[實用新型]一種鋼鐵企業具有氧氣管網壓力預測功能的壓力檢測系統

有效

• 申請號: 201720879110.9
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN207123354U
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 王紅君;梁偉杰;岳有軍
• 申請（專利權）人: 天津理工大學;天津市華偉智盛信息技術有限公司
• 主分類號: G01L11/00
• 分類號: G01L11/00;G06Q10/04
• 代理公司: 天津市尚文知識產權代理有限公司12222
• 代理人: 陳利紅

1.一種鋼鐵企業具有氧氣管網壓力預測功能的壓力檢測系統，其特征在于它包括主控計算機、數據采集器和壓力變送器；其中，所述壓力變送器采集當前鋼鐵企業氧氣管網壓力數據，其輸出端將壓力數據傳輸到數據采集器；所述壓力變送器與數據采集器之間呈雙向連接；所述數據采集器與工控機之間呈雙相連接；所述數據采集器通過以太網將數據傳輸給主控計算機。

2.根據權利要求1所述一種鋼鐵企業具有氧氣管網壓力預測功能的壓力檢測系統，其特征在于所述主控計算機采用工業控制計算機，所述工業控制計算機上配置有RS485串行通訊接口及以太網接口。

3.根據權利要求1所述一種鋼鐵企業具有氧氣管網壓力預測功能的壓力檢測系統，其特征在于所述數據采集器是由STM32F103系列單片機芯片、1個擴展以太網接口電路和3個擴展RS485總線接口電路構成。

4.根據權利要求3所述一種鋼鐵企業具有氧氣管網壓力預測功能的壓力檢測系統，其特征在于所述擴展以太網接口電路是以太網控制器ENC28J60結構，所述以太網控制器ENC28J60與STM32F103系列單片機芯片的SPI1接口連接，受數據采集器的STM32F103系列單片機控制；所述以太網控制器ENC28J60上有片選管腳，其網絡標號記為NET_CS管腳，與STM32F103系列單片機芯片的PB12管腳連接；所述以太網控制器ENC28J60上有中斷引腳，其網絡標號記為NET_INT管腳，與STM32F103系列單片機芯片的PB10管腳連接；所述以太網控制器ENC28J60上有中斷喚醒輸出引腳，其網絡標號記為NET_WOL管腳，與STM32F103系列單片機芯片的PB11管腳連接；所述以太網控制器ENC28J60上有SPI輸入引腳，其網絡標號記為WRI_MISO管腳；所述以太網控制器ENC28J60上有SPI 主機輸出引腳，其網絡標號記為WRI_MOSI管腳；所述以太網控制器ENC28J60上有SPI時鐘引腳，其網絡標號記為WRI_SCK。

5.根據權利要求3所述一種鋼鐵企業具有氧氣管網壓力預測功能的壓力檢測系統，其特征在于所述數據采集器的STM32F103芯片上有USART1引腳、USART2引腳、USART3引腳，作為串行通訊接口，分別與3個擴展RS485總線接口電路連接。

6.根據權利要求3所述一種鋼鐵企業具有氧氣管網壓力預測功能的壓力檢測系統，其特征在于所述擴展RS485總線接口電路是由驅動芯片SP3485、二極管D1、電容C29、電阻R11、電阻R12和連接器P1構成；所述驅動芯片SP3485上有RO管腳、管腳、DE管腳、DI管腳、VCC管腳、A管腳、B管腳和GND管腳；所述RO管腳的網絡標號記作PA9，依二極管D1與STM32F103芯片的USART1_TX引腳連接；所述RO管腳和RE非管腳短接，網絡標號記作RS485DIR，與STM32F103芯片的PA13引腳連接；所述DI管腳的網絡標號記作PA10，與STM32F103芯片的USART1_RX引腳連接；所述VCC管腳與電源連接；所述電容C29連接在電源和地之間，起到隔離作用；所述電阻R12的一端連接B管腳，另一端接地；所述GND管腳與地連接；所述連接器P1有三個管腳，一個管腳接地，一個管腳連接在電阻R12和B管腳之間，另一個管腳與電源和A管腳連接。

7.根據權利要求1所述一種鋼鐵企業具有氧氣管網壓力預測功能的壓力檢測系統，其特征在于所述壓力變送器與數據采集器之間依擴展RS485總線接口電路連接；所述數據采集器與主控計算機之間依擴展以太網接口電路連接。

8.根據權利要求1所述一種鋼鐵企業具有氧氣管網壓力預測功能的壓 力檢測系統，其特征在于所述壓力變送器是具有RS485接口的壓力變送器；每個擴展RS485總線接口電路所在的RS485串行通訊網絡上可連接32個壓力變送器。

9.根據權利要求1所述一種鋼鐵企業具有氧氣管網壓力預測功能的壓力檢測系統，其特征在于所述壓力變送器是JYB-KG-PA系列壓力變送器，帶有RS485總線標準定義的A線端子和B線端子。

10.根據權利要求7所述一種鋼鐵企業具有氧氣管網壓力預測功能的壓力檢測系統，其特征在于所述數據采集器有8路4-20mA模擬量采集預留通道，分別記作通道ADCH1、通道ADCH2、通道ADCH3、通道ADCH4、通道ADCH5、通道ADCH6、通道ADCH7和通道ADCH8，可用于采集無RS485端口但提供用4-20mA電流信號輸出的壓力變送器信號；為提高系統可靠性，每路模擬量采集預留通道設置有隔離放大電路，用于將4-20mA的電流信號隔離轉換為電壓信號；

所述隔離放大電路是由隔離放大模塊、穩壓二極管Zd1、穩壓二極管Zd2、電容C1構成；所述穩壓二極管Zd1與電容C1并聯后連接隔離放大模塊的1管腳和2管腳；所述穩壓二極管Zd2則與隔離放大模塊的8管腳和11管腳連接；所述隔離放大模塊的1管腳和2管腳接收由外部壓力變送器輸出的4-20mA電流信號，并生成電壓輸出信號經隔離放大模塊的8管腳和11管腳輸出。