专利名称：集中用电可编程控制系统的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型与低压电器在线运行管理控制系统相关。
二背景技术：
现有的如学校公寓、军营、仓库、监狱等大规模成片集中用电管理控制方式，通常存在以下几个主要不足之处一是多为人工操作开关切换回路，对开关的电流冲击大，并缩短开关使用寿命；二是大负荷回路的集中操作既影响电网供电质量，又威胁操作者的人身安全；三是操作烦琐、受人为因素影响很大，造成一定的能源浪费。
三、实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可自动操作开关切换回路，开关使用寿命长，节省能源的集中用电可编程控制系统。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。
本实用新型的集中用电可编程控制系统，由集中控制中心A、至少两个受控用户终端、一个或多个执行控制器、一个或多个在线显示板构成，集中控制中心A与受控用户终端E、执行控制器B、在线显示板S1连接，执行控制器B与受控用户终端F、在线显示板S2连接，多个执行控制器串联，每个执行控制器与一个受控用户终端连接，每个执行控制器与在线显示板连接。
前述的集中用电可编程控制系统，其中集中控制中心A的可编程控制器K有数条信号线与数个中间继电器A1～A6和执行控制器B连接，中间继电器A1～A6每两个为一组，两个中间继间器与开关电源AC/DC1的正极、负极连接相反，每组通过信号线X1～X3分别与受控用户终端E和在线显示板S1的磁保持继电器J1～J4和E1～E3连接，磁保持继电器J1～J4连接供电回路上的设备D1～D4，磁保持继电器E1～E3连接在线显示板S1的指示灯L1～L3。
前述的集中用电可编程控制系统，其中执行控制器B有数个时间继电器SJ1～SJ6和数个中间继电器A7～A12与集中控制中心A的可编程控制器K的数条信号线和执行控制器C连接，中间继电器A7～A12每两个为一组，两个中间继电器与开关电源AC/DC2的正极、负极连接相反，每组通过信号线X4～X6分别与受控用户终端F和在线显示板s2的磁保持继电器J5～J8和E4～E6连接，磁保持继电器J5～J8连接供电回路上的设备D5～D8，磁保持继电器E4～E6连接在线显示板S2的指示灯L4～L6。
前述的集中用电可编程控制系统，其中集中控制中心A的可编程控制器K可以为可编程控制器或单板机或计算机等可产生时间控制电信号的电气设备。
前述的集中用电可编程控制系统，其中执行控制器B的时间继电器SJ1～SJ6可以为可编程控制器或单板机或计算机等可产生时间控制电信号的电气设备。
前述的集中用电可编程控制系统，其中受控用户终端E的磁保持继电器J4并联二极管R1。
本实用新型的集中用电可编程控制系统的有益效果，一是用一台中心编程控制器发送的信号，有效的管理配线回路相同的一个、数个、乃至数十个用电单元(如宿舍楼等)，并且可以自动分步延时，逐单元分步投、切，有效的避免对电网及变配电设备的大负荷冲击；二是能够在极短的时间内，基本同步的完成同一负荷回路的动作指令，即既可以单独一个用电单元自成系统独立运行，也可以数十个用电单元成片联网同步运行；三是系统运行中，除发送操作指令信号瞬间带电外，正常运行时，控制信号回路全部不带电，每一个控制指令动作完成后，都自动记忆当前工作状态，直到下一个动作指令发送来为止，因此控制全网络能耗基本可以忽略不计，系统运行使用时，能耗低、不发热、无噪音、无消防隐患、操作安全；四是对于受控用户终端部分的公共走道、楼梯间、室内阳台、厕所等回路白天供全压全波电源，夜间低照度运行时段只供半波电源，既节约用电，又降低了消防隐患，保证夜间基本照明的同时，有效的延长灯泡使用寿命，减少经营中投入的人力、物力成本。
四
图1为系统结构框图图2为集中控制中心A、受控用户终端E、在线显示板S1电路原理图图3为执行控制器B、受控用户终端F、在线显示板S2电路原理图图中标号说明A集中控制中心、B执行控制器、C执行控制器、D执行控制器、E受控用户终端、F受控用户终端、G受控用户终端、H受控用户终端、S1～S4在线显示板、K可编程控制器、A1～A12中间继电器、1～6指令信号线、X1～X6指令信号线、GND公共地线、L-N交流供电电源(市电220V)AC/DC1开关电源、AC/DC2开关电源、SJ1～SJ6时间继电器、J1～J8磁保持继电器、E1～E6磁保持继电器、D1插座、D2风扇、D3室内照明电灯、D4过道照明电灯、R1/R2二极管、D5插座、D6风扇、D7室内照明电灯、D8过道照明电灯、L1～L6 LED指示灯五具体实施方式
