[實(shí)用新型]帶以太網(wǎng)傳輸?shù)母呔茹K電阻數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202120014984.4
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN214122743U
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊九亞
• 申請（專利權(quán)）人: 楊九亞
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01K1/024;G01K7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型提出了一種帶以太網(wǎng)傳輸?shù)母呔茹K電阻數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊，該數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊設(shè)置在傳感器內(nèi)，所述鉑電阻信號模擬量輸入電路包括鉑電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻、檢測電路、信號轉(zhuǎn)換的電路、以太網(wǎng)控制器電路、電源變換電路和高精度穩(wěn)壓電源，所述檢測電路與信號轉(zhuǎn)換電路電連接，所述信號轉(zhuǎn)換電路與以太網(wǎng)控制器電路電連接，所述以太網(wǎng)控制器電路與電源變換電路電連接，所述電源變換電路分別與高精度穩(wěn)壓電源和信號轉(zhuǎn)換電路電性連接，所述高精度穩(wěn)壓電源與信號轉(zhuǎn)換電路電性電路，借此，本實(shí)用新型具有解決了傳統(tǒng)傳感器通訊速度慢、易被干擾及干擾其它信號、輸入卡件品種多、數(shù)量大、需要鋪設(shè)大量的線纜、橋架，且存在信號衰減和延時(shí)等問題的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于工業(yè)自動化控制模塊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及帶以太網(wǎng)傳輸?shù)母呔茹K電阻數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊。

背景技術(shù)

目前，利用遠(yuǎn)程IO模塊，連接工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種現(xiàn)場裝置的溫度變送信號，并通過通信網(wǎng)絡(luò)將采集到的現(xiàn)場信號傳送至主站或其它控制系統(tǒng)，廣泛用于制造、化工、糧食、汽車、倉儲、船舶、紡織、交通、勘探、液位等行業(yè)。

現(xiàn)有鉑電阻溫度變送器輸出信號主要是將鉑電阻信號轉(zhuǎn)換成4- 20mA電流信號，具體信號流程見圖5，這種信號傳輸所需信號線較多，抗干擾能力差，DCS機(jī)柜內(nèi)輸入卡件多等弱點(diǎn)；還有部份溫度變送器輸出信號采用RS232\RS485信號傳輸，這種信號存在著通訊速度慢、組網(wǎng)數(shù)量有限，容易受到干擾，傳輸距離有限制。

隨著工業(yè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，工業(yè)現(xiàn)場對于控制系統(tǒng)的要求也越來越高，現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境的規(guī)模化和高集成度效應(yīng)要求在不同區(qū)域終端設(shè)備都能對現(xiàn)場開關(guān)量信號進(jìn)行采集和輸出，現(xiàn)有的遠(yuǎn)程IO 模塊已經(jīng)無法滿足控制距離較遠(yuǎn)的現(xiàn)場設(shè)備的要求。

另外，特別場所如化工企業(yè)現(xiàn)場對控制電路要求非常嚴(yán)格，現(xiàn)場控制電路都采用隔爆或本質(zhì)安全型電路，外接所有信號傳感器都必須單獨(dú)的電纜接到PLC或者DCS機(jī)柜，在PLC箱或者DCS機(jī)柜內(nèi)還需要將本質(zhì)安全信號與非本質(zhì)安全信號進(jìn)行光電隔離。隔離后再進(jìn)入到PLC中進(jìn)行邏輯及計(jì)算處理。如果現(xiàn)場需要采集的數(shù)據(jù)信息比較多時(shí)，每一個(gè)傳感器、每一個(gè)開關(guān)都需要一根電纜進(jìn)入PLC箱或者DCS機(jī)柜，這樣會有很多缺點(diǎn)：

1.現(xiàn)場電纜多，橋架多，安裝工程量大，成本高，安全隱患；

2.每個(gè)信號需要光電隔離安全柵，增加了故障點(diǎn)；

3.電纜之間相互干擾，對設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性有影響，維護(hù)困難。

針對工業(yè)現(xiàn)場采集，專利權(quán)人楊子昂、蔣英發(fā)明了一種“一種全隔離遠(yuǎn)程IO數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(公告號CN108645454A)”，該系統(tǒng)包括mwg1全隔離通訊控制器和IO模塊，設(shè)有LAN口、MODBUS Master接口、MODBUS Slave接口、供電接口和內(nèi)置Web Server，模塊包括4路觸點(diǎn)輸入測量模塊、帶配電的4路電流輸入測量模塊、 2路電流輸出模塊、3路溫度、毫伏、電阻類輸入測量模塊、4路4- 20mA電流輸出模塊和4路觸點(diǎn)輸出模塊，1路萬能輸入、1路電流輸出模塊，模塊能實(shí)現(xiàn)模擬量輸入和輸出、溫度信號輸入和輸出，數(shù)字量輸入和輸出，內(nèi)置WebServer方便現(xiàn)場維護(hù)和調(diào)試。

相對于一般系統(tǒng)而言，該發(fā)明能靈活的擴(kuò)展DCS/PLC的連接方式，可作為獨(dú)立的輸入輸出設(shè)備，替代PLC用于分散型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，隔離IO模塊自由組合靈活搭配，上位機(jī)只需通過TCP/IP或 RS485端口直接操作，顯著提升了數(shù)據(jù)采集的響應(yīng)速度，內(nèi)置WebServer使上位機(jī)對通訊接口的編程更加簡潔和直觀，各個(gè)輸入信息通道相互隔離，能大大的提高其抗干擾性和可靠性。