СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ КОММУТАЦИИ И ОТНОСЯЩЕЕСЯ К НЕЙ УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ КОММУТАЦИИ
CONTROL SYSTEM FOR ELECTRIC SWITCHING DEVICE AND RELATED TO IT ELECTRIC SWITCHING DEVICE

Настоящее изобретение относится к системе управления для устройства электрической коммутации, которое выполнено с возможностью установки в электрической цепи среднего напряжения или высокого напряжения.
Для целей настоящего изобретения термин «среднее напряжение» относится к применениям с напряжением выше 1,0 кВ переменного тока и 1,5 кВ постоянного тока до десятков кВ, например, до 72 кВ переменного тока и 100 кВ постоянного тока, а также термин «высокое напряжение» для применений с более высоким напряжением.
Устройство электрической коммутации представляет собой электрическое устройство, содержащее одно или более устройств коммутации.
Как известно, устройства коммутации, обычно, размыкатели цепи, разъединители, контакторы или автоматы повторного включения, являются устройствами, предназначенными для обеспечения правильной работы отдельных частей электрических схем, в которых они устанавливаются, и ассоциированных электрических нагрузок.
Устройство коммутации содержит один или более электрических выводов или фаз, каждый из которых содержит, по меньшей мере, один подвижный контакт и соответствующий неподвижный контакт.
Средства приведения в действие функционально соединяются с подвижными контактами выводов для побуждения срабатывания их контактов между открытым положением, в котором подвижные контакты отделяются от соответствующих неподвижных контактов и закрытым положением, в котором подвижные контакты соединяются с соответствующими неподвижными контактами.
Система управления может быть функционально ассоциирована с устройством электрической коммутации. Такая система управления сконфигурирована для выполнения логики управления для устройства электрической коммутации.
Согласно настоящему описанию логика управления представляет собой логику, которая описывает работу устройства коммутации. На практике логика управления описывает, как с помощью последовательности операций могут быть задействованы одно или более устройства коммутации и другие ассоциированные компоненты и/или элементы устройства коммутации, например, согласно алгоритмам управления, состоянию устройства, параметрам, событиям, изменениям режима, командам и т. д.
Согласно неограничивающим примерам, логика управления содержит функции возбуждения средств приведения в действие устройств коммутации в соответствии с алгоритмом управления, подведения энергии к таким средствам приведения в действие, сопряжения датчиков для сбора значений, относящихся к состоянию или параметру устройства, и реализации диагностики и работ логики.
Согласно первому примеру, известная система управления используется для одного конкретного устройства коммутации. В частности, эта система управления реализуется одним модулем, который специально изготавливается для конкретного устройства коммутации. Таким образом, специально изготовленный модуль не может быть использован повторно для других устройств коммутации или если изменились условия применения устройства коммутации относительно тех, которые были задуманы на начальной стадии разработки, даже после выпуска устройства коммутации на рынок.
Например, модуль, специально изготавливается для устройства коммутации, имеющего определенное количество выводов; на практике модуль управления сконфигурирован в соответствии с выполнением его логики управления только для возбуждения устройств приведения в действие определенного количества выводов; следовательно, модуль не может быть использован для других устройств коммутации, имеющих другое количество выводов.
Например, модуль имеет интерфейсы, такие как интерфейсы связи, специально изготовленные с учетом конкретного устройства коммутации и/или с учетом конкретных применений или функций, ассоциированных с таким устройством коммутации. Следовательно, модуль не может быть использован, если необходимы другие интерфейсы для работы с другими устройствами коммутации или с таким же устройством коммутации, но в соответствии с другими применениями или функциями.
Например, логика управления, выполняемая модулем, специально изготавливается для работы только в соответствии с заданными параметрами или логическими функциями, которые разрабатываются на начальной стадии разработки устройства коммутации. Следовательно, если новые параметры или логические функции разрабатываются на более поздней стадии, специально изготовленный модуль больше не может быть использован, если программное обеспечение модуля не будет изменено, перекомпилировано, а конечный результат не будет затем полностью перепроверен.
Например, логика управления, выполняемая модулем, специально изготавливается для управления конкретной типологией устройства коммутации. На практике, если устройство коммутации является автоматом повторного включения, логика управления специально изготавливается только для выполнения операций, необходимых для автомата повторного включения. Следовательно, специально изготовленный модуль не может быть использован для управления другими типами устройств коммутации, таких как прерыватели цепи.
Кроме того, электронный блок управления специально изготовленного модуля должен управлять параллельно и в режиме реального времени средствами приведения в действие, ассоциированными со всеми выводами устройства коммутации, также как и всеми другими логическими или диагностическими функциями, ассоциированными с такими выводами.
Это подразумевает использование сложного электронного процессорного блока, который трудно разработать и запрограммировать.
Согласно второму примеру, известная система управления содержит один модуль, который специально изготавливается для конкретного количества конкретных устройств коммутации. В этом случае, в дополнение к некоторым из вышеупомянутых недостатков, специально изготовленный модуль не может быть повторно использован для ряда устройств коммутации, отличающихся от первоначально предложенного ряда.
Кроме того, электронный блок управления специально изготовленного модуля должен управлять параллельно и в режиме реального времени средствами приведения в действие, ассоциированными с выводами всех устройств коммутации, также как и всеми другими логическими или диагностическими функциями, ассоциированными с такими устройствами коммутации.
Это подразумевает использование в еще большей степени сложного электронного процессорного блока, который трудно разработать и запрограммировать.
В свете вышеизложенного, при современном уровне техники, хотя известные решения работают довольно удовлетворительно, все же есть причина и желание для дальнейших улучшений.
