本實(shí)用新型涉及天然氣應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天然氣控制系統(tǒng)的總線控制裝置。

背景技術(shù)：

天然氣作為清潔能源在工業(yè)生產(chǎn)、車輛運(yùn)輸上得到了廣泛應(yīng)用，在能源消耗所占的比重將越來越大。天然氣的應(yīng)用對(duì)改善環(huán)境、治理霧霾等問題上具有舉足輕重的作用。

天然氣屬于易燃易爆氣體，所使用設(shè)備必須做防爆處理，目前大多廠家都是將設(shè)備、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在有防爆要求的生產(chǎn)區(qū)域，控制系統(tǒng)安裝在防爆區(qū)以外的安全區(qū)域，采用大量控制電纜連接設(shè)備與控制系統(tǒng)，且隨著控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度增加，控制電纜的數(shù)量也隨之增加。這種布線方式會(huì)出現(xiàn)下列幾種問題：

1、因?yàn)榫嚯x較遠(yuǎn)，控制電纜的造價(jià)高，相應(yīng)的敷設(shè)電纜的材料、人工費(fèi)用同時(shí)升高。

2、弱電信號(hào)電纜容易受到電磁干擾影響，特別是當(dāng)附近有大功率電器、變頻器等設(shè)備時(shí)更加明顯。弱電信號(hào)電纜長度越長，受到的影響就越嚴(yán)重。

3、現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試需要進(jìn)行繁多的電纜接線工作，容易出錯(cuò)且影響整體工程進(jìn)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種天然氣控制系統(tǒng)的總線控制裝置，控制系統(tǒng)通過IO控制器與在防爆區(qū)弱電防爆箱上安裝分布式的IO控制器進(jìn)行總線通訊來獲取設(shè)備的數(shù)據(jù)，從而由中央處理器控制設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種天然氣控制系統(tǒng)的總線控制裝置，包括弱電防爆箱和控制系統(tǒng)，所述弱電防爆箱和控制系統(tǒng)通過總線電纜相連接，所述弱電防爆箱內(nèi)設(shè)有第一IO控制器和IO模塊，第一IO控制器通過通訊接口與IO模塊相連接，IO模塊分別與傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接；所述控制系統(tǒng)包括中央處理器和第二IO控制器，中央處理器與第二IO控制器相連接，第二IO控制器通過總線電纜與第一IO控制器相連接。

所述第一IO控制器包含依次連接的數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和通訊模塊，數(shù)字量輸入模塊與IO模塊相連接，通訊模塊通過總線電纜與第一IO控制器相連接。

所述第一IO控制器、IO模塊、中央處理器和第二IO控制器為PLC、RTU、單片機(jī)、單板機(jī)或計(jì)算機(jī)。

所述總線電纜計(jì)算機(jī)電纜、屏蔽控制電纜、專用總線電纜、單模光纖或多模光纖。

所述傳感器為壓力變送器、壓差變送器、壓力開關(guān)、壓差開關(guān)、溫度變送器、熱電阻、熱電偶、流量計(jì)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)、限位開關(guān)、位移傳感器、距離傳感器、可燃?xì)怏w探測(cè)中的一種或多種。

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動(dòng)閥門、氣動(dòng)閥門、電磁線圈、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵、加熱器中的一種或多種。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、 可以節(jié)省大量的電纜成本和電纜敷設(shè)施工成本。

2、總線電纜不易受到各種電磁干擾的影響，保證信息通訊的安全可靠。

3、防爆區(qū)的設(shè)備內(nèi)傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制電纜與IO控制器在出廠時(shí)已經(jīng)完成接線集成工作并進(jìn)行整機(jī)測(cè)試，確保控制系統(tǒng)整體完整可靠，減少現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)節(jié)，提高了工作效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，一種天然氣控制系統(tǒng)的總線控制裝置，包括弱電防爆箱2和控制系統(tǒng)1，所述弱電防爆箱2和控制系統(tǒng)1通過總線電纜3相連接，所述弱電防爆箱2內(nèi)設(shè)有第一IO控制器201和IO模塊202，第一IO控制器201通過通訊接口與IO模塊202相連接，IO模塊202分別與傳感器204、執(zhí)行機(jī)構(gòu)203相連接。第一IO控制器201為分布式IO控制器，傳感器204和執(zhí)行機(jī)構(gòu)203的信號(hào)線全部引入到弱電防爆箱2內(nèi)，連接到IO模塊202的接線端子上，多臺(tái)IO模塊202通過通訊接口與第一IO控制器201相連接，防爆區(qū)的第一IO控制器201通過總線電纜3與安全區(qū)中控制系統(tǒng)1相連接?？刂葡到y(tǒng)1包括中央處理器102和第二IO控制器101，中央處理器102與第二IO控制器101相連接，第二IO控制器101通過總線電纜3與第一IO控制器201相連接?？刂葡到y(tǒng)1通過第二IO控制器101與在防爆區(qū)弱電防爆箱2上安裝的分布式的第一IO控制器201進(jìn)行總線通訊來獲取傳感器204上的數(shù)據(jù)，從而由中央處理器102控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)203的工作狀態(tài)。中央處理器102將傳感器204的傳感器信號(hào)、設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警信號(hào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、處理，通過邏輯判斷輸出執(zhí)行信號(hào)給設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)203做出相應(yīng)的響應(yīng)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)控制功能。

第一IO控制器201為分布式IO控制器，第一IO控制器201包含依次連接的數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和通訊模塊，數(shù)字量輸入模塊與IO模塊202相連接，通訊模塊通過總線電纜3與第一IO控制器201相連接。第二IO控制器101通過總線電纜3與第一IO控制器201相連接，第一IO控制器201通過總線技術(shù)將信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)或自定義通信協(xié)議輸出給控制系統(tǒng)1。

第一IO控制器201、IO模塊202、中央處理器102和第二IO控制器101為PLC、RTU、單片機(jī)、單板機(jī)或計(jì)算機(jī)。

總線電纜3計(jì)算機(jī)電纜、屏蔽控制電纜、專用總線電纜、單模光纖或多模光纖。在弱電防爆箱2與控制系統(tǒng)1距離小于100米時(shí)，總線電纜3優(yōu)先選用屏蔽控制電纜、專用總線電纜，當(dāng)距離大于100米總線電纜3優(yōu)先選用單模光纖。

傳感器204為壓力變送器、壓差變送器、壓力開關(guān)、壓差開關(guān)、溫度變送器、熱電阻、熱電偶、流量計(jì)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)、限位開關(guān)、位移傳感器、距離傳感器、可燃?xì)怏w探測(cè)中的一種或多種。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)203為電動(dòng)閥門、氣動(dòng)閥門、電磁線圈、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵、加熱器中的一種或多種。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。