信号至PLC控制器DI模块第一输入通道中。正常情况下PLC控制器DO模块第一直流输出通道输出24V信号，原双触点继电器IKl的1K1-12UK1-11和1K1-22、1K1-21两对常闭触点断开，PLC控制器检测到该继电器出口 24V信号消失，视为核心控制器IKl继电器正常动作，则备用继电器2K1不动作，即PLC控制器DO模块第二直流输出通道不输出+24V信号。当DO模块第一直流输出通道输出开始时刻Tl，延时Atl后到达时刻T2，1K1继电器12、11或22、21触点有一触点未能断开，PLC控制器DI检测始终维持高电平，则输出备用继电器2Κ1，即PLC控制器DO模块第三直流输出通道输出+24V信号。此时，负载供电由2Κ1继电器触点进行断开。当PLC控制器需要重新驱动负载时，停止输出DO模块第一直流输出通道输出的+24V信号，若此时第二直流输出通道处于输出电压输出状态，则延时At2后与I通道保持停止状态输出。由此实现了继电器的冗余控制功能。与常开触点检测冗余控制相同，PLC控制器内部也进行2K1输出次数累计，当到达10次输出后，即IKl出现断开异常到达10次，认为IKl濒临使用寿命，进行预警(D0模块第三直流输出通道输出+24V信号，驱动预警指示灯)，强制进行更换。
[0037]以上两种控制方法提到的Atl及At2根据继电器型号及负载的不同存在差异，PLC控制器内具备自适应功能，在初次启用检测及冗余控制系统时，进行IKl通断测试，记录从DO模块I通道输出时刻Tl，到DI模块I通道检测到通断信号时刻T2，At = T2-T1。进行10次测量后选取最大值，则Atl= Δ t_max+100mso 一般情况下At〈200ms，若At最大值>200ms时认为测试故障，进行继电器确认及重新自适应过程。在备用继电器关断过程中延时△ t2则需要根据实际负载要求进行用户自定义，以适应各负载下使用工况。
【主权项】
1.一种核心继电器的失效检测及冗余控制方法，其特征在于: 实时监测核心继电器的工作状态； 当检测到核心继电器失效后进行备用继电器输出。
2.根据权利要求1所述的失效检测及冗余控制方法，其特征在于: 现有核心继电器使用的基础上，另增加一备用继电器； 当所述核心继电器采用串联触点控制时，在所述核心继电器的一组串联触点支路上并联备用继电器的一组串联触点； 当所述核心继电器采用并联触点控制时，在所述核心继电器的一组并联触点主回路上串联备用继电器的一组并联触点； 从所述核心继电器触点末端出口引出一数字信号DI至PLC控制器，由PLC控制器根据所接收的DI信号判断核心继电器是否失效，当判断核心继电器失效时，PLC启用备用继电器; 所述PLC控制器还对核心继电器的失效次数即备用继电器的启用次数进行计数，当累计失效次数达到设定次数后触发预警，强制更换核心继电器。
3.—种核心继电器的失效检测及冗余控制系统，所述失效检测及冗余控制系统包括PLC控制器、核心继电器、备用继电器、报警装置、供电电源；其特征在于: 当所述核心继电器用于串联触点控制时， 所述核心继电器与备用继电器均为双触点继电器，且均具有一组串联的常开触点，其中所述一组至少包括两对； 核心继电器的一组串联的常开触点与负载、供电电源组成一串接回路； 备用继电器的一组串联的常开触点与所述核心继电器的一组常开触点并联连接； 所述核心继电器一组串联的常开触点的末端连接至PLC控制器的DI模块的输入通道; PLC控制器的DO模块的第一直流输出通道与核心继电器线圈的一端相连，所述核心继电器线圈的另一端连接至供电电源的负极； PLC控制器的DO模块的第二直流输出通道与备用继电器线圈的一端相连，所述备用继电器线圈的另一端连接至供电电源的负极； 在PLC控制器的DO模块的第三直流输出通道与供电电源负极之间设置一报警装置；其中，所述PLC控制器的DO模块的第一直流输出通道、第二直流输出通道、第三直流输出通道均能够输出+24V电压信号。
