用于复杂工况下多批次成组控制的矩阵设定装置的制作方法

本技术属于成组控制，尤其涉及一种用于复杂工况下多批次成组控制的矩阵设定装置。

背景技术：

1、多批次的成组控制设备是各行业领域内的常见的工作场景，是实现自动化和智能化运行的常见方式。在既定的策略下，当控制条件出现时，自动完成控制动作，以适应外部条件的变化，对于提高运行效能、控制事故范围扩大等方面具有重要的作用。例如，在区域内电力系统中，电源和负荷不匹配时，在不同的工况下，需要按照既定的策略多批次成组投入、退出或调节负荷或电源；又如，在智慧城市管理和智慧交通管理中，在自然环境亮度变化或到达某个时间点时，需要分批次成组控制照明设施或调整亮度，在智慧园区管理中，景观照明亮度和颜色变化，需要分批次成组控制照明设施；还有，当建筑物发生火灾时，需要按照既定的防火分区切除电源等。

2、实现复杂工况下多批次成组控制设备的功能目前主要由计算机监控为核心的设备通过工作流程设定、软件编程来实现。常规继电器方式往往易于实现单工况单批次控制功能，但对于多批次控制功能则较难实现，复杂工况多批次控制功能则更难实现。由于在复杂工况多批次成组控制功能的应用上，涉及到的系统设备较多，工况复杂，运行策略繁琐，综合性强，不同项目、不同技术人员的技术路线各不相同，基本上采用一工程一设计的方式，费时费力。在项目工作中，这些传统方案往往出现以下问题：

3、（1）标准化程度不高。每个项目都要重新设计、严格核对，出错概率高，耗时长。

4、（2）计算机监控厂家要按照设计图纸和流程编写程序，每一步都要严格核对，出错概率高，耗时长。

5、（3）安装调试费时，每一步流程都仔细调试，出错概率高，且不易发现问题。

6、（4）修改调整工作费时费力。修改调整一处时，设计单位就要重新制定技术路线和逻辑流程，厂家又要修改程序，安装单位也要修改接线，重新调试，费时费力。

7、（5）灵活性差，控制策略一旦设定，修改调整工序繁琐。当外部条件变化时，往往需要调整策略，但是运行检修人员不能进入到厂家内部程序进行修改，需要厂家重新到现场修改，重新调试，每次修改都需要耗费大量人力和时间。因而调整灵活性差，难以应对频繁变动的情况。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种设计标准规范、适用范围较广的用于复杂工况下多批次成组控制的矩阵设定装置。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

3、用于复杂工况下多批次成组控制的矩阵设定装置，包括电源、工况条件输入单元、批次条件输入单元、矩阵单元、动作输出单元和信号输出单元，矩阵单元是由层级、横轴和纵轴共同构成三维矩阵；其中，每一个工况条件为一个层级，若干种工况构成若干个层级，作为一个维度；各批次条件作为横轴，构成若干条横轴，作为第二个维度；各个继电器的线圈驱动回路正极构成若干条纵轴，负极接到电源负极，若干条纵轴作为第三个维度。

4、矩阵单元为逻辑矩阵，各个批次条件构成若干条逻辑上的横轴；各个继电器的线圈驱动回路都各配套一个旋钮开关，每个旋钮开关一端短接接到继电器线圈驱动回路构成若干条逻辑上的纵轴，另一端分别接到各横轴上，通过旋钮开关将对应的横轴和纵轴连通以连通相应的条件输入和动作输出回路。

5、矩阵单元为实体矩阵，其横轴和纵轴采用实体铜排，横轴和纵轴分别由不同高度的绝缘子支撑，使得横轴布置在一个平面上，纵轴布置在另一个高度的平面上，横轴和纵轴互不接触仅投影相交；横轴和纵轴投影相交点位置开设对应的圆形螺丝孔，通过铜质螺丝同时穿过对应螺丝孔将横轴和纵轴进行电气联系以连通相应的批次条件输入和动作输出回路。

6、上述矩阵设定装置，还包括金属壳体及其面板，各类继电器封装于金属壳体内部，各切换开关、旋钮开关、指示灯等镶嵌于面板上。

7、电源包括并联的装置本体的电源监视继电器k和指示灯plr，并联前端经断路器qal1连接电源+，并联后端经断路器qal1连接电源-。

8、工况条件输入单元包括外部工况1至外部工况k；每个外部工况条件输入触点前端与现地/远方切换开关qk0的“现地”触点前端并联，再连接电源+；外部工况条件输入触点后端、现地/远方切换开关qk0的“现地”触点后端与工况对应的外部第1轮投入、外部第2轮投入……外部第n轮投入的触点前端以及第1轮退出、外部第2轮退出……外部第n轮退出的触点前端相互并联。

