一種在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，基于總線式通訊和供電的模塊式電路組合結(jié)構(gòu)，屬于在線氨逃逸監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀中，各廠家都采用專門為其設(shè)計(jì)和定制的電路和結(jié)構(gòu)形式，不同種類的儀表電路模塊之間沒有通用性和互換性，而且由于在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀測(cè)量和控制電路比較復(fù)雜，涉及多路光學(xué)信號(hào)、溫度信號(hào)需要采集，數(shù)十路電磁閥、計(jì)量栗、氣栗、繼電器需要控制，眾多的(4?20)11^、1?485、？抓打131^ DP、GPRS、HART等模擬信號(hào)輸出或者總線通訊形式，而且由于在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀體積比較龐大，導(dǎo)致輸入輸出信號(hào)的位置比較分散，使儀表布線長(zhǎng)度較長(zhǎng)而且復(fù)雜，集成度不高，可靠性差，不方便維護(hù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有儀表技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種新型的電路結(jié)構(gòu)形式，來解決當(dāng)前技術(shù)存在的不足。本實(shí)用新型具有CAN總線通訊和供電接口的模塊化電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使儀表電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)清晰、簡(jiǎn)單，可靠性高，維護(hù)簡(jiǎn)單方便，通用性、互換性強(qiáng)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]—種在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，該監(jiān)測(cè)儀包括:主控模塊、兩個(gè)信號(hào)采集模塊、兩個(gè)開關(guān)量輸入輸出模塊、電流輸出模塊;上述模塊均連接同一條4芯總線電纜。
[0006]進(jìn)一步，如上所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，所述監(jiān)測(cè)儀進(jìn)一步包括電源模塊，其通過2芯電源電纜與所述主控模塊連接。
[0007]進(jìn)一步，如上所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，所述主控模塊具備CPU及與所述CPU連接的LCD接口、鍵盤接口、時(shí)鐘芯片和電池、硬件看門狗、USB HOST芯片、GPRS無線通訊模塊、隔離芯片;所述隔離芯片還連接RS485接口、PR0FIBUS DP接口，并通過CAN總線接口連接所述4芯總線電纜。
[0008]進(jìn)一步，如上所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，所述信號(hào)采集模塊之一具備CPU及與所述CPU連接的光源控制電路、2路比色信號(hào)調(diào)理電路、2路溫度信號(hào)調(diào)理電路、硬件看門狗、隔離芯片;所述隔離芯片還通過CAN總線接口連接所述4芯總線電纜。
[0009]進(jìn)一步，如上所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，所述開關(guān)量輸入輸出模塊之一具備CPU及與所述CPU連接的硬件看門狗、2個(gè)隔離芯片;所述隔離芯片之一還通過CAN總線接口連接所述4芯總線電纜，另一個(gè)隔離芯片連接液位檢測(cè)器和驅(qū)動(dòng)芯片;所述驅(qū)動(dòng)芯片還連接3個(gè)計(jì)量栗、11個(gè)電磁閥、3個(gè)繼電器和I個(gè)氣栗。
[0010]進(jìn)一步，如上所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，所述4芯總線電纜的其中2線為CAN總線，2線為DC24V電源。
