專(zhuān)利名稱：總線式i/o系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種溫度自動(dòng)控制裝置，尤其涉及到一種溫度輸入輸出 監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景化工生產(chǎn)中，VCM合成轉(zhuǎn)化是VCM生產(chǎn)中的重要工序，乙炔和氯化氫經(jīng)混合 冷凍脫水，再經(jīng)以活性炭為載體、氯化汞為觸媒的列管轉(zhuǎn)化器進(jìn)行反應(yīng)生成VCM 單體。反應(yīng)過(guò)程中前、后轉(zhuǎn)換器的溫度是重要的控制參數(shù)，每臺(tái)轉(zhuǎn)換器內(nèi)至少 設(shè)六點(diǎn)溫度檢測(cè)，這樣，整個(gè)裝置共有這樣的溫度檢測(cè)點(diǎn)數(shù)百點(diǎn)。傳統(tǒng)檢測(cè)轉(zhuǎn) 換器溫度的方式是用于測(cè)轉(zhuǎn)換器溫度的熱電偶的熱電勢(shì)信號(hào)經(jīng)熱電偶補(bǔ)償電 纜直接入DCS系統(tǒng)的卡件及控制站，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸總線進(jìn)入操作站進(jìn)行監(jiān)控。這 種方式的技術(shù)缺陷是它需要大量的電纜、橋架、需要增加相應(yīng)的計(jì)算機(jī)卡件 等硬件、另外安裝及維護(hù)費(fèi)用高。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用在轉(zhuǎn)換器的測(cè)量系統(tǒng)中，克服傳統(tǒng)檢測(cè)方式的弱點(diǎn)，提高檢測(cè)速度，節(jié)約大量工程費(fèi)用。.為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種總線式i/o系統(tǒng)，包括熱電偶、總線式遠(yuǎn)程i/o站、本安段耦合器、控制站、操作站，其中操作站與控制站相連接，控制站連接本安段耦合器，本安段耦合器與熱電偶通過(guò)總線式遠(yuǎn)程I/O站相連接。以上所述總線式I/O系統(tǒng)，其中用于測(cè)轉(zhuǎn)換器溫度的熱電偶5熱電勢(shì)信號(hào) 經(jīng)一小段補(bǔ)償電纜6就近送到置于現(xiàn)場(chǎng)的控制箱中的遠(yuǎn)程I/O站7中，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，再通過(guò)一根通訊Profibus-DP總線8貫穿現(xiàn)場(chǎng)，將信號(hào)引 至控制室，經(jīng)本安段耦合器9，經(jīng)RS-485總線l 0傳輸，送控制站12的 Profibus-DP總線通訊的模塊11中，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸總線1 3 ，進(jìn)入操作站1 4進(jìn) 行監(jiān)控?，F(xiàn)場(chǎng)總線作為工廠數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，溝通了生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)與控制設(shè)備 之間及其與更高控制管理層之間的聯(lián)系。它不僅是一個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，而且還是一 種開(kāi)放式、新型全分布控制系統(tǒng)。換言之，現(xiàn)場(chǎng)總線就是把單個(gè)分散在現(xiàn)場(chǎng)的 測(cè)量設(shè)備變成網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以現(xiàn)場(chǎng)總線為紐帶，互相交換信息，因此可 以說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是新一代控制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。Profibus-DP是一種具有 代表性的現(xiàn)場(chǎng)總線，是專(zhuān)為自動(dòng)控制系統(tǒng)和設(shè)備級(jí)分散I/O之間通訊設(shè)計(jì)的一 種高速度、低成本的現(xiàn)場(chǎng)總線。它符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EN50170,是一種開(kāi)放的現(xiàn)場(chǎng)總 線。


圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)控制方式框圖。圖中l(wèi).前轉(zhuǎn)換器，2.后轉(zhuǎn)換器，3.脫汞器，4.轉(zhuǎn)化器冷卻器，5.熱電 偶，6.熱電偶補(bǔ)償電纜，7.總線式遠(yuǎn)程I/0站，8.Profibus-DP總線，9 .本安 段耦合器，1 0.RS-485總線，ll.總線通訊的模塊，12.控制站，13.數(shù)據(jù) 傳輸總線，1 4.操作站。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)以生產(chǎn)10萬(wàn)噸/年氯乙烯項(xiàng)目為例，介紹現(xiàn)場(chǎng)總線式遠(yuǎn)程1/0系統(tǒng)在化 工生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。需說(shuō)明一點(diǎn)，該項(xiàng)目除轉(zhuǎn)換器溫度外，其它參數(shù)的檢測(cè) 與控制均通過(guò)日本橫河的CS1000系統(tǒng)完成，即CS1000系統(tǒng)是整個(gè)控制系統(tǒng)的 主站，總線式遠(yuǎn)程I/0系統(tǒng)作為從站。