Такое желание удовлетворяется системой управления для устройства электрической коммутации, выполненного с возможностью установки в электрической цепи среднего напряжения или высокого напряжения. Система управления содержит:
- по меньшей мере, первый модуль, содержащий первые средства управления, сконфигурированные для выполнения первой логики управления, и второй модуль, содержащий вторые средства управления, сконфигурированные для выполнения второй логики управления; а также
- по меньшей мере, одну шину связи.
Первые средства управления и вторые средства управления выполнены с возможностью функционального соединения, по меньшей мере, с одной шиной связи и совместно использовать значения переменных, ассоциированных с первой логикой управления и со второй логикой управления посредством, по меньшей мере, одной шины связи.
Другим аспектом настоящего изобретения является предложить устройство электрической коммутации, выполненное с возможностью установки в электрической цепи среднего напряжения или высокого напряжения и содержит систему управления такую, как систему управления, определенную прилагаемой формулой изобретения и раскрытая в нижеследующем описании.
Другим аспектом настоящего изобретения является предложить распределительное устройство, содержащее систему управления такую, как систему управления, определенную в прилагаемой формуле изобретения и раскрытую в нижеследующем описании и/или, по меньшей мере, одно устройство электрического переключения такое, как устройство электрического переключения, определенное прилагаемой формулой изобретения и раскрытое в настоящем описании.
Дополнительные характеристики и преимущества станут более очевидными из описания некоторых предпочтительных, но не исключительных вариантов осуществления системы управления, согласно настоящему изобретению, проиллюстрированных только посредством неограничивающих примеров с помощью прилагаемых чертежей, на которых:
- фиг. 1 - схематический вид, представленный с помощью блоков, первой примерной системы управления и соответствующего ей устройства электрической коммутации, согласно настоящему изобретению;
- фиг. 2 - схематический вид, представленный с помощью блоков, второй примерной системы управления и соответствующего ей устройства электрической коммутации, согласно настоящему изобретению;
- фиг. 3 - схематический вид, представленный с помощью блоков, модуля управления, который может быть использован в системе управления, согласно настоящему изобретению;
- фиг. 4 - схематический вид, представленный с помощью блоков, модуля связи, который может быть использован в системе управления, согласно настоящему изобретению.
Следует отметить, что в последующем подробном описании идентичные или похожие компоненты, как со структурной, так и с функциональной точки зрения, имеют одинаковые ссылочные позиции, независимо от того, показываются ли они в разных вариантах осуществления или в частях системы управления согласно настоящему раскрытию; следует также отметить, что для того, чтобы ясно и кратко описать настоящее раскрытие, чертежи необязательно должны быть в масштабе, а некоторые признаки раскрытия показываются до некоторой степени в схематической форме.
Кроме того, когда в данном описании используется термин «сконфигурированный» или «установленный» или «выполненный с возможностью», со ссылкой на любой компонент в целом или на любую часть компонента или на целые комбинации компонентов или даже на любую часть комбинации компонентов, следует понимать, что это означает и заключает в себе соответственно или структуру, и/или конфигурацию, и/или форму, и/или расположение соответствующего компонента или его части, или комбинации компонентов или их части, к каковым относится термин.
Со ссылкой на прилагаемые чертежи, настоящее раскрытие относится к системе 1 управления для устройства 100 электрической коммутации, выполненного с возможностью установки в электрической цепи среднего или высокого напряжения.
Система 1 управления содержит, по меньшей мере, первый модуль 10, имеющий первые средства 11 управления, сконфигурированные  для выполнения первой логики управления, и второй модуль 20, имеющий вторые средства 21 управления, сконфигурированные для выполнения второй логики управления.
Система 1 управления дополнительно содержит, по меньшей мере, одну шину 50, 51 связи.
Обеспечивается преимущество в том, что первые средства 11 управления и вторые средства 21 управления выполненного с возможностью функционального соединения с такой, по меньшей мере, одной шиной 50, 51 связи и совместно использовать значения переменных, ассоциированных с первой логикой управления, и второй логикой управления, посредством шины 50, 51 связи.
Таким образом, первая и вторая логики управления выполнены для реализации, посредством совместного использования значений переменных на шине 50, 51 связи, общей распределенной логики управления для устройства 100 электрической коммутации.
Значения, используемые совместно первым и вторым модулями 10 и 20 посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи, содержат, по меньшей мере:
- значения выходных переменных второй логики управления, причем первые средства 11 управления первого модуля 10 выполнены для использования таких значений выходных переменных второй логики управления в качестве значений входных переменных первой логики управления; и/или
- значения выходных переменных первой логики управления, причем вторые средства 21 управления второго модуля 20 выполнены для использования таких значений выходных переменных первой логики управления в качестве значений входных переменных второй логики управления.
Например, совместно используемые значения между первым и вторым средствами 11 и 21 управления содержат значения булевских переменных. Такие булевские значения являются логическими значениями, которые, например, описывают логическое условие, состояние, изменение, открытие или закрытие или команды блокировки, ассоциированные с устройством 100 электрической коммутации и/или системой 1 управления.
Например, совместно используемые значения между первыми и вторыми средствами 11 и 21 управления содержат значения числовых или плавающих переменных. Такими числовыми значениями могут быть, например, считанные или измеренные значения параметров, ассоциированных с устройством 100 электрической коммутации и/или системой 1 управления, или числовые значения, вычисленные системой 1 управления.
Согласно примерным вариантам осуществления, проиллюстрированным на фиг. 1 и 2, система 1 управления настоящего изобретения выполнена для управления устройством 100 электрической коммутации, содержащим множество электрических выводов 300-305.
Каждый вывод 300-305 содержит, по меньшей мере, один подвижный контакт 350, который может быть приведен в действие между закрытым положением, где он связан с соответствующим неподвижным контактом 351, и открытым положением, где он отделяется от соответствующего неподвижного контакта 351.
