[實(shí)用新型]功能安全溫度變送器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420860896.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN204612819U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李倩如;包偉華;楊振榮;許浩峰;雷宇紅;韓媛;沈文婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海自動(dòng)化儀表有限公司
• 主分類號(hào): G01K7/02
• 分類號(hào): G01K7/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 田申榮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種變送器，尤其涉及一種功能安全溫度變送器。

背景技術(shù)

2000年，IEC61508.1-7?《電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全》標(biāo)準(zhǔn)的頒布標(biāo)志著功能安全作為獨(dú)立的安全學(xué)科進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。

相較于一般的工業(yè)儀表，功能安全溫度變送器具有如下基本特征：

1、一定的安全完整等級(jí)

IEC61508作為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮了安全儀表系統(tǒng)的整體安全生命周期，提出了評(píng)估安全儀表系統(tǒng)的整體安全生命周期，提出了評(píng)估安全儀表系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)SIL?（safety?integrity?level?）的方法，規(guī)范了為實(shí)現(xiàn)必要的功能安全所使用的工具與措施。功能安全溫度變送器的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程必須遵循IEC61508，并通過獨(dú)立機(jī)構(gòu)的功能安全評(píng)估和認(rèn)證，取得認(rèn)證證書，才能在工業(yè)現(xiàn)場中應(yīng)用。

2、全面的故障自診斷能力

功能安全溫度變送器的安全完整性要求還包括避免失效的要求和系統(tǒng)故障控制的要求，同時(shí)，構(gòu)成系統(tǒng)的各個(gè)部件均需明確故障診斷措施和失效后的行為。對(duì)于SIL2等級(jí)功能安全溫度變送器的系統(tǒng)整體診斷覆蓋率高達(dá)90%以上。硬件具有高度可靠性，能承受大多數(shù)環(huán)境應(yīng)力，如現(xiàn)場電磁干擾等，從而較好應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境。

3、FMEA評(píng)估

在功能安全溫度變送器開發(fā)時(shí)，必須對(duì)所有使用到的電子元器件逐一進(jìn)行FMEA分析，明確每種失效模式、失效影響及故障診斷措施，并結(jié)合現(xiàn)場返修部件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或元器件失效率手冊(cè)，計(jì)算出各種顯性/隱性、安全/危險(xiǎn)失效率。這些數(shù)據(jù)是計(jì)算安全失效分?jǐn)?shù)SFF、故障診斷覆蓋率DC、平均失效概率PFD等安全完整性等級(jí)相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)。

在國外，尤其是歐盟，對(duì)功能安全的研究已較為深入，而且取得安全認(rèn)證的產(chǎn)品越來越多，范圍也在逐步擴(kuò)大。在我國，功能安全還只是一個(gè)名詞概念，盡管在工業(yè)控制領(lǐng)域有一定的推廣，但是國內(nèi)生產(chǎn)的電氣儀表獲得功能安全認(rèn)證的還很少。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型公開了一種功能安全溫度變送器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中智能溫度變送器無法應(yīng)用在一些安全級(jí)別要求較高場合的問題。

本實(shí)用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種功能安全溫度變送器，其中，包括：一單片機(jī)，一信號(hào)處理電路與一主采樣A/D連接，所述主采樣A/D與所述單片機(jī)連接，所述單片機(jī)上還連接有一D/A模塊，所述D/A模塊與一電流輸出模塊連接；一模擬開關(guān)及處理電路、一診斷A/D串接在所述D/A模塊與所述單片機(jī)之間，所述診斷A/D同時(shí)與所述信號(hào)處理電路連接；一帶時(shí)窗開看門狗連接在所述單片機(jī)與電流輸出模塊之間。

如上所述的功能安全溫度變送器，其中，所述單片機(jī)上連接有一顯示裝置、一顯示燈、一按鍵。

如上所述的功能安全溫度變送器，其中，所述信號(hào)處理電路包括：RC濾波網(wǎng)絡(luò)、EMC保護(hù)電路、TC傳感器、RTD輸入選擇網(wǎng)絡(luò)。

如上所述的功能安全溫度變送器，其中，所述主采樣A/D包括：24位A/D，所述主采樣A/D還包括：兩路激勵(lì)電流。

如上所述的功能安全溫度變送器，其中，所述單片機(jī)采用16位低功耗單片機(jī)。

如上所述的功能安全溫度變送器，其中，所述D/A模塊內(nèi)具有：電源模塊、基準(zhǔn)模塊。

如上所述的功能安全溫度變送器，其中，所述電流輸出模塊具有一EMC抗干擾保護(hù)模塊。

如上所述的功能安全溫度變送器，其中，所述模擬開關(guān)處理電路包括：傳感器斷線/短路診斷模塊、3.3V電源電壓過壓/欠壓保護(hù)模塊。

如上所述的功能安全溫度變送器，其中，所述診斷A/D包括：主采樣A/D故障診斷模塊、D/A故障診斷模塊、TC冷端短路/斷路/漂移診斷模塊、RTD激勵(lì)電流漂移診斷模塊。

如上所述的功能安全溫度變送器，其中，所述帶時(shí)窗看門狗包括：MCU無中斷/連續(xù)中斷模塊、3.3V?電源故障模塊、4～20mA電流輸出故障模塊。