4.根据权利要求3所述的失效检测及冗余控制系统，其特征在于: 正常工况下，PLC控制器DO模块第一输出通道输出+24V信号，核心继电器的一组常开触点均闭合，PLC控制器DI模块能够检测到数字输入DI信号，当PLC控制器DI模块在PLC控制器DO模块第一输出通道输出+24V信号后的Atl时间内仍然没有检测到数字输入DI信号，则判断核心继电器动作失效，同时，PLC控制器控制DO模块第二输出通道输出+24V信号; 当PLC控制器需要切断负载电源时，PLC控制DO模块第一输出通道停止输出24V信号，若此时DO模块第二输出通道输出处于电压输出状态，则延时Δ t2后停止DO模块第二输出通道的直流电压输出。
5.根据权利要求4所述的失效检测及冗余控制系统，其特征在于: PLC控制器对核心继电器的失效次数即备用继电器的启动次数进行计数，当到达10次后，PLC控制器控制DO模块第三直流输出通道输出+24V信号，驱动报警装置报警，并强制更换核心继电器。
6.—种核心继电器的失效检测及冗余控制系统，所述失效检测及冗余控制系统包括PLC控制器、核心继电器、备用继电器、报警装置、供电电源；其特征在于: 当所述核心继电器用于并联触点控制时， 所述核心继电器与备用继电器均为双触点继电器，且均具有一组并联的常闭触点，其中所述一组至少包括两对； 核心继电器的一组并联的常闭触点、备用继电器的一组并联的常闭触点、负载串联连接在供电电源回路中； 所述核心继电器一组并联的常闭触点的末端连接至PLC控制器的DI模块的输入通道; PLC控制器的DO模块的第一直流输出通道与核心继电器线圈的一端相连，所述核心继电器线圈的另一端连接至供电电源的负极； PLC控制器的DO模块的第二直流输出通道与备用继电器线圈的一端相连，所述备用继电器线圈的另一端连接至供电电源的负极； 在PLC控制器的DO模块的第三直流输出通道与供电电源负极之间设置一报警装置； 其中，所述PLC控制器的DO模块的第一直流输出通道、第二直流输出通道、第三直流输出通道均能够输出+24V电压信号。
7.根据权利要求3所述的失效检测及冗余控制系统，其特征在于: 正常工况下，PLC控制器DO模块第一输出通道输出+24V信号，核心继电器的一组常闭触点均断开，PLC控制器DI模块不能检测到数字输入DI信号，当PLC控制器DI模块在PLC控制器DO模块第一输出通道输出+24V信号后的Λ tl时间内检测到了数字输入DI信号，则判断核心继电器动作失效，同时，PLC控制器控制DO模块第二输出通道输出+24V信号。 当PLC控制器需要重新驱动负载电源时，PLC控制DO模块第一输出通道停止输出+24V信号，若此时DO模块第二输出通道输出处于电压输出状态，则延时Λ t2后停止DO模块第二输出通道的直流电压输出。
8.根据权利要求4所述的失效检测及冗余控制系统，其特征在于: PLC控制器对核心继电器的失效次数即备用继电器的启动次数进行计数，当到达10次后，PLC控制器控制DO模块第三直流输出通道输出+24V信号，驱动报警装置报警，并强制更换核心继电器。
【专利摘要】一种核心继电器的失效检测及冗余控制系统及方法，所述方法中失效检测包括继电器使用过程中出现拒动时的检测机制，通过逻辑控制器PLC进行分析处理，对继电器出现一定次数失效后进行故障预警。方法中的冗余控制则是建立在继电器失效检测方法之上，在检测到失效时启用冗余控制系统，经过PLC控制器输出，保证核心继电器所在回路通断正常。本发明不仅仅保证了控制系统中重要回路的通断可靠性，提前对继电器可靠性进行预测，预知继电器是否濒临使用寿命，有节制进行更换，另外可以有效避免由于该核心继电器单次故障引起的系统停机，造成生产过程中不必要的损失。
【IPC分类】G05B9-03
【公开号】CN104597750
【申请号】CN201410707037
【发明人】饶木金, 邵巍龙, 陈曦, 丁宛超, 王振威, 张俊, 吕峰
【申请人】固安华电天仁控制设备有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月28日