由附圖可知，本實(shí)用新型包括熱電偶5、總線式遠(yuǎn)程I/0站7、本安段耦合 器9、控制站12、操作站14，其中操作站14與控制站12相連接，控制站12連 接本安段耦合器9,本安段耦合器9與熱電偶5通過(guò)總線式遠(yuǎn)程I/O站7相連接。 其中，用于測(cè)轉(zhuǎn)換器溫度的熱電偶熱5電勢(shì)信號(hào)經(jīng)一小段補(bǔ)償電纜6就近送到 置于現(xiàn)場(chǎng)的控制箱中的遠(yuǎn)程I/0站7中，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)后，再通過(guò) 一根通訊Profibus-DP總線8貫穿現(xiàn)場(chǎng)，將信號(hào)引至控制室，經(jīng)本安段耦合器9，經(jīng)RS-485總線1 0傳輸，送控制站12的Profibus-DP總線通訊的模塊ll中，再經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸總線13進(jìn)入操作站進(jìn)行監(jiān)控。與傳統(tǒng)控制方式相比較 一、采用傳統(tǒng)控制方式，現(xiàn)場(chǎng)和控制室之間的傳 輸信號(hào)屬模擬量；而采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)控制方式，熱電偶熱電 勢(shì)信號(hào)在現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程I/O站中處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，再送控制室。因采用數(shù)字 量通訊，傳輸速度大大提高，使測(cè)量更及時(shí)準(zhǔn)確，從而有利于對(duì)轉(zhuǎn)化器溫度的 監(jiān)控。二、采用傳統(tǒng)控制方式熱電偶的MV測(cè)量值直接送DCS卡件測(cè)量，按16 點(diǎn)共用一個(gè)卡件考慮，約需卡件20個(gè)，并增加相應(yīng)的控制站；而采用上述的總 線式本安遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)只需增加6臺(tái)用于安裝遠(yuǎn)程I/O裝置的現(xiàn)場(chǎng)控制 箱7及其附件，而且總線通訊的模塊l l只占控制站的一個(gè)卡槽，節(jié)約硬件費(fèi) 用顯而易見(jiàn)。三、引入現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)后，現(xiàn)場(chǎng)可省去大量的熱電偶補(bǔ)償電纜6 及橋架。四、采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)控制方式，相應(yīng)的人工安裝費(fèi) 等也大大降低，日后維護(hù)量也降低。
權(quán)利要求1、一種總線式I/O系統(tǒng)，包括包括熱電偶(5)、總線式遠(yuǎn)程I/O站(7)、本安段耦合器(9)、控制站(12)、操作站(14)，其特征是所述操作站(14)與控制站(12)相連接，控制站(12)連接本安段耦合器(9)，本安段耦合器(9)與熱電偶(5)通過(guò)總線式遠(yuǎn)程I/O站(7)相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述總線式I/0系統(tǒng)，其特征是其中用于測(cè)轉(zhuǎn)換器溫 度的熱電偶(5 )熱電勢(shì)信號(hào)經(jīng)一小段補(bǔ)償電纜(6)就近送到置于現(xiàn)場(chǎng)的控 制箱中的遠(yuǎn)程I/O站(7)中，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，再通過(guò)一根通訊 Profibus-DP總線(8 )貫穿現(xiàn)場(chǎng)，將信號(hào)引至控制室，經(jīng)本安段耦合器(9 )， 經(jīng)RS-485總線(10)傳輸，送控制站12的Profibus-DP總線通訊的模塊(11) 中，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸總線(13)，進(jìn)入操作站(14)進(jìn)行監(jiān)控。，
專(zhuān)利摘要一種總線式I/O系統(tǒng)，涉及到一種溫度輸入輸出監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。測(cè)轉(zhuǎn)換器溫度的熱電偶熱(5)電勢(shì)信號(hào)經(jīng)一小段補(bǔ)償電纜(6)就近送到置于現(xiàn)場(chǎng)的控制箱中的遠(yuǎn)程I/O站(7)中，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)后，再通過(guò)一根通訊Profibus-DP總線(8)貫穿現(xiàn)場(chǎng)，將信號(hào)引至控制室，經(jīng)本安段耦合器(9)，經(jīng)RS-485總線(10)傳輸，送主控制站的Profibus-DP總線通訊的模塊(11)中，再經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸總線(13)進(jìn)入操作站進(jìn)行監(jiān)控。本實(shí)用新型節(jié)省了硬件使用量，減少了維修量和費(fèi)用。
文檔編號(hào)G05D23/00GK201110976SQ20072009998
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2007年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月18日
發(fā)明者侯秀云, 潔 張 申請(qǐng)人:天津渤天化工有限責(zé)任公司