本实用新型详细结构、应用原理、作用与功效，参照下列附图所作说明即可得到完全了解。
参阅图1所示，本实用新型的集中用电可编程控制系统由集中控制中心A、受控用户终端E、在线显示板S1～S4、执行控制器B、受控用户终端F、执行控制器C、受控用户终端G、执行控制器D、受控用户终端H构成。集中控制中心A输出信号至与其连接的受控用户终端E、执行控制器B、在线显示板S1，执行控制器B输出控制信号至与其连接的受控用户终端F、执行控制器C、在线显示板S2，执行控制器C输出控制信号至与其连接的受控用户终端G、在线显示板S3及下一个与其连接的执行控制器，控制信号以此方式逐级向下传递，直至最后一个执行控制器D，由执行控制器D向与其连接的受控用户终端H、在线显示板S4输出控制信号。
参阅图2，本实用新型的集中用电可编程控制系统的集中控制中心由可编程控制器K(36点时控编程器)、交流电源L-N(AC220V市电)、开关电源AC/DC1、中间继电器A1～A6构成，可编程控制器K通过指令信号线1～6号输出控制信号至中间继电器A1～A6以及执行控制器B，中间继电器A1～A6与磁保持继电器J1～J4、E1～E3连接。交流电源L-N(AC220V市电)与可编程控制器K及开关电源AC/DC1连接。受控用户终端E由交流电源L-N(AC220V市电)、磁保持继电器J1～J4、插座D1、风扇D2、室内照明电灯D3、过道照明电灯D4、二极管R1构成，交流电源L-N(AC220V市电)与磁保持继电器J1～J4、插座D1、风扇D2、室内照明电灯D3、过道照明电灯D4、二极管R1连接构成供电回路。在线显示板S1由交流电源L-N(AC220V市电)、磁保持继电器E1～E3、LED指示灯L1～L3构成，交流电源L-N(AC220V市电)与磁保持继电器E1～E3、LED指示灯L1～L3连接构成供电回路。
当可编程控制器K根据预设定程序向中间继电器A1(AC220V JZ-7 6×2)送出信号后，信号线1导通，向执行控制器B输出控制信号，同时中间继电器A1吸合，将开关电源AC/DC1提供的直流脉冲电源按X1号线+极，GND-极的相位导通，AC/DC1-X1-GND回路中相应元器件受控用户终端E的磁保持继电器J1吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-J1-D1供电回路导通，电源插座D1供电；在线显示板S1的磁保持继电器E1吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-E1-L1供电回路导通，LED指示灯L1点亮。完成动作指令后中间继电器A1复位。
当可编程控制器K根据预设定程序向中间继电器A2(AC220V JZ-7 6×2)送出信号后，信号线2导通，向执行控制器B输出控制信号，同时中间继电器A2吸合，将开关电源AC/DC1提供的直流脉冲电源按X1号线-极，GND+极的相位导通，AC/DC1-X1-GND回路中相应元器件受控用户终端E的磁保持继电器J1得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-J1-D1供电回路关断，电源插座D1断电；在线显示板S1的磁保持继电器E1得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-E1-L1供电回路关断，LED指示灯L1熄灭。完成动作指令后中间继电器A2复位。
当可编程控制器K根据预设定程序向中间继电器A3(AC220V JZ-7 6×2)送出信号后，信号线3导通，向执行控制器B输出控制信号，同时中间继电器A3吸合，将开关电源AC/DC1提供的直流脉冲电源按X2号线+极，GND-极的相位导通，AC/DC1-X2-GND回路中相应元器件受控用户终端E的磁保持继电器J2吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-J2-D2供电回路导通，风扇D2供电在线显示板S1的磁保持继电器E2吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-E2-L2供电回路导通，LED指示灯L2点亮。完成动作指令后中间继电器A3复位。
