[實用新型]電流模擬量信號分配器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420164086.7
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN203759446U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉立兵;許宏奇;粟京;李迅科;劉健;牛海峰;陳艷東;高肇凌
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院;河北華北石油榮盛機械制造有限公司
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本實用新型涉及模擬量信號分配裝置技術領域，特別是關于一種適用于深水防噴器電液復合控制系統(tǒng)中傳感器信號采集的電流模擬量信號分配器。

背景技術

水下防噴器電液復合控制系統(tǒng)是對可靠性要求極高的系統(tǒng)，通常采用兩重冗余或是三重冗余設計，需要將一路傳感器信號輸入到兩個或是三個信號接收模塊中，而傳統(tǒng)的電流模擬量信號分配器的電源模塊在出現(xiàn)故障時，會造成傳感器信號的失真或丟失，而水下設備是不能夠隨時更換故障元件的；另外，如果在鉆井中出現(xiàn)問題，將會給后續(xù)的鉆井操作帶來很大的麻煩，這就需要一種故障處理機制，當故障出現(xiàn)時，自動跳過故障模塊，保證信號的正常接收。因此，需要設計一種具有故障診斷和旁通功能的新型電流模擬量信號分配器來適應這種特殊工況。

發(fā)明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種具有故障診斷和旁通功能的電流模擬量信號分配器。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種電流模擬量信號分配器，其特征在于：它包括一個DC/DC電源模塊、一個信號接收及處理模塊、一個故障診斷模塊、三個隔離放大器、三個V/I模塊和一個信號分配模塊，所述DC/DC電源模塊用于為所述信號接收及處理模塊供電；外部輸入的4～20mA電流信號分別發(fā)送到所述信號接收及處理模塊和信號分配模塊，所述信號接收及處理模塊將輸入的4～20mA電流信號轉換成1～5V電壓信號同時對電壓信號進行放大差分處理，并將處理后的電壓信號分別發(fā)送到每一所述隔離放大器；每一所述隔離放大器將接收的電壓信號進行隔離放大處理，并將處理后得到的信號發(fā)送到每一所述V/I模塊；每一所述V/I模塊將電壓信號轉換為4～20mA電流信號，并將電流信號發(fā)送到所述信號分配模塊；所述故障診斷模塊用于診斷所述信號接收及處理模塊的供電電壓是否正常，如果供電電壓正常，每一所述V/I模塊分別將4～20mA的電流信號經(jīng)所述信號分配模塊分成三路輸出，如果供電電壓發(fā)生故障，所述故障診斷模塊對信號分配模塊進行控制，所述信號分配模塊阻斷三個所述V/I模塊輸出的電流信號，直接將接收的外部輸入的4～20mA電流信號輸出，其它兩路輸出電流信號為0。

所述信號分配模塊包括第一微型繼電器、第二微型繼電器、第三微型繼電器和第四微型繼電器；所述第一微型繼電器常開觸點的一端連接+12V輸入電壓，所述第一微型繼電器的常開觸點的另一端并聯(lián)連接所述第二微型繼電器、第三微型繼電器和第四微型繼電器的線圈的一端，所述第二微型繼電器、第三微型繼電器和第四微型繼電器的線圈的另一端連接0V輸入電壓；當所述故障診斷模塊檢測到供電電壓正常時，所述第一微型繼電器線圈通電閉合，則所述第二微型繼電器、第三微型繼電器和第四微型繼電器的線圈通電，此時所述第二微型繼電器、第三微型繼電器和第四微型繼電器常開觸點分別連接三路所述V/I模塊的輸出端，同時輸出4～20mA三路電流信號；當供電發(fā)生電壓故障時，所述第一微型繼電器線圈斷電，此時所述第二微型繼電器、第三微型繼電器和第四微型繼電器線圈斷電，所述第二微型繼電器的常閉觸點連接輸入端輸入4～20mA電流信號直接輸出外部輸入的不經(jīng)處理的4～20mA電流信號，所述第三微型繼電器和第四微型繼電器的常開觸點斷開，其余兩路輸出信號為0。

所述故障診斷模塊包括第一可變電阻器、第二可變電阻器，與非門邏輯電路、第一穩(wěn)壓管、第二穩(wěn)壓管、二極管、三極管和電阻，其中，所述與非門邏輯電路包括第一與非門、第二與非門和第三與非門；所述故障診斷模塊的輸入端0V、24V+連接所述DC/DC電源模塊的直流24V輸出端，所述第一可變電阻器的一端連接0V電壓，所述第一可變電阻器的另一端連接24V+電壓，所述第一可變電阻器的滑動端連接所述第一與非門的兩個輸入端，所述第一與非門的輸出端連接所述第二與非門的一輸入端，所述第二與非門的另一輸入端連接所述第二可變電阻器的滑動端，所述第二可變電阻器的一端連接0V電壓，所述第二可變電阻器的另一端連接24V+電壓，所述第二與非門的輸出端連接所述第三與非門的一輸入端，所述第三與非門的另一輸入端并聯(lián)連接與所述非門邏輯電路的電源正極和所述第二穩(wěn)壓管的輸出端，所述第三與非門的輸出端通過電阻連接所述三極管的基極，所述三極管的發(fā)射極連接0V電壓，所述三極管的集電極并聯(lián)連接所述第一微型繼電器的線圈一端和所述二極管的正極，所述第一微型繼電器的線圈另一端和所述二極管的負極分別連接所述第一穩(wěn)壓管的輸出端和所述第二穩(wěn)壓管的輸入端，所述第一穩(wěn)壓管和第二穩(wěn)壓管的接地端連接0V電壓。

所述隔離放大器采用TI公司的ISO124。