Для того чтобы приводить в действие подвижные контакты 350, устройство 100 электрической коммутации содержит средства 400-403 приведения в действие, функционально соединенные с подвижными контактами 350.
Например, устройство 100 электрической коммутации содержит одно или более устройств 200, 201, 202 коммутации; каждое из таких устройств 200, 201, 202 коммутации, имеют один или более электрических выводов 300, 301, 302, 303, 304, 305 и соответствующие средства 400-403 приведения в действие для подвижных контактов 350.
Согласно примерному варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 1, устройство 100 электрической коммутации содержит одно устройство 200 коммутации с множеством выводов 300, 301, причем система 1 управления выполнена для управления таким устройством 200 коммутации.
В частности, устройство 200 коммутации, проиллюстрированное на фиг. 1, содержит два вывода 300 и 301 и средства 400 и 401 приведения в действие, функционально соединенные с подвижными контактами 350 двух выводов 300, 301. Система управления 1 содержит два модуля 10 и 20 управления, которые функционально связаны с выводом 300 и выводом 301 соответственно.
Однако устройство 200 коммутации может содержать более чем два вывода 300, 301; в этом случае система 1 управления, согласно настоящему изобретению, может содержать два или более модулей управления таких, как модули 10 и 20, каждый из которых функционально связывается с одним соответствующим выводом или с множеством выводов устройства 200 коммутации.
Например, устройство 200 коммутации может содержать три вывода, а система 1 управления может содержать три модуля управления таких, как модули 10 и 20, каждый из которых функционально связывается с соответствующим одним из трех выводов.
В этом случае, каждый из этих трех модулей содержит свои собственные средства управления для выполнения логики управления, и три модуля могут быть соединены, по меньшей мере, с одной шиной 50, 51 связи для совместного использования значений переменных, ассоциированных с их логикой управления. Таким образом, для устройства 200 коммутации с тремя выводами реализуется общая распределенная логика.
Согласно примерному варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 2, устройство 100 электрической коммутации содержит множество устройств 201, 202 коммутации, каждый из которых имеет один или более выводов 302, 303, 303, 304, причем система 100 управления выполнена для управления таким множеством устройств 201, 202 коммутации.
В частности, устройство 100, показанное на фиг. 1, содержит два устройства 201 и 202 коммутации, каждое из которых имеет два вывода 302-303, 304-305. Средства 402 приведения в действие функционально соединяются с подвижными контактами 350 двух выводов 302, 303 устройства 200 коммутации, а средства 403 приведения в действие функционально соединяются с подвижными контактами 350 двух выводов 304, 305 устройства 201 коммутации. Система 1 управления содержит первый модуль 10, который функционально связывается с выводами 302 и 303 устройства 201 коммутации и второй модуль 20, который функционально связывается с выводами 303, 304 устройства 202 коммутации.
Однако устройство 100 электрической коммутации может содержать более чем два устройства коммутации, каждое из которых имеет один вывод или более чем два вывода. В этом случае система 1 управления, согласно настоящему изобретению, может содержать более двух модулей таких, как модули 10 и 20 управления, каждый из которых функционально ассоциирован с выводами соответствующего устройства коммутации.
Например, устройство 100 электрической коммутации может содержать четыре устройства коммутации, а система управления 1 может содержать четыре модуля управления таких, как модули 10 и 20, каждый из которых функционально ассоциирован с выводами соответствующего устройства коммутации.
В этом случае каждый из этих четырех модулей содержит свои собственные средства управления для выполнения логики управления, а четыре модуля могут быть соединены, по меньшей мере, с одной шиной 50, 51 связи для совместного использования значений переменных, ассоциированных с их логиками управления. Таким образом, для устройства 100, содержащего четыре устройства коммутации, реализуется общая распределенная логика.
Предпочтительно, система 1 управления, согласно настоящему изобретению преимущественно выполнена для реализации функциональности распределенного управления для срабатываний устройства 100 электрической коммутации.
Со ссылкой на примерный вариант осуществления, проиллюстрированный на фиг. 1:
- первые средства 11 управления первого модуля 10 выполнены для приведения в действие, в соответствии с выполнением первой логики управления, средств 400 приведения в действие для управления срабатываниями подвижных контактов 350 вывода 300 устройства 200 коммутации; а также
- вторые средства 21 управления второго модуля 20 выполнены для приведения в действие, в соответствии с выполнением второй логики управления средств 401 приведения в действие для управления срабатываниями подвижных контактов 350 вывода 301.
Со ссылкой на примерный вариант осуществления, проиллюстрированный на фиг. 2:
- первые средства 11 управления первого модуля 10 выполнены для приведения в действие, в соответствии с выполнением первой логики управления, средств 402 приведения в действие для управления срабатываниями подвижных контактов 350 выводов 302 и 303 устройства 201 коммутации; а также
- вторые средства 21 управления второго модуля 20 выполнены для приведения в действие, в соответствии с выполнением второй логики управления средств 403 приведения в действие для управления срабатываниями подвижных контактов 350 выводов 304, 305 устройства 202 коммутации.
Предпочтительно, возбуждение первыми средствами 11 управления и вторыми средствами 21 управления соответствующих средств 400-403 приведения в действие, содержит подведение для таких средств 400-403 приведения в действие энергии, необходимой для осуществления управляемого срабатывания подвижных контактов 350.
Предпочтительно, первые средства 11 управления и вторые средства управления 21 выполнены для возбуждения срабатывания соответствующих средств 400-403 приведения в действие таким образом, чтобы привязать по времени управляемое срабатывание подвижных контактов 350 к волновой форме электрического сигнала, ассоциированного с электрической цепью, в которой устанавливается устройство 100 электрической коммутации.