当可编程控制器K根据预设定程序向中间继电器A4(AC220V JZ-7 6×2)送出信号后，信号线4导通，向执行控制器B输出控制信号，同时中间继电器A4吸合，将开关电源AC/DC1提供的直流脉冲电源按X2号线-极，GND+极的相位导通，AC/DC1-X2-GND回路中相应元器件受控用户终端E的磁保持继电器J2得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-J2-D2供电回路关断，风扇D2断电；在线显示板S1的磁保持继电器E2得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-E2-L2供电回路关断，LED指示灯L2熄灭。完成动作指令后中间继电器A4复位。
当可编程控制器K根据预设定程序向中间继电器A5(AC220V JZ-7 6×2)送出信号后，信号线5导通，向执行控制器B输出控制信号，同时中间继电器A5吸合，将开关电源AC/DC1提供的直流脉冲电源按X3号线+极，GND-极的相位导通，AC/DC1-X3-GND回路中相应元器件受控用户终端E的磁保持继电器J3、J4吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-J3/J4-D3/D4供电回路导通，室内照明电灯D3、过道照明电灯D4供电；在线显示板S1的磁保持继电器E3吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-E3-L3供电回路导通，LED指示灯L3点亮。完成动作指令后中间继电器A5，复位。
当可编程控制器K根据预设定程序向中间继电器A6(AC220V JZ-7 6×2)送出信号后，信号线6导通，向执行控制器B输出控制信号，同时中间继电器A6吸合，将开关电源AC/DC1提供的直流脉冲电源按X3号线-极，GND+极的相位导通，AC/DC1-X3-GND回路中相应元器件受控用户终端E的磁保持继电器J3、J4得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源LL-N-J3/J4-D3/D4供电回路关断，室内照明电灯D3断电，交流电源L-N-R1-D4供电回路导通，过道照明电灯D4转由并联二极管回路半波供电，以满足夜间低照度运行时段要求；在线显示板S1的磁保持继电器E3得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-E3-L3供电回路关断，LED指示灯L3熄灭。完成动作指令后中间继电器A6复位。
参阅图3所示，本实用新型的集中用电可编程控制系统的执行控制器B由时间继电器SJ1～SJ6、交流电源L-N(AC220V市电)、开关电源AC/DC2、中间继电器A7～A12构成，由集中控制中心A的可编程控制器K输出的信号经信号线1～6送至时间继电器SJ1～SJ6，并经由时间继电器SJ1～SJ6和信号线1～6输出控制信号至中间继电器A7～A12以及执行控制器C，中间继电器A7～A12与磁保持继电器J5～J8、E4～E6连接。交流电源L-N(AC220V市电)与开关电源AC/DC2连接。受控用户终端F由交流电源L-N(AC220V市电)、磁保持继电器J5～J8、插座D5、风扇D6、室内照明电灯D7、过道照明电灯D8、二极管R2构成，交流电源L-N(AC220V市电)与磁保持继电器J5～J8、插座D5、风扇D6、室内照明电灯D7、过道照明电灯D8、二极管R2连接构成供电回路。在线显示板S2由交流电源L-N(AC220V市电)、磁保持继电器E4～E6、LED指示灯LA～L6构成，交流电源L-N(AC220V市电)与磁保持继电器E4～E6、LED指示灯L4～L6连接构成供电回路。
当集中控制中心A向信号线1输出信号后，执行控制器B的时间继电器SJ1延时吸合，向执行控制器C输出控制信号，同时向中间继电器A7(AC220V JZ-7 6×2)送出信号，A7吸合，将开关电源AC/DC2提供的直流脉冲电源按X4号线+极，GND-极的相位导通，AC/DC2-X4-GND回路中相应元器件受控用户终端F的磁保持继电器J5吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-J5-D5供电回路导通，电源插座D5供电；在线显示板S2的磁保持继电器E4吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-E4-LA供电回路导通，LED指示灯L4点亮。完成动作指令后中间继电器A7复位。