[0011]進(jìn)一步，如上所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，所述電流輸出模塊具備CPU及與所述CPU連接的HART通訊電路、6路電流輸出電路、硬件看門狗、隔離芯片;所述隔離芯片還通過CAN總線接口連接所述4芯總線電纜。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]布線簡(jiǎn)單方便，一根總線電纜連接所有的功能模塊。各個(gè)模塊可以按照功能的需要，就近安裝，使布局合理，信號(hào)線和控制線布線最短，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高;CAN總線的可靠性高，不易受干擾，傳輸距離遠(yuǎn)，使各個(gè)模塊可以按照需要安裝，例如:主控模塊(帶LCD顯示和鍵盤)可以安裝在中控室，方便用戶操作，而儀表的其它部分仍安裝在監(jiān)控測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)。擴(kuò)展功能簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，如果現(xiàn)有功能不能滿足需要，在不改變現(xiàn)有儀表的基礎(chǔ)上，可以隨時(shí)增加新的功能模塊，只要接入儀表總線即可，即插即用。更顯著的效益是:本儀表可以借用其它同類儀表的功能模塊，其它儀表也可以借用本儀表的功能模塊，使產(chǎn)品利益最大化，設(shè)計(jì)資源利用最大化，效益最大化。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的總線結(jié)構(gòu)電路的整體組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型的主控模塊組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型的開關(guān)量輸入輸出模塊A組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型的信號(hào)采集模塊A組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型的電流輸出模塊組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0020]圖1是本實(shí)用新型的基于總線式通訊和供電的模塊式電路組合結(jié)構(gòu)的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀的總體結(jié)構(gòu)框圖，包括電源模塊I，主控模塊2，信號(hào)采集模塊A 3，信號(hào)采集模塊B 4，開關(guān)量輸入輸出模塊A 5，開關(guān)量輸入輸出模塊B 6，電流輸出模塊7。顯而易見，各個(gè)功能模塊之間通過一條總線連接，成本低、簡(jiǎn)單、清晰、可靠，安裝、更換和維護(hù)方便。
[0021 ]圖2是主控模塊結(jié)構(gòu)框圖，主控模塊具備人機(jī)交互界面:LCD顯示和鍵盤;時(shí)鐘:為儀表提供實(shí)時(shí)時(shí)間;硬件看門狗，用于監(jiān)控CPU的可靠運(yùn)行，防止程序跑飛和死機(jī);數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)用戶設(shè)置和運(yùn)行記錄等非易失的數(shù)據(jù);USB HOST接口:用于用戶升級(jí)儀表程序和導(dǎo)出儀表的數(shù)據(jù)記錄;具備RS485接口，通訊軟件執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS RTU軟件協(xié)議，可以與DCS、PLC的上位機(jī)通訊;具有PROFIBUS DP接口，可以與具有同樣接口的DCS、PLC等控制器通訊，獲取儀表的測(cè)量數(shù)據(jù)等參數(shù);還有GPRS無線通訊接口，在不方便布線的場(chǎng)合，可以借助于公共無線通訊網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程獲取儀表的數(shù)據(jù);本模塊通過4芯總線獲取電源及與其它功能模塊交換數(shù)據(jù)，電源和總線都是電氣隔離。
[0022]圖3是開關(guān)量輸入輸出模塊A的結(jié)構(gòu)框圖，輸入輸出控制模塊A采集液位檢測(cè)開關(guān)量輸入信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)分析部分的3個(gè)計(jì)量栗、I個(gè)氣栗、11個(gè)電磁閥和3個(gè)繼電器;硬件看門狗，用于監(jiān)控CPU的可靠運(yùn)行，防止程序跑飛和死機(jī);數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)相關(guān)的設(shè)置數(shù)據(jù)；本模塊通過4芯總線獲取電源及與其它功能模塊交換數(shù)據(jù)，電源和總線都是電氣隔離。開關(guān)量輸入輸出模塊B與A的結(jié)構(gòu)類似，只是控制的對(duì)象不同而已，它控制取樣部分的伴熱管線溫度、氨吸收池的溫度、恒溫機(jī)箱的溫度、取樣栗、反沖洗電磁閥、校準(zhǔn)電磁閥等。
[0023]圖4是信號(hào)采集模塊A的結(jié)構(gòu)框圖，信號(hào)采集模塊A控制比色皿光源的強(qiáng)度，采集2路比色的電壓信號(hào)，采集比色皿的溫度信號(hào)和樣品的溫度信號(hào);硬件看門狗，用于監(jiān)控CPU的可靠運(yùn)行，防止程序跑飛和死機(jī);數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)相關(guān)的校準(zhǔn)和設(shè)置數(shù)據(jù);本模塊通過4芯總線獲取電源及與其它功能模塊交換數(shù)據(jù)，電源和總線都是電氣隔離。信號(hào)采集模塊B與A的結(jié)構(gòu)類似，只是采集數(shù)據(jù)的對(duì)象不同而已，它采集伴熱管線溫度、煙氣溫度、氨吸收池的溫度和恒溫機(jī)箱的溫度等。
