[實用新型]多通道現場總線防爆采集接口

無效

• 申請號: 200620046829.6
• 申請日: 2006-10-16
• 公開（公告）號: CN200962599Y
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 王民
• 申請（專利權）人: 上海神開石油化工裝備集團有限公司;上海神開石油科技有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本實用新型涉及一種多通道現場總線防爆采集接口，可用于爆炸性氣體環境的數據采集，屬于工業自動化領域。

背景技術

DeviceNet是20世紀90年代中期發展起來的一種基于CAN技術的開放型、低成本、高性能的通信網絡協議，目前已成為底層現場總線標準之一。在DeviceNet現場總線體系中屬于設備級的總線協議，在協議的分層結構中，它只包括ISO開放系統七層模型結構中的三層，即物理層、數據鏈路層和應用層。

DeviceNet是基于CAN總線實現的現場總線協議，因此它的許多特性完全沿襲于CAN，是一種無沖突的載波偵聽總線協議。這樣的協議在載波偵聽方面與以太網是一樣的，它的特別之處是：當總線上的多個節點在偵聽到總線空閑時，同時向總線發送數據。在DeviceNet系統里，節點不使用任何關于系統結構的信息，因此系統具有很大的靈活性，不需要應用層以及任何節點軟件和硬件的任何改變，就可以在網絡中直接增減節點，由于報文的尋址內容由標識符指定。標識符不指出報文的目的地，網絡上的所有節點可以通過報文濾波功能來判斷該數據是否與他們有關，由于報文濾波特性，任何數目節點對同一報文都可以接收并同時作出反應，正是由于這一特性可以通過對節點的編程來組成網絡的各種通信方式，現有的DeviceNet現場總線是單節點形式，如圖1所示，即一個節點一個外殼只能采集一路信號，如果要采集多路信號得把一個個節點用接插件串聯起來，每個節點要用三通、支線，費材費時。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種節省材料，提高可靠性的多通道現場總線防爆采集接口。

為實現以上目的，本實用新型的技術方案是提供一種多通道現場總線防爆采集接口，其特征在于，服務器通過電纜連接至少含有一個節點的分線箱，每一個節點通過電纜連接現場傳感器采集接口。

所述的每一個節點包括安全隔離電路、微處理器、獨立CAN運行控制器、CAN總線驅動器和高速光電耦合器，安全隔離電路與微處理器連接，微處理器與運行控制器連接，運行控制器通過電阻分別與兩個高速光電耦合器連接，兩個高速光電耦合器通過電阻與CAN總線驅動器連接。

本實用新型采用了DeviceNet規范，用現場總線的方式，通過一根電纜將幾個多通道的現場采集接口連接到采集計算機，利用DeviceNet靈活的組網特性、超強的抗干擾性能和高效的通信能力組成采集系統。通過幾個前置的裝有多個節點的分線箱，將石油鉆機的井口區、出口區和入口區域的傳感器信號進行防爆處理后轉換成符合DeviceNet通信協議的數字信號，經總線電纜將各傳感器的實時數字信號送到錄井儀的采集服務器。

在各個節點模塊中由硬件來完成通信網絡的物理層和數據鏈路層數據交換，由固化在MCU中的軟件來完成應用層的數據轉換、處理和收發。在嵌入式采集接口有采集軟件，通過CAN適配卡搜索節點和采集實時數據。

本實用新型的優點是：

1.免除了所有三通；

2免除了所有節點的支線；

3總線上的接觸電阻大幅度降低；

4用于總線上的接插件數大幅度降低；

5布線更為方便、快捷；

6可靠性得以提高。

附圖說明

圖1為原采集接口結構示意圖；

圖2為多通道現場總線防爆采集接口結構示意圖；

圖3為每個節點電路原理圖；

圖4為采集程序流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

實施例

如圖2所示，為多通道現場總線防爆采集接口結構示意圖，所述的多通道現場總線防爆采集接口，由服務器通過電纜連接2個分線箱，一個分線箱A含有8個節點，每一個節點通過電纜連接現場傳感器采集接口，一個分線箱B含有12個節點，8個模擬節點和4個脈沖節點，每一個節點通過電纜連接現場傳感器采集接口。

分線箱是具備防爆、防水等功能的現場采集機箱，分線箱采用鋁合金防爆外殼，尺寸均為300×300×200。，分線箱內的每個節點做成一個澆封模塊，它包括了安全隔離柵和CAN節點。