当集中控制中心A向信号线2输出信号后，执行控制器B的时间继电器SJ2延时吸合，向执行控制器C输出控制信号，同时向中间继电器A8(AC220V JZ-7 6×2)送出信号，A8吸合，将开关电源AC/DC2提供的直流脉冲电源按X4号线-极，GND+极的相位导通，AC/DC2-X4-GND回路中相应元器件受控用户终端F的磁保持继电器J5得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-J5-D5供电回路关断，电源插座D5断电；在线显示板S2的磁保持继电器E4得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源LN-E4-L4供电回路关断，LED指示灯L4熄灭。完成动作指令后中间继电器A8复位。
当集中控制中心A向信号线3输出信号后，执行控制器B的时间继电器SJ3延时吸合，向执行控制器C输出控制信号，同时向中间继电器A9(AC220V JZ-7 6×2)送出信号，A9吸合，将开关电源AC/DC2提供的直流脉冲电源按X5号线+极，GND-极的相位导通，AC/DC2-X5-GND回路中相应元器件受控用户终端F的磁保持继电器J6吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-J6-D6供电回路导通，电源插座D6供电；在线显示板S2的磁保持继电器E5吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-E5-L5供电回路导通，LED指示灯L5点亮。完成动作指令后中间继电器A9复位。
当集中控制中心A向信号线4输出信号后，执行控制器B的时间继电器SJ4延时吸合，向执行控制器C输出控制信号，同时向中间继电器A10(AC220V JZ-7 6×2)送出信号，A10吸合，将开关电源AC/DC2提供的直流脉冲电源按X5号线-极，GND+极的相位导通，AC/DC2-X5-GND回路中相应元器件受控用户终端F的磁保持继电器J6得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-J6-D6供电回路关断，电源插座D6断电；在线显示板S2的磁保持继电器E5得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-E5-L5供电回路关断，LED指示灯L5熄灭。完成动作指令后中间继电器A10复位。
当集中控制中心A向信号线5输出信号后，执行控制器B的时间继电器SJ5延时吸合，向执行控制器C输出控制信号，同时向中间继电器A11(AC220V JZ-7 6×2)送出信号，A11吸合，将开关电源AC/DC2提供的直流脉冲电源按X6号线+极，GND-极的相位导通，AC/DC2-X6-GND回路中相应元器件受控用户终端F的磁保持继电器J7、J8吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-J7/J8-D7/D8供电回路导通，室内照明电灯D7、过道照明电灯D8供电；在线显示板S2的磁保持继电器E6吸合并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-E6-L6供电回路导通，LED指示灯L6点亮。完成动作指令后中间继电器A11复位。
当集中控制中心A向信号线6输出信号后，执行控制器B的时间继电器SJ6延时吸合，向执行控制器C输出控制信号，同时向中间继电器A12(AC220V JZ-7 6×2)送出信号，A12吸合，将开关电源AC/DC2提供的直流脉冲电源按X6号线-极，GND+极的相位导通，AC/DC2-X6-GND回路中相应元器件受控用户终端F的磁保持继电器J7、J8得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-J7/J8-D7/D8供电回路关断，室内照明电灯D7断电，交流电源L-N-R2-D8供电回路导通，过道照明电灯D8转由并联二极管回路半波供电，以满足夜间低照度运行时段要求；在线显示板S2的磁保持继电器E6得到反相位脉冲信号而释放并在断电后保持记忆当前工作状态，交流电源L-N-E6-L6供电回路关断，LED指示灯L6熄灭。完成动作指令后中间继电器A12复位。