[0024]圖5是電流輸出模塊的結(jié)構(gòu)框圖，電流輸出模塊有6路可設(shè)的(O?20)mA、(4?20)1^、(0?10)1^電流輸出；同時(shí)也具備說1^通訊接口，可以與DCS、PLC等具有同樣通訊接口的上位機(jī)通訊，用于獲取測(cè)量數(shù)據(jù)和進(jìn)行儀表的參數(shù)設(shè)置等;硬件看門狗，用于監(jiān)控CPU的可靠運(yùn)行，防止程序跑飛和死機(jī);數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)輸出電流校準(zhǔn)等數(shù)據(jù);本模塊通過4芯總線獲取電源及與其它功能模塊交換數(shù)據(jù)，電源和總線都是電氣隔離。
[0025]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，其特征在于: 該監(jiān)測(cè)儀包括:主控模塊、兩個(gè)信號(hào)采集模塊、兩個(gè)開關(guān)量輸入輸出模塊、電流輸出模塊； 上述模塊均連接同一條4芯總線電纜。2.如權(quán)利要求1所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，其特征在于: 所述監(jiān)測(cè)儀進(jìn)一步包括電源模塊，其通過2芯電源電纜與所述主控模塊連接。3.如權(quán)利要求1或2所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，其特征在于: 所述主控模塊具備CHJ及與所述CPU連接的IXD接口、鍵盤接口、時(shí)鐘芯片和電池、硬件看門狗、USB HOST芯片、GPRS無線通訊模塊、隔離芯片；所述隔離芯片還連接RS485接口、PROFIBUS DP接口，并通過CAN總線接口連接所述4芯總線電纜。4.如權(quán)利要求1或2所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，其特征在于: 所述信號(hào)采集模塊之一具備CPU及與所述CPU連接的光源控制電路、2路比色信號(hào)調(diào)理電路、2路溫度信號(hào)調(diào)理電路、硬件看門狗、隔離芯片;所述隔離芯片還通過CAN總線接口連接所述4芯總線電纜。5.如權(quán)利要求1或所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，其特征在于: 所述開關(guān)量輸入輸出模塊之一具備CPU及與所述CPU連接的硬件看門狗、2個(gè)隔離芯片；所述隔離芯片之一還通過CAN總線接口連接所述4芯總線電纜，另一個(gè)隔離芯片連接液位檢測(cè)器和驅(qū)動(dòng)芯片;所述驅(qū)動(dòng)芯片還連接3個(gè)計(jì)量栗、11個(gè)電磁閥、3個(gè)繼電器和I個(gè)氣栗。6.如權(quán)利要求1或2所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，其特征在于: 所述4芯總線電纜的其中2線為CAN總線，2線為DC24V電源。7.如權(quán)利要求1或2所述的在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，其特征在于: 所述電流輸出模塊具備CPU及與所述CPU連接的HART通訊電路、6路電流輸出電路、硬件看門狗、隔離芯片;所述隔離芯片還通過CAN總線接口連接所述4芯總線電纜。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀，基于總線式通訊和供電的模塊式電路組合結(jié)構(gòu)，該監(jiān)測(cè)儀包括：主控模塊、兩個(gè)信號(hào)采集模塊、兩個(gè)開關(guān)量輸入輸出模塊、電流輸出模塊；上述模塊均連接同一條4芯總線電纜。本在線氨逃逸監(jiān)測(cè)儀所采用的總線式通訊和供電的模塊式電路組合結(jié)構(gòu)的各個(gè)功能電路模塊布局合理，信號(hào)線和控制線布線最短，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，傳輸距離遠(yuǎn)，方便安裝與維護(hù)，擴(kuò)展功能簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號(hào)】CN205263578
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521101576
【發(fā)明人】朱鴻鑫, 邊寶麗
【申請(qǐng)人】北京華科儀科技股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日