Предпочтительно, система 1 управления, согласно настоящему изобретению, преимущественно выполнена для осуществления распределенного и совместно используемого сбора выходных данных с датчиков 500, 501; эти считанные выходные данные, относятся к параметрам, ассоциированным с устройством 100 электрической коммутации и/или с системой 1 управления.
В частности, в соответствии с выполнением первой логики управления первые средства 11 управления первого модуля 10 выполнены для:
- сбора с датчиков 500 первых выходных данных, относящихся к устройству 100 электрической коммутации и/или к первому модулю 10;
- получения из первых выходных данных одного или более значений переменных, ассоциированных, по меньшей мере, с одной из первой логики управления и второй логики управления; а также
- совместного использования с помощью вторых средств 21 управления посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи, такого полученного одного или более значений.
Предпочтительно, первые средства 11 управления выполнены для получения, непосредственно или опосредовано, из одного или более первых выходных данных, значений, которые используются в качестве значений входных переменных, ассоциированных с первой логикой управления.
Например, первые выходные данные содержат значения, относящиеся к подвижным контактам 350 выводов 300, 302, 303 и/или к ассоциированным средствам 400, 402 приведения в действие, например, измерения положения подвижных контактов 350 и/или ассоциированных средств 400, 402 приведения в действие.
Первые средства 11 управления выполнены для использования таких значений, в качестве значений входных переменных, ассоциированных с первой логикой управления. На практике такие считанные значения могут быть использованы для подачи в качестве значений входной обратной связи, при этом управление по алгоритму реализуется в соответствии с выполнением первой логики управления с помощью первых средств 11 управления.
В соответствии с выполнением второй логики управления вторые средства 21 управления второго модуля 20 выполнены для:
- сбора с датчиков 501 вторых выходных данных, относящихся к устройству 100 электрической коммутации и/или ко второму модулю 20;
- получения из вторых выходных данных одного или более значений переменных, ассоциированных, по меньшей мере, с одной из первой логики управления и второй логики управления; а также
- совместного использования с помощью первых средств 11 управления посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи, такого полученного одного или более значений.
Предпочтительно, вторые средства 21 управления выполнены для получения, непосредственно или опосредованно, из одного или более вторых выходных данных, значений, которые используются в качестве значений входных переменных, ассоциированных со второй логикой управления.
Например, вторые выходные данные содержат значения, относящиеся к подвижным контактам 350 выводов 301, 304, 305 и/или к ассоциированным средствам 401, 403 приведения в действие, например, измерения положения подвижных контактов 350 и/или ассоциированных средств 401, 403 приведения в действие.
Вторые средства 21 управления выполнены для использования таких значений, в качестве значений входных переменных, ассоциированных со второй логикой управления. На практике такие считанные значения могут быть использованы для подачи в качестве входных значений обратной связи, причем управление по алгоритму реализуется в соответствии с выполнением второй логики управления вторыми средствами 21 управления.
Обеспечивает преимущество то, что совместно используемые данные между первыми средствами 11 управления и вторыми средствами 21 управления посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи содержат некоторые из значений, полученных из первых выходных данных, и/или некоторые из значений, полученных из вторых выходных данных.
Например, со ссылкой на примерный вариант осуществления, проиллюстрированный на фиг. 1, первые средства 11 управления первого модуля 10 могут совместно использовать собранные считанные значения, относящиеся к подвижным контактам 350 вывода 300 и/или к ассоциированным средствам 400 приведения в действие со вторыми средствами 21 управления второго модуля 20.
Вторые средства 21 управления выполнены для приема этих совместно используемых данных и использования их в качестве значений входных переменных, ассоциированных со второй логикой управления.
Например, хотя вторая логика управления выполняется вторыми средствами 21 управления, эти совместно используемые считанные данные используются для реализации функциональных возможностей блокировки. На практике совместно используемые данные, относящиеся к подвижным контактам 350 вывода 300 и/или к ассоциированным средствам 400 приведения в действие, используются второй логикой управления в качестве значений входных переменных для определения состояния, относящегося к выводу 300, например, находятся ли контакты 350, 351 в открытом положении, закрытом положении или положении неисправности, а также для разрешения или блокировки срабатывания контактов 350 вывода 301 в соответствии с обнаруженным состоянием.
Точно так же вторые средства 21 управления второго модуля 20 могут совместно использовать собранные, считанные значения, относящиеся к подвижными контактами 350 вывода 301 и/или к ассоциированным средствам 401 приведения в действие, с первыми средствами 11 управления первого модуля 10.
Первые средства 11 управления выполнены для приема этих совместно используемых считанных значений и использования их в качестве значений входных переменных, ассоциированных с первой логикой управления.
Например, со ссылкой на примерный вариант осуществления, проиллюстрированный на фиг. 2, первые средства 11 управления первого модуля 10 могут совместно использовать полученные, считанные данные, относящиеся к подвижным контактам 350 выводов 302, 303 устройства 201 коммутации и/или к ассоциированным средствам 402 приведения в действие со вторыми средствами 21 управления второго модуля 20.
Вторые средства 21 управления выполнены для приема этих совместно используемых считанных данных и использования их в качестве значений входных переменных, ассоциированных со второй логикой управления.
Например, в то время как вторая логика управления выполняется вторыми средствами 21 управления, эти совместно используемые считанные данные используются, по меньшей мере, для обнаружения состояния, относящегося к выводу 302, 303, например, находятся ли контакты 350, 351 в открытом положении, закрытом положении или в положении неисправности.
Вторые средства 21 управления второго модуля 20 могут совместно использовать полученные, считанные данные, относящиеся к подвижным контактам 350 выводов 304, 305 устройства 202 коммутации и/или к ассоциированным средствам 403 приведения в действие с первыми средствами 11 управления первого модуля 10. Первые средства 11 управления выполнены для приема этих совместно используемых считанных данных и использования их в качестве значений входных переменных, ассоциированных с первой логикой управления.
