的各水泵、水阀连接，用于实现各自温控单元内温度、压力信号的检测以及控制对应的各水泵、水阀。所述的各个温控单元互相建立通讯连接，所述第一温控单元收集各个温控单元的运行时间及运行状态。第一温控单元分别向第二温控单元、第三温控单元、第四温控单元不断发送脉冲信号，用于第二温控单元、第三温控单元、第四温控单元检测各自与第一温控单元的通讯是否正常；第二温控单元、第三温控单元、第四温控单元各自产生脉冲信号用于被第一温控单元检测。当通讯正常时，第一温控单元根据各个温控单元的运行时间及运行状态切换各个温控单元的运行及备用状态，保证系统始有2个温控单元运行而2个温控单元备用。

所述的每个温控单元的控制器分别输出1个温控单元运行状态的数字量输出点，再通过中间继电器分别转化为3个同样的运行状态干接点，上述分别转化的3个运行状态干接点分别连接到其它3个液冷温控单元的控制器。因此，当发生通讯故障时，所述的每个控制器预留3个数字量输入检测点，用于检测其它3个液冷温控单元的运行状态。具体如下：

A、对于任一个原本处于备用状态的温控单元的控制器，如果数字量输入检测点的检测确定系统中有2台温控单元在运行，则该备用状态的控制器继续保持备用状态；如果数字量输入检测点检测到系统中小于2个温控单元在运行，此时按照系统预设的顺序启动备用的温控单元直至有2台温控单元处于运行状态。

B、对于任一个本来处于运行状态的液冷温控单元的控制器，当检测到温控单元内部件发生需停机的故障时，则控制该控制器所在的温控单元停止运行并把液冷温控单元的运行状态干接点断开。

C、无论与第一温控单元发生通讯故障与否，第二液冷温控单元、第三温控单元以及第四温控单元均产生脉冲信号。因此，当通讯故障消除时，第一温控单元能够检测到脉冲信号而确定整个系统已经恢复通讯正常。当通讯恢复正常时，重新启用通讯方式实现各个温控单元根据运行时间和故障等级进行切换运行及备用状态。

因此，当系统发生通讯故障时，仍能通过数字量输入点对各温控单元运行状态的检测实现系统中各个温控单元的故障切换，保证整个系统仍然有N个温控单元运行，M个温控单元备用。

进一步的，所述的液冷机组温控单元备份系统中，所述各个温控单元分别包括一个控制器，所述各个控制器自带通讯口，各个温度控制器的通讯口通过讯号线连接并建立通讯。由于所述各个控制器通过讯号线建立连接，实施简单，通讯稳定。

本实施例中，所述控制器的通讯口为RS485通讯接口，采用RS485总线依次连接各个温控单元的通讯接口，本实施例中所采用的通讯协议为MODBUS-RTU，因此提高了各个温控单元之间的通讯传输效率，提高了系统的可靠性。

进一步的，所述的液冷机组温控单元备份系统中，所述各个温控单元控制器分别设置一个不同的地址码，所述地址码的数值越低的温控单元其设置的在系统通讯故障时的自行启动延时越短。当系统发生通讯故障的情况下，原本有2个温控单元处于正常运行状态，如果有1个温控单元出现故障导致只有1个温控单元运行，则处于备用的2个温控单元中地址码数值低的（启动延时短）温控单元启动，保证系统中有2个温控单元运行，另2个温控单元备用。

本实施例中，设定第一温控单元的地址码为1，启动延时为0秒；第二温控单元的地址码为2，启动延时为2秒；第三温控单元的地址码为3，启动延时为4秒；第四温控单元的地址码为4，启动延时为6秒。

综上所述，本实用新型通过将各个温控单元互相建立通讯连接，同时通过数字量输入点对各个温控单元运行状态进行检测，实现了当通讯正常时，根据各个温控单元的运行时间及故障等级对各个温控单元的运行状态进行切换；当发生通讯故障时，根据各个温控单元的故障等级对各个温控单元的运行状态进行切换，因此实现了保证系统中N个温控单元运行，M个温控单元备用。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。