分布式智能通风设备控制系统的制作方法

本实用新型属于配电设备技术领域，具体涉及分布式智能通风设备控制系统。

背景技术：

在传统地铁车站内的通风设备控制系统中，就地控制一般采用就地控制箱实现，其通过硬线连接至通风空调电控柜。由于现场控制一般仅针对调试和维护，并不用于应急控制，每个就地控制箱和通风空调电控柜之间采用两根线缆连接，一根6芯*1.5mm²控制线缆，一根10芯*1.5mm²联锁线缆。因此这种通过硬线方式连接至通风空调电控柜的方式，不仅消耗了大量的电缆线材，也增加了电缆通道的设计要求。同时，由于硬接线无法实现复杂的通讯、诊断功能，传统的现场控制箱仅能实现简单的启停功能，并无法真正满足运营维护的需求。

申请号201320030317.0专利公开了地铁电动风阀的智能控制系统结构，以大量节省控制电缆和安装空间，并大幅度地降低地铁建设和运营维护成本。它包括环境与设备监控系统的控制主机和配置于每一个电动风阀的电动风阀控制单元，控制主机通过工业控制网络与各电动风阀控制单元连接，电动风阀控制单元由智能电源控制器、电动执行机构和角行程控制器构成，智能电源控制器与工业控制网络连接。该智能控制系统结构虽然改进了智能电源控制器，智能电源控制器与控制主机之间采用控制网连接，但是电动执行机构(就地风阀) 与智能电源控制器之间仍然采用硬线控制，仅节约了部分电缆线材，且其无法实现复杂的通讯、诊断功能，并无法真正满足运营维护的需求。

技术实现要素：

本实用新型目的是：针对现有技术中大量电缆线材的使用带来布线复杂，以及无法实现复杂的通讯、诊断的问题，提供分布式智能通风设备控制系统。

具体地说，本实用新型是采用以下技术方案实现的：包括控制柜、通风空调电控柜和就地智能控制箱，其特征在于：所述控制柜包括环境与设备监控系统单元和网关控制器，所述通风空调电控柜包括风阀控制单元和风机控制器，所述风阀控制单元用于环控风阀和/或蝶阀，所述风机控制器用于环控风机，环境与设备监控系统单元、网关控制器、通风空调电控柜和就地智能控制箱通过通讯总线组成所述系统的三级控制体系。

可以理解，采用通讯总线，减少了硬线及其管道安装施工费用，节约成本。

进一步而言：所述就地智能控制箱主要由就地控制器、电源、中间继电器和二次端子组成；

电源给就地控制器和中间继电器供电；就地控制器在接受电源供电后自动运行内部逻辑程序，输出控制信号到中间继电器；中间继电器放大就地控制器的输出控制信号，并隔离就地控制器与控制设备的弱电和强电；中间继电器到控制设备的控制信号通过二次端子转接，便于控制信号接线。

可以理解，就地智能控制箱使得控制便捷，减少设备类型，便利于系统设计、运行、维护。就地智能控制箱与通风空调电控柜、BAS单元同步显示运行、停止、故障等状态，实现三级状态采集及显示功能，三级状态显示清晰明了。

进一步而言：所述就地智能控制箱包括风阀智能控制箱、蝶阀智能控制箱及风机智能控制箱。便于风阀、蝶阀以及风机的设计、运行、维护。

进一步而言：所述就地智能控制箱通过通讯总线星型连接成通讯组网。

可以理解的，减少了硬线及其管道安装施工费用，节约成本。

进一步而言：所述通讯总线包括MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯总线。

可以理解的，MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等标准、开放，支持多种电气接口，如RS-232、RS-485等，还可以在各种介质上传送，帧格式简单、紧凑，通俗易懂。

进一步而言：所述网关控制器为网关逻辑控制器。

进一步而言：所述网关控制器通过以太网通讯连接环境与设备监控系统单元。

进一步而言：所述就地智能控制箱接受其箱体上的停止、启动按钮的控制命令。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型采用智能控制箱分布式安装在设备就地，智能控制箱、网关逻辑控制器和BAS通过通讯总线组成全新的智能型地铁通风空调设备三级控制体系，减少了硬线及其管道安装施工费用，节约成本。另外，就地智能控制箱的控制便捷，减少设备类型，便利于系统设计、运行、维护。实现三级状态采集及显示功能，就地、通风空调电控柜、BAS单元同步显示运行、停止、故障等状态，三级状态显示清晰明了。

附图说明

图1是分布式智能通风设备控制系统的分布图。

图2是智能控制箱箱面布置示意图。

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示，地铁车站内的通风设备控制系统设置有BAS(环境与设备监控系统)控制、通风空调电控室控制、就地控制三级控制体系。其中就地控制采用就地控制箱，通过总线连接至通风空调电控柜实现。