В соответствии с другим примером первые выходные данные, принятые первыми средствами 11 управления, содержат значение измеренной температуры, которое ассоциировано с одним или более элементами и/или компонентами первого модуля 10.
Первые средства 11 управления выполнены для совместного использования посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи, этого считанного значения температуры с указанными вторыми средствами 21 управления.
Вторые средства 21 управления выполнены для приема совместно используемого значения измеренной температуры, и использования его в качестве числового значения входной переменной, ассоциированного со второй логикой управления.
В частности, вторые средства 21 управления, в соответствии с выполнением второй логики управления, выполнены для сравнения полученного значения измеренной температуры с заданным пороговым значением и для блокировки возможности срабатывания управляемых подвижных контактов 350, если значение измеренной температуры превышает заданное пороговое значение.
Кроме того, вторые средства 21 управления выполнены для вывода логического значения, указывающего превышение температуры в первом модуле 10. Такое выводимое логическое значение размещается вторыми средствами 21 управления, по меньшей мере, на одной шине 50, 51 связи для совместного использования с первыми средствами 11 управления, в качестве значения входной переменной первой логики управления.
Например, в соответствии с выполнением первой логики управления первые средства 11 управления выполнены для блокирования возможности срабатывания подвижных контактов 350, если принимается совместно используемое логическое значение.
Предпочтительно, система 1 управления, согласно настоящему изобретению, преимущественно сконфигурирована для осуществления распределенного и совместно используемого сбора электрических команд, таких как команды, относящиеся к срабатываниям или работам устройства 100 электрической коммутации.
Например, в соответствии с выполнением первой логики управления первые средства 11 управления первого модуля 10 выполнены для сбора не только команд, относящихся к срабатываниям по открытию или закрытию ассоциированных выводов 300, 302-303, но также команд, относящихся к срабатываниям по открытию или закрытию выводов 301, 304-305, ассоциированных со вторым модулем 20.
Первые средства 11 управления выполнены для совместного использования этих принятых команд со вторыми средствами 21 управления посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи; в частности, вторые средства 21 управления выполнены для использования принятых значений команд в качестве значений входных переменных, ассоциированных со второй логикой управления.
На практике, вторые средства 21 управления, при выполнении второй логики управления, выполнены для управления срабатыванием подвижных контактов 350 ассоциированных выводов 301, 304-305 в соответствии с принятыми командами.
Система 1 управления, согласно настоящему изобретению, может быть преимущественно сконфигурирована для осуществления распределенных и совместно используемых функций мониторинга и/или диагностики, относящихся к устройству 100 электрической коммутации и/или к системе 1 управления.
Предпочтительно:
- первые средства 11 управления, в соответствии с выполнением первой логики управления, выполнены для обнаружения неисправного состояния, относящегося к первому модулю 10 и/или к устройству 100 электрической коммутации, и для генерирования значения, например, булевского логического значения, указывающего на такое обнаруженное состояние; и/или
- вторые средства 21 управления, в соответствии с выполнением второй логики управления, выполнены для обнаружения неисправного состояния, относящегося ко второму модулю 20 и/или к устройству 100 электрической коммутации, и для генерирования значения, например, булевского логического значения, указывающего на такое обнаруженное состояние.
Обеспечивает преимущество то, что значения, используемые совместно между первыми и вторыми управляющими средствами 11, 21 посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи, содержат значения, указывающие обнаруженные неисправности. На практике значение неисправности, выводимое первыми средствами 11 управления, как значение, ассоциированное с выходной переменной первой логики управления, может быть принято и использовано вторыми средствами 21 управления в качестве входного значения, ассоциированного с входной переменной второй логики управления для того, чтобы реализовать функциональные возможности мониторинга и/или диагностики. То же самое применяется, когда вторые средства 21 управления выводят значение неисправности.
Например, неисправного состояния, обнаруженные первыми средствами 11 управления и/или вторыми средствами 21 управления, содержат сбой, ассоциированный с программным обеспечением первого модуля 10 и/или второго модуля 20 такой, как сбой загрузки программного обеспечения.
Например, в соответствии с выполнением первой логики управления первые средства 11 управления выполнены для блокирования возможности срабатывания подвижных контактов 350, если принимается совместно используемое логическое значение, относящееся к неисправности программного обеспечения второго модуля 20.
Например, неисправного состояния, обнаруженные первыми средствами 11 управления содержат сбой, относящийся к срабатыванию подвижных контактов 350 ассоциированных выводов 300, 302, 303, который может быть обнаружен с помощью собранных, считанных данных, относящихся к подвижным контактам 350 и/или к соответствующим средствам 400, 402 приведения в действие.
Например, неисправного состояния, обнаруженные вторыми средствами 21 управления содержат сбой, относящийся к срабатыванию подвижных контактов 350 ассоциированных выводов 301, 304, 305, который может быть обнаружен с помощью собранных, считанных данных, относящихся к подвижным контактам 350 и/или к ассоциированным средствам 401, 403 приведения в действие.
Предпочтительно, первый модуль 10, в соответствии с выполнением первой логики управления, выполнены для вывода сигнала оповещения, относящегося к принятому значению неисправности, совместно используемому вторым модулем 20 посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи.
Предпочтительно, модули 10, 20 системы 1 управления, согласно настоящему изобретению, выполнены для приема файла 15 настройки и использования его для настройки их соответствующих логических элементов управления.
На практике файл 15 настройки определяет конкретную логику управления, подлежащую выполнению средствами 11, 21 управления соответствующего модуля 10, 20.
Структура управляющих модулей 10, 20, используемых в системе управления 1, согласно настоящему изобретению, дополнительно раскрывается, в частности, посредством ссылки ради простоты только для примерной структуры первого модуля 10 управления, проиллюстрированного на фиг. 3.
