[發明專利]變送器以及包含變送器的控制系統

有效

• 申請號: 201210120167.2
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102645263A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 王東壯
• 申請（專利權）人: 承德承信自動化工程有限公司
• 主分類號: G01G23/00
• 分類號: G01G23/00;G05B19/05
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 李虹青

技術領域

本發明涉及自控電路技術領域，尤其涉及一種變送器以及包含變送器的控制系統。

背景技術

可編程邏輯控制器(Programmable?Logic?Controller，PLC)作為一種通用的控制器，具有可靠性強、開發周期短等優點。但是用作稱重控制器使用時，存在以下缺陷：(1)模擬稱重傳感器的使用需要非常穩定的共橋電壓，并且反饋回來的電壓信號是毫伏級的，不能直接接入PLC。(2)現有秤體使用的是2線制接近開關，如果直接接入PLC的高速脈沖輸入點，存在反向漏電流，造成丟脈沖，并且頻率越高越嚴重。(3)測速傳感器如果斷線，需要在PLC上顯示報警。

PLC連接稱重傳感器，西門子等大公司是開發專用的稱重模塊，價格很高，并且是通過系統總線聯結至CPU模塊，總線協議不公開，不具有通用性。

現有一些廠家的儀表采用安裝兩支測速傳感器的方法檢測主測速是否斷線，增加了產品的制造成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種變送器，通過本變送器，很好的將稱重傳感器信號通過PLC的模擬量輸入通道采集到PLC內，并且解決了測速傳感器由于存在反向漏電流而造成脈沖丟失的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種變送器，包括電源單元、電壓調制單元、稱重信號放大單元和電壓電流轉換單元；其中電源單元分別與電壓調制單元、稱重信號放大單元和電壓電流轉換單元連接，稱重信號放大單元和電壓電流轉換單元連接；

所述電源單元，用于向電壓調制單元、稱重信號放大單元和電壓電流轉換單元供電；

所述電壓調制單元，用于調制出穩定的供橋電壓并提供給稱重傳感器；

所述稱重信號放大單元，用于連接稱重傳感器，放大稱重傳感器反饋的電壓信號并輸出至可編程邏輯控制器和電壓電流轉換單元；

所述電壓電流轉換單元，用于將經稱重信號放大單元放大后的電壓信號轉換為電流信號并輸出至可編程邏輯控制器。

所述電源單元包括直流電源、濾波電路和電源變換模塊；直流電源經過濾波后，通過電源變換模塊轉換成正負電源，再經過濾波后用于向電壓調制單元、稱重信號放大單元和電壓電流轉換單元供電。

所述電壓調制單元包括電壓基準芯片、第一運算放大器和三極管；電壓基準芯片提供穩定的第一基準電壓，輸入到第一運算放大器的同相端；第一運算放大器的反相端與三極管的發射極連接，接收反饋電壓；

當所述反饋電壓高于所述第一基準電壓時，第一運算放大器的輸出電壓減小；當所述反饋電壓低于所述第一基準電壓時，第一運算放大器的輸出電壓增大。

所述變送器還包括測速信號調制單元和斷線報警單元；測速信號調制單元和斷線報警單元分別和電源單元連接；

所述測速信號調制單元，用于連接測速傳感器，利用測速傳感器關斷時的反向漏電流調制出標準電壓信號并輸出至可編程邏輯控制器；

所述斷線報警單元，用于連接測速傳感器，利用測速傳感器關斷時的反向漏電流調制出判斷測速傳感器是否斷線的電壓信號并輸出至可編程邏輯控制器。

測速信號調制單元通過穩壓管調制出測速傳感器所需的額定電壓；通過分壓電阻得到第二基準電壓，輸入到第二運算放大器的同相端，測速傳感器反饋的電壓輸入到第二運算放大器的反相端；

當測速傳感器反饋的電壓大于所述第二基準電壓時，第二運算放大器向可編程邏輯控制器輸出高電平；當測速傳感器反饋的電壓小于所述第二基準電壓時，第二運算放大器向可編程邏輯控制器輸出低電平。

斷線報警單元通過標準電阻調制出第三基準電壓，輸入到第三運算放大器的同相端，測速傳感器反饋的電壓輸入到第三運算放大器的反相端；

當測速傳感器反饋的電壓小于所述第三基準電壓時，第三運算放大器向可編程邏輯控制器輸出斷線報警信號。

所述第二基準電壓大于測速傳感器的關斷電壓并且小于測速傳感器的導通電壓；所述第三基準電壓小于測速傳感器的關斷電壓。

一種包含變送器的控制系統，包括稱重傳感器、變送器和可編程邏輯控制器；所述變送器包括電源單元、電壓調制單元、稱重信號放大單元和電壓電流轉換單元；

其中電源單元分別與電壓調制單元、稱重信號放大單元和電壓電流轉換單元連接，稱重信號放大單元和電壓電流轉換單元連接；所述電壓調制單元和稱重信號放大單元分別與稱重傳感器連接，稱重信號放大單元和電壓電流轉換單元分別與可編程邏輯控制器連接；

所述電源單元，用于向電壓調制單元、稱重信號放大單元和電壓電流轉換單元供電；