本实用新型的一个实施例，如图1所示，包括控制柜、通风空调电控柜和就地智能控制箱。控制柜包括BAS单元和网关控制器。这里的网关控制器选用网关PLC(网关逻辑控制器)。通风空调电控柜包括风阀控制单元和风机控制器等。分布式智能通风设备控制系统采用智能控制箱分布式安装在设备就地，就地智能控制箱、网关PLC(网关逻辑控制器)和BAS单元通过MODBUS、 PROFIBUS、DEVICENET等通讯总线组成全新的智能型地铁通风空调设备三级控制体系。智能控制箱通过MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯总线 (一根屏蔽总线)可以星型连接全部智能控制箱实现通讯组网。就地智能控制箱通过MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯总线连接到网关PLC，网关PLC通过MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯总线采集就地智能控制箱的状态，网关PLC可下达控制命令到就地智能控制箱控制对应风机或风阀，实现地铁通风空调设备就地、通风空调电控柜控制(简称环控)、BAS三级控制及状态显示。

就地智能控制箱由就地控制器(即小型PLC，小型PLC的智能程度低于网关PLC)、电源、中间继电器和二次端子组成。电源给就地控制器和中间继电器供电；就地控制器在接受电源供电后自动运行内部逻辑程序，输出控制信号到中间继电器；中间继电器放大就地控制器的输出控制信号，并隔离就地控制器与控制设备的弱电、强电；中间继电器到控制设备的控制信号通过端子转接，便于控制信号接线。

就地智能控制箱分为风阀智能控制箱、蝶阀智能控制箱、风机智能控制箱等类型。风阀智能控制箱、蝶阀智能控制箱或风机智能控制箱分别控制风阀、蝶阀或风机。风阀、蝶阀和风机的三级控制过程如下：

1、就地智能控制箱的就地控制为一级控制，优先级最高，就地智能控制箱接受其箱体上的停止、启动按钮(如图2所示)的控制命令，就地智能控制箱启动、停止对应的设备。

就地控制时，就地智能控制箱收到就地控制命令，就地智能控制箱执行就地控制命令。就地智能控制箱采集状态，在就地智能控制箱显示这些状态，就地智能控制箱通过MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯送给网关PLC，网关PLC通过以太网通讯送给BAS单元，在BAS单元的显示屏上显示这些反馈的状态；网关PLC通过MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯送风阀控制单元，风阀控制单元在环控柜上显示这些反馈的状态。

2、环控为二级控制，优先级第二，例如风阀控制单元(也可以是风机控制器)接受通风空调电控柜上的风阀回路按钮开、关的控制命令，风阀控制单元控通过MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯总线将接受到的命令发送给网关PLC，网关PLC再将该命令通过MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET 等通讯总线发送到就地智能控制箱，就地智能控制箱启动、停止对应的设备。

环控控制时，通风空调电控柜(环控柜)中风阀控制单元收到控制命令，通过风阀控制单元的MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯送给网关PLC，网关PLC将该命令通过MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯总线发给就地智能控制箱，就地智能控制箱执行环控控制命令。就地智能控制箱采集状态，在就地智能控制箱显示这些状态，就地智能控制箱通过MODBUS、 PROFIBUS、DEVICENET等通讯送给网关PLC，网关PLC通过以太网通讯送给 BAS单元，在BAS单元的显示屏上显示这些反馈的状态；网关PLC通过 MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯送风阀控制单元，风阀控制单元在通风空调电控柜(环控柜)上显示这些反馈的状态。

3、BAS控制为三级控制，优先级第三，BAS单元将控制命令通过以太网通讯写入网关PLC，网关PLC再将该命令通过MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET 等通讯总线发送到就地智能控制箱，智能控制箱启动、停止对应的设备。就地智能控制箱采集状态，在就地智能控制箱显示这些状态，就地智能控制箱通过 MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯送给网关PLC，网关PLC通过以太网通讯送给BAS单元，在BAS单元的显示屏上显示这些反馈的状态；网关PLC 通过MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯送风阀控制单元，风阀控制单元在通风空调电控柜(环控柜)上显示这些反馈的状态。

就地智能控制箱采集启动、停止、故障等状态，一方面在就地智能控制箱上通过指示灯显示这些状态(如图2故障、关阀、开阀指示灯)，另一方面通过 MODBUS、PROFIBUS、DEVICENET等通讯总线发送至网关PLC，网关PLC 发送给BAS单元、风阀控制单元，BAS单元、风阀控制单元收到这些状态信息后在BAS单元的监控屏幕、通风空调电控柜风阀回路上显示启动、停止、故障等状态，从而实现三级状态采集及显示功能，就地、通风空调电控柜、BAS单元同步显示运行、停止、故障等状态，三级状态显示清晰明了。

分布式智能通风设备控制系统具有非常大的经济意义，每10个通风设备的就地智能控制箱能节约线缆管材施工费价值约4万，1条地铁线约2000个就地控制箱，管线可以节约约800万元。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本实用新型的。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。