Даже если фиг. 3 иллюстрирует примерную структуру только первого модуля 10, такая структура соответствует примерной структуре, которая может быть использована также во втором модуле 20 или в добавочных, дополнительных модулях управления, которые система управления 1 может содержать в соответствии со своим конкретными применениями.
Согласно примерному варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 3, первые средства 11 управления содержат, по меньшей мере, электронный процессорный блок 12, сконфигурированный для выполнения команд программы; причем такие команды являются такими командами, чтобы, когда они выполняются электронным процессорным блоком 12, привести к выполнению первой логики управления.
В частности, первые средства 11 управления выполнены для приема файла 15 настройки и использования его для получения программы, подлежащей выполнению процессорным блоком 12 для того, чтобы выполнить логику управления в соответствии с файлом 15 настройки.
Предпочтительно, первые средства 11 управления дополнительно содержат, по меньшей мере, одну схему 17, которая выполнена для приведения в действие в соответствии с выполнением первой логики с помощью электронного процессорного блока 12 для того, чтобы выводить сигналы управления для средств 400, 402 приведения в действие ассоциированных выводов 300, 302, 303.
Такая, по меньшей мере, одна схема 17 дополнительно выполнена для сопряжения, в соответствии с выполнением первой логики, с датчиками 500 для того, чтобы принимать их выходные данные, относящиеся к устройству 100 электрической коммутации, в частности, к выводам 300, 302, 303 и/или к первому модулю 10.
Предпочтительно, первые средства 11 управления дополнительно содержат, по меньшей мере, одну двоичную входную схему 18 и двоичную выходную схему 19.
Двоичная входная схема 18, проиллюстрированная на фиг. 3, п выполнена для приема сигналов команд, относящихся, по меньшей мере, к срабатываниям по открытию или закрытию выводов 300, 302-303, ассоциированных с первым модулем 10; например, двоичная входная схема 18 может быть сконфигурирована для приема также сигналов команд, относящихся к срабатываниям по открытию или закрытию выводов 301, 304-305, ассоциированных со вторым модулем 20. Таким образом, такие команды становятся доступными для первых средств 11 управления для их совместного использования со вторыми средствами 21 управления второго модуля 20 посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи.
Двоичная выходная схема 19, проиллюстрированная на фиг. 3, приспосабливается, например, к выходным сигналам или сигналам оповещения, относящимся к неисправному состоянию первого модуля 10 и/или выводов 300, 302-303. Предпочтительно, двоичная выходная схема 19 может быть сконфигурирована для вывода также сигналов или сигналов оповещения, относящихся к неисправному состоянию второго модуля 20 и/или выводов 301, 304-305, которые являются доступными из вторых средств 21 управления для первых средств 11 управления посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи.
Примерные средства 11 управления, проиллюстрированные на фиг. 3, содержат дополнительный электронный процессорный блок 16, который выполнен, по меньшей мере, для управления обменом данными первых средств 11 управления, по меньшей мере, по одной коммуникационной шине 50, 51.
В частности, электронный процессорный блок 16 выполнен, по меньшей мере, для приема посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи значений, используемых совместно вторыми средствами 21 управления второго модуля 20; таким образом, такие принятые значения становятся доступными для процессорного блока 12 для запуска программы, которая выполняет первую логику управления.
Электронный процессорный блок 16 дополнительно выполнен для размещения значений, ассоциированных с выходными переменными первой логики управления, по меньшей мере, на одной шине 50, 51 связи, таких как значения, генерируемые на выходе электронным процессорным блоком 12, или данные, собранные с датчиков 500.
Согласно примерным вариантам осуществления, проиллюстрированным на прилагаемых чертежах, по меньшей мере, одна шина 50, 51 связи системы 1 управления содержит, по меньшей мере, первую шину 50 связи и вторую шину 50 связи. Система 1 управления выполнена для:
- проверки доступности первой шины 50 связи для совместного использования значений переменных между первыми и вторыми средствами 11 и 21 управления;
- использования второй шины 51 связи для операций сервисного программного обеспечения, например, загрузки программного обеспечения, относящегося к первым и вторым средствам 11, 21 управления, в то время как первая шина 50 связи доступна; а также
- переключения совместного использования значений переменных между первыми и вторыми средствами 11, 21 управления на вторую шину 51 связи, если первая шина 50 связи недоступна для такого совместного использования.
Например, электронный процессорный блок 16 первых средств 11 управления выполнен для выполнения вышеописанного управления на первой и второй шинах 50, 51 связи.
Согласно примерным вариантам осуществления, проиллюстрированным на фиг. 1 и 2, система 1 управления дополнительно содержит, по меньшей мере, один модуль 60 связи.
Модуль 60 связи выполнен с возможностью и функционального соединения, по меньшей мере, с одной шиной 50, 51 связи системы управления 1. В частности, модуль 60 связи выполнен с возможностью установки функционального обмена данными, такой, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи, по меньшей мере, с одной дополнительной шиной 70 связи, например шиной 70, внешней, по отношению к системе 1 управления, такой как шина 70, которая реализует коммуникационный протокол MODBUS или CAN.
Предпочтительно, модуль 60 связи выполнен для вывода сигнала синхронизации и отправки такого сигнала синхронизации в первые средства 11 управления первого модуля 10 и во вторые средства 21 управления второго модуля 20, например, посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи системы 1 управления.
В этом случае все события, генерируемые в модулях 10, 20 управления системы 1 управления, привязываются по времени с помощью сигнала синхронизации.
Например, модуль 60 связи выполнен для сбора сигнала синхронизации через шину 70 связи или через свой собственный порт GPS.