9、批次条件输入单元包括工况1至工况k的回路；

10、每个工况的回路中，对应的外部第1轮投入的触点后端与“投第1路”的旋钮开关qka1的第1轮次的触点前端并联，外部第2轮投入的触点后端与“投第1路”的旋钮开关qka1的第2轮次的触点前端并联……外部第n轮投入的触点后端与“投第1路”的旋钮开关qka1的第n轮次的触点前端并联；工况对应的“投第1路”的旋钮开关qka1的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点后端与“投第2路”的旋钮开关qka2的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点前端以及“投第1路”的继电器ka1线圈相互并联；工况对应的“投第2路”的旋钮开关qka2的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点后端与“投第3路”的旋钮开关qka3的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点前端以及“投第2路”的继电器ka2线圈相互并联；以此类推，直至工况对应的“投第m-1路”的旋钮开关qkam-1的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点后端与“投第m路”的旋钮开关qkam的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点前端以及“投第m路”的继电器kam线圈相互并联；

11、对应的外部第1轮退出的触点后端与“退第1路”的旋钮开关qkb1的第1轮次的触点前端并联，外部第2轮退出的触点后端与“退第1路”的旋钮开关qkb1的第2轮次的触点前端并联……外部第n轮退出的触点后端与“退第1路”的旋钮开关qkb1的第n轮次的触点前端并联；工况对应的“退第1路”的旋钮开关qkb1的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点后端与“退第2路”的旋钮开关qkb2的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点前端以及“退第1路”的继电器kb1线圈相互并联；工况对应的“退第2路”的旋钮开关qkb2的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点后端与“退第3路”的旋钮开关qkb3的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点前端以及“退第2路”的继电器kb2线圈相互并联；以此类推，直至工况对应的“退第m-1路”的旋钮开关qkbm-1的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点后端与“退第m路”的旋钮开关qkbm的第1轮次、第2轮次……第n轮次的触点前端以及“退第m路”的继电器kbm线圈相互并联；

12、其中，继电器ka1线圈至继电器kam线圈与继电器kb1线圈至继电器kbm线圈相互并联后，再连接断路器qal1的电源-端。

13、动作输出单元中，至第1路投入回路的动作输出接点为继电器ka1的1对动合触点，至第2路投入回路的动作输出接点为继电器ka2的1对动合触点……至第m路投入回路的动作输出接点为继电器kam的1对动合触点；至第1路退出回路的动作输出接点为继电器kb1的1对动合触点，至第2路退出回路的动作输出接点为继电器kb2的1对动合触点……至第m路退出回路的动作输出接点为继电器kbm的1对动合触点。

14、信号输出单元中，控制电源故障信号支路包括电源监视继电器k的动断触点；远方位置信号支路包括现地/远方切换开关qk0的“远方”触点。

15、针对目前各行业中多批次的成组控制设计及使用存在的问题，发明人设计了一种用于复杂工况下多批次成组控制的矩阵设定装置，包括电源、工况条件输入单元、批次条件输入单元、矩阵单元、动作输出单元和信号输出单元，矩阵单元是由层级、横轴和纵轴共同构成三维矩阵；其中，每一个工况条件为一个层级，若干种工况构成若干个层级，作为一个维度；各批次条件作为横轴，构成若干条横轴，作为第二个维度；各个继电器的线圈驱动回路正极构成若干条纵轴，负极接到电源负极，若干条纵轴作为第三个维度。

16、与现有技术相比，本实用新型具有以下突出优点：

17、（1）降低了调整控制策略的门槛。传统方案每一次调整策略都要修改计算机程序。本发明不需要修改计算机程序，而是采用了硬接线矩阵形式，只需要在面板上进行设定即可实现策略的调整，普通水平的运行检修人员也可以完成，便利性大为提升。

18、（2）直观性强。利用矩阵理念，实现控制策略的设定，运行人员在面板上就可以直观看到控制的批次，并能全盘观察，相比于传统的查看计算机软件流程观察校验的方式而言，一目了然，直观性强，非常适用于复杂工况情况。实体矩阵采用纵横交错的矩阵形态直接呈现在运行检修人员面前，直观性极强。

19、（3）适应性强。工况条件输入、批次条件输入和动作输出，实际需要多少就接多少，选择相应的接口接入或不接即可。

20、（4）回路简洁，标准程度高。标准化设计，封装式定型产品，避免了设计遗漏，通用性强，不需要每个项目都重新设计回路。

21、（5）生产简便。可以标准化、规模化生产，提高生产效率，降低生产成本。

22、（6）安装使用方便。封装式定型产品，可以直接安装使用，整体安装在箱（柜）中，用户可以直接接入相应接口，提高了使用的便捷性。

23、（7）安装调试方便。安装调试时，只需要对接装置外部接口，不需要检查内部回路，提高了安装调试效率。

24、（8）适用范围广。能够应用于各个行业内有相关需求的项目，无明显的行业限制。