[發明專利]一種DCS模擬量輸出AO卡件

在審

• 申請號: 202011150496.2
• 申請日: 2020-10-24
• 公開（公告）號: CN112099420A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 寇水潮;牟春華;孫鋼虎;閆愛軍;王懂懂;徐征;李澤財;蘭昊;米珂;高峰;楊沛豪;慕時榮;李元釗;張立松
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種DCS模擬量輸出AO卡件，其特征在于，包括模擬量輸出4-20mA模塊(1)、主處理器模塊(2)、通信傳輸模塊(3)和電源模塊(4)；

所述模擬量輸出4-20mA模塊(1)輸出端設置有4路模擬量4-20mA輸出通道，輸入端與所述主處理器模塊(2)數字量端口相連，所述模擬量輸出4-20mA模塊(1)用于將所述主處理器模塊(2)接收的指令轉換為4-20mA電流信號輸出至控制對象；

所述通信傳輸模塊(3)經通信端口與所述主處理器模塊(2)通信端口相連，所述通信傳輸模塊(3)用于接收DCS中央控制單元控制指令，并轉發至所述主處理器模塊(2)；

所述主處理器模塊(2)獲取所述通信傳輸模塊(3)接收的DCS中央控制單元控制指令，據此控制所述模擬量輸出4-20mA模塊(1)中各通道輸出電流的大小；

所述電源模塊(4)輸入端與外接電源連接，將外接電源轉換為所述模擬量輸出4-20mA模塊(1)、主處理器模塊(2)和通信傳輸模塊(3)需要的額定電壓，所述電源模塊(4)用于為所述模擬量輸出4-20mA模塊(1)、主處理器模塊(2)和通信傳輸模塊(3)供電。

2.根據權利要求1所述的一種DCS模擬量輸出AO卡件，其特征在于，所述模擬量輸出4-20mA模塊(1)包括4個結構相同的單通道4-20mA輸出電路，每個單通道4-20mA輸出電路均包括DA轉換電路、信號放大電路和V/I轉換電路，所述DA轉換電路包括DA轉換芯片和基準電壓芯片，基準電壓芯片輸出端與DA轉換芯片的基準電壓端口相連，所述DA轉換芯片的輸出端與所述信號放大電路的輸入端相連，所述基準電壓芯片用于為所述DA轉換芯片提供數字量至模擬量轉換的基準電壓，所述DA轉換芯片用于將所述主處理器模塊(2)接收的指令信號轉換為電壓信號；所述信號放大電路由運算放大電路組成，用于將所述DA轉換電路輸出電壓轉換為所述V/I轉換電路要求的電壓信號；所述V/I轉換電路包括V/I轉換芯片和電流輸出端口，所述V/I轉換電路輸入端與所述信號放大電路輸出端相連，所述V/I轉換電路輸出端經電流輸出端口與外接電路相連，所述V/I轉換芯片用于將電壓信號轉換為對應的4-20mA信號，并經過電流輸出端口輸出。

3.根據權利要求1所述的一種DCS模擬量輸出AO卡件，其特征在于，所述主處理器模塊(2)包括主處理器、主處理器模塊時鐘系統和主處理器模塊復位系統，所述主處理器模塊時鐘系統連接至所述主處理器時鐘端口，為所述主處理器提供時鐘節拍信號，所述主處理器模塊復位系統與所述主處理器復位端口相連，用于使所述主處理器裝載的程序介質從頭開始執行，所述主處理器模塊(2)的數字量端口與所述模擬量輸出4-20mA模塊(1)控制端口與相連，所述主處理器用于輸出所接收的DCS中央控制單元控制指令，據此控制模擬量輸出4-20mA模塊(1)每個通道輸出的電流值；所述主處理器設置兩路與所述所述模擬量輸出4-20mA模塊(1)連接的接口，其中一路屬于備用接口。

4.根據權利要求3所述的一種DCS模擬量輸出AO卡件，其特征在于，所述主處理器采用STC89C52芯片，所述主處理器通信端為串行通信端口，所述主處理器數字量P0通道和P2通道為工作通道，P1和P3通道為備用通道。

5.根據權利要求1所述的一種DCS模擬量輸出AO卡件，其特征在于，所述通信傳輸模塊(3)包括通信處理器模塊和工業以太網傳輸模塊，所述通信處理器模塊包括通信處理器、通信處理器模塊時鐘系統、通信處理器模塊復位系統和RAM系統，所述通信處理器模塊時鐘系統與所述通信處理器時鐘端口相連，所述通信處理器模塊復位系統與所述通信處理器復位端口相連，所述RAM系統8路輸入信號經鎖存器與所述通信處理器數字量端口相連，剩余8路輸入信號直接與所述通信處理器數字量端口相連，所述通信處理器與所述主處理器模塊(2)的主處理器通過通信端口相連，所述通信處理器通過以太網傳輸模塊接收DCS中央控制單元下發的模擬量輸出指令；所述工業以太網傳輸模塊包括以太網控制器、網絡變壓器和以太網接口，所述以太網控制器與所述通信處理器模塊輸出信號相連，所述以太網控制器輸出經網絡變壓器與所述以太網接口相連，所述以太網控制器用于接收DCS中央控制單元傳輸的模擬量4-20mA輸出值指令。