Предпочтительно, модуль 70 связи выполнен для:
- сбора выходных данных с датчиков 700, таких как, например, считанных значений, относящихся к электрической цепи, в которой устанавливается устройство 100 электрической коммутации;
- использования собранных выходных данных для обнаружения, по меньшей мере, одного неисправного состояния;
- генерирования значений, таких как, например, булевских логических значений, относящихся к обнаружению неисправного состояния; а также
- совместного использования, посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи, генерируемых значений, относящихся к обнаружению неисправного состояния, с первыми средствами 11 управления первого модуля 10 и вторыми средствами 21 управления второго модуля 20.
Первые средства 11 управления и вторые средства 21 управления выполнены  для приема и использования таких совместно используемых значений, генерируемых модулем 60 связи, в качестве значений входных переменных, ассоциированных с первой логикой управления и со второй логикой управления, соответственно.
Например, совместно используемые значения, генерируемые модулем 60 связи, выполнены быть использованными первыми средствами 11 управления и второй логикой 21 управления для запуска в соответствии с выполнением соответствующей первой логики управления и второй логики управления, срабатывания управляемых подвижных контактов 350 или для блокирования возможности срабатывания таких контактов 350.
Согласно примерному варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 4, модуль 60 связи содержит средства 61 управления, которые выполнены для выполнения логики управления, реализующей работу модуля 60 связи.
Например, средства 61 управления содержат электронный процессорный блок 62, который выполнен для выполнения программы для того, чтобы выполнять логику управления модуля 60 связи.
Примерные средства 61 управления, проиллюстрированные на фиг. 4, содержат дополнительный электронный процессорный блок 63, который выполнен, по меньшей мере, для управления обменом данными средств 61 управления с использованием, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи и дополнительной шины 70.
В частности, электронный процессорный блок 63 выполнен, по меньшей мере, для размещения значений или данных, таких как, например, значений выходных переменных его логики управления или принятых из дополнительной шины 70 или с датчиков 700, по меньшей мере, на одну шину 50, 51 связи. Таким образом, эти значения или данные могут быть совместно использованы первыми средствами 11 управления первого модуля 10 и/или вторыми средствами 21 управления второго модуля 20.
Предпочтительно, электронный процессорный блок 63 дополнительно выполнен для приема посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи значений, используемых совместно первыми средствами 11 управления и/или вторыми средствами 21 управления второго модуля 21, и использования их в качестве значений, ассоциированных с входными значениями логики управления модуля 60 связи, или для их размещения на дополнительной шине 70.
Предпочтительно, средства 11 управления дополнительно содержат, по меньшей мере, одну схему 65, которая выполнен для сопряжения, в соответствии с выполнением логики управления модуля 60 связи, с датчиками 700, для того чтобы принимать выходные данные с помощью этих датчиков 700, такие как данные или значения, относящиеся к электрической цепи, в которой устанавливается устройство 100 электрической коммутации.
На практике было показано, как система 1 управления, согласно настоящему изобретению, позволяет достичь намеченной цели, предлагая некоторые улучшения помимо известных решений.
В частности, система 1 управления позволяет достичь общей распределенной логики управления для устройства 100 электрической коммутации; на практике такая общая логика распределяется между множеством модулей 10, 20 управления, управляющие логики которых могут совместно использовать значения ассоциированных переменных посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи.
Распределенная общая логика управления настраивается в соответствии с различными устройствами 100 электрической коммутации или в соответствии с другими условиями устройства 100 электрической коммутации по отношению к тем, которые были разработаны в начальной стадии проекта.
Например, распределенная логика управления системы 1 управления настраивается для устройств 100 электрической коммутации, содержащих различное количество электрических выводов.
Со ссылкой на примерное устройство 100 электрической коммутации, проиллюстрированное на фиг. 1, распределенная логика управления системы 1 управления, ассоциированной с устройством 200 коммутации, может быть настроена в соответствии с количеством выводов устройства 200 коммутации.
Например, общая логика управления системы 1, проиллюстрированной на фиг. 1, распределенная между первым и вторым модулями 10, 20, выполнен для управления проиллюстрированным устройством 200 коммутации с двумя выводами. Если вместо этого используется устройство 200 коммутации с тремя выводами, то система 1 управления может быть перенастроена путем предоставления дополнительного модуля управления, такого как первый и второй модули 10, 20, который функционально ассоциируется с соответствующим выводом устройства 200 коммутации с тремя выводами и который устанавливается в процесс обмена данными с помощью, по меньшей мере, одной шины 50, 51.
Дополнительный модуль может совместно использовать посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи, значения переменных, ассоциированных с его логикой управления, с помощью первой и второй логик управления первого и второго модулей 10, 20, а также получать совместно используемые значения переменных, ассоциированных с первой и второй логиками управления. На практике общая логика управления системы 1 управления, проиллюстрированной на фиг. 1, расширяется для управления устройством 200 коммутации с тремя выводами.
Для того чтобы вернуться к системе 1 управления для управления устройством 200 коммутации с двумя выводами, дополнительный модуль управления может быть отсоединен, по меньшей мере, от одной шины 50, 51 связи.
Со ссылкой на примерное устройство 100 электрической коммутации, проиллюстрированное на фиг. 2, распределенная логика управления системы 1 управления, ассоциированная с множеством устройств 200, 201 коммутации, может быть настроена в соответствии с количеством устройств 200, 201 коммутации.
Например, общая логика управления системы 1, проиллюстрированной на фиг. 2, распределенная между первым и вторым модулями 10, 20, выполнена для управления проиллюстрированными устройствами 200, 201 коммутации. Если одно устройство коммутации добавляется к электрическому устройству 100, система 1 управления может быть перенастроена путем предоставления дополнительного модуля управления такого, как первый и второй модули 10, 20, который функционально ассоциируется с добавленным устройством коммутации и который устанавливается в процесс обмена данными с помощью, по меньшей мере, одной шины 50, 51.