参阅图1、图2、图3，由集中控制中心A输出的控制信号经执行控制器B、执行控制器C等逐级向下传递，直至最末一个执行控制器D。各执行控制器接收信号输入与输出信号至下个与其连接的控制器，其方式与执行控制器B相同，可以类推。执行控制器C与受控用户终端G和在线显示板S3的连接与控制方式，执行控制器D与受控用户终端H和在线显示板S4的连接与控制方式，以及其他各执行控制器与其受控用户终端和在线显示板的连接与控制方式，均与执行控制器B与受控用户终端F和在线显示板S2的连接与控制方式相同，可以类推。
本实用新型的集中用电可编程控制系统，由于在各执行控制器中采用时间继电器(亦可采用可编程控制器或单板机或计算机等可产生时间控制电信号的电气设备)，使由上一级来的控制信号可在本执行控制器作延时处理后，再向与本执行控制器连接的受控用户终端和下一级执行控制器送出，以此实现各受控用户终端的分时投切，避免大规模集中供电时各用户终端同时投切对电网造成的巨大的冲击。
参阅图1、图2、图3所示，受控用户终端上的电气设备可为照明、插座、风扇及其他电气终端设备，也可为连接至供水、供气线路的电气操控设备，通过连接至供水线路的电气操控设备可实现对供水管网的集中控制管理，通过连接至供气线路的电气操控设备可实现对供气管网的集中控制管理。
权利要求1.一种集中用电可编程控制系统，其特征在于由集中控制中心A、至少两个受控用户终端、一个或多个执行控制器、一个或多个在线显示板构成，集中控制中心A与受控用户终端B、执行控制器B、在线显示板S1连接，执行控制器B与受控用户终端F、在线显示板S2连接，多个执行控制器串联，每个执行控制器与一个受控用户终端连接，每个执行控制器与在线显示板连接。
2.根据权利要求1所述的集中用电可编程控制系统，其特征在于集中控制中心A的可编程控制器K有数条信号线与数个中间继电器A1～A6和执行控制器B连接，中间继电器A1～A6每两个为一组，两个中间继间器与开关电源AC/DC1的正极、负极连接相反，每组通过信号线X1～X3分别与受控用户终端E和在线显示板S1的磁保持继电器J1～J4和E1～E3连接，磁保持继电器J1～J4连接供电回路上的设备D1～D4，磁保持继电器E1～E3连接在线显示板S1的指示灯L1～L3。
3.根据权利要求1所述的集中用电可编程控制系统，其特征在于执行控制器B有数个时间继电器SJ1～SJ6和数个中间继电器A7～A12与集中控制中心A的可编程控制器K的数条信号线和执行控制器C连接，中间继电器A7～A12每两个为一组，两个中间继电器与开关电源AC/DC2的正极、负极连接相反，每组通过信号线X4～X6分别与受控用户终端F和在线显示板S2的磁保持继电器J5～J8和E4～E6连接，磁保持继电器J5～J8连接供电回路上的设备D5～D8，磁保持继电器E4～E6连接在线显示板S2的指示灯L4～L6。
4.根据权利要求2所述的集中用电可编程控制系统，其特征在于集中控制中心A的可编程控制器K为可编程控制器或单板机或计算机。
5.根据权利要求2所述的集中用电可编程控制系统，其特征在于受控用户终端E的磁保持继电器J4并联二极管R1。
6.根据权利要求3所述的集中用电可编程控制系统，其特征在于执行控制器B的时间继电器SJ1～SJ6为可编程控制器或单板机或计算机。
专利摘要本实用新型的集中用电可编程控制系统，由集中控制中心、至少两个受控用户终端、一个或多个执行控制器、一个或多个在线显示板构成，集中控制中心与受控用户终端、执行控制器、在线显示板连接，多个执行控制器串联，每个执行控制器与一个受控用户终端连接，每个执行控制器与在线显示板连接。本实用新型涉及低压电器在线运行管理控制，特别涉及大规模集中用电的管理与控制，可自动分步延时，逐单元分步投、切，有效地避免对电网及变配电设备的大负荷冲击。控制回路仅在发送操作指令信号时瞬间带电，控制指令动作完成后，可自动记忆当前工作状态，受控用户终端回路可实现白天供全压全波电源，夜间低照度运行时段供半波电源。
文档编号G05B19/04GK2911751SQ20062003344
公开日2007年6月13日 申请日期2006年3月17日 优先权日2006年3月17日
发明者陈明磊 申请人:陈明磊