Добавленный модуль может совместно использовать посредством, по меньшей мере, одной шины 50, 51 связи, значения переменных, ассоциированных с его логикой управления, с первой и второй логиками управления первого и второго модулей 10, 20, а также получать совместно используемые значения переменных, ассоциированных с первой и второй логиками управления.
На практике общая логика управления системы 1 управления, проиллюстрированной на фиг. 3, расширяется для управления тремя устройствами коммутации.
Для того чтобы вернуться к системе 1 управления для управления двумя устройствами 200, 201 коммутации, добавленный модуль управления может быть отсоединен, по меньшей мере, от одной шины 50, 51 связи.
Наличие общей логики управления для устройства 100 электрической коммутации, распределенной между множеством модулей 10, 20, обеспечивает преимущество наличия средств 11, 21 управления такими модулями 10, 20, функционально связанных только с одной или более частями всего устройства 100 электрической коммутации.
Например, электронные процессорные блоки в средствах 11, 21 управления первого и второго модулей 10, 20, проиллюстрированных на фиг. 1, выполнены для управления средствами 400 приведения в действие вывода 300 и средствами 401 приведения в действие вывода 301 соответственно, вместо наличия одного электронного процессорного блока, который должен управлять параллельно и в реальном времени обоими выводами 300 и 301.
Например, электронные процессорные блоки в средствах 11, 21 управления первого и второго модулей 10, 20, проиллюстрированных на фиг. 2, выполнены для управления срабатываниями первого устройства 200 коммутации и второго устройства 201 коммутации соответственно, вместо наличия одного электронного процессорного блока, который должен управлять параллельно и в режиме реального времени обоими устройствами 200 и 201 коммутации.
Это означает, что электронные процессорные блоки в средствах 11, 21 управления могут быть менее сложными и могут быть легко разработаны и запрограммированы.
Предпочтительно, логика управления, выполняемая средствами 11, 21 управления каждого модуля 10, 20 системы 1 управления, настраивается посредством файла 15 настройки; на практике, за счет изменения файла 15 настройки, изменяется соответственно реализуемая логика управления модулей 10, 20.
Таким образом, логика управления модулей 10, 20 может быть легко настроена в соответствии с различными типами асоциированных устройств 100 электрической коммутации и/или в соответствии с изменениями параметров или логических функций, ассоциированных с устройством 100 электрической коммутации.
Следовательно, система 1 управления может быть использована для различных устройств 100 электрической коммутации и в том случае, если разрабатываются новые параметры логических функций для устройств 100 коммутации даже после выпуска устройств 100 коммутации.
Например, модули 10, 20 управления системы 1 управления, первоначально используемые для управления устройством 100 электрической коммутации, содержащим один или более размыкателей цепи, могут повторно использоваться для управления электрическим устройством коммутации, содержащим один или более автоматов повторного включения или другие типы устройств коммутации. На практике файл 15 настройки для реализации логики управления, выполненной инициировать, посредством ее выполнения, управление размыкателями цепи, заменяется файлом 15 настройки для реализации логики управления,  выполненной инициировать, посредством ее выполнения, управление автоматами повторного включения.
Согласно примерным вариантам осуществления, проиллюстрированным на прилагаемых чертежах, система 1 управления дополнительно содержит, по меньшей мере, один модуль 60 связи.
Предоставление одного или более модулей 60 связи, соединенных, по меньшей мере, с одной шиной 50, 51 связи системы 1 управления, означает добавление интерфейсов связи для модулей 10, 20, также связанных с шиной 50, 51 связи.
Таким образом, способность общего сопряжения системы 1 управления также настраивается в соответствии с различными устройствами 100 электрической коммутации и/или различными применениями или функциями, ассоциированными с такими устройствами 100.
Таким образом, предложенная система 1 управления и соответствующее устройство 100 электрической коммутации также являются восприимчивыми к модификациям и изменениям, все из которых находятся в объеме концепции изобретения, как определено, в частности, прилагаемой формулой изобретения.
Например, даже если в варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 2, система 1 управления содержит один модуль 10, функционально ассоциированный с устройством 201 коммутации, и один модуль 20, функционально ассоциированный с устройством 202 коммутации, система 1 управления может содержать ряд модулей таких, как модули 10, 20, соответствующие количеству выводов, обеспечиваемых устройствами коммутации. На практике, в соответствии с таким примером, каждый из модулей системы 1 управления функционально ассоциируется с одним соответствующим выводом устройств коммутации.
Для того чтобы выполнить, по меньшей мере, выше раскрытые задачи, средства 11, 21 управления модулей 10, 20 могут содержать в качестве электронных процессорных блоков: микропроцессоры, микроконтроллеры, микрокомпьютеры, миникомпьютеры, цифровые сигнальные процессоры (DSP), оптические компьютеры, компьютеры с комплексным набором команд, специализированные интегральные схемы, компьютеры с сокращенным набором команд, аналоговые компьютеры, цифровые компьютеры, полупроводниковые компьютеры, одноплатные компьютеры или комбинацию любого из них.
Даже если в примерном варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 3, электронные процессорные блоки 12, 16 и схемы 17, 18, 19 иллюстрируются как отделенные элементы, функционально связанные друг с другом, все эти элементы или их часть могут быть объединены в один электронный элемент.
Даже если в примерном варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 4, электронные процессорные блоки 62, 63 и схема 65 иллюстрируются как отдельные элементы, функционально связанные друг с другом, все эти элементы его части могут быть объединены в один электронный элемент.
На практике все части/компоненты могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами; на практике тип материалов и размеры могут быть любыми в соответствии с потребностями и уровнем техники.