[實用新型]一種分布式控制系統中點點隔離I/O模塊電路

有效

• 申請號: 202120793066.6
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN214591379U
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 沈旭東;井俊寶;陳助福;陶曉萍
• 申請（專利權）人: 浙江正泰中自控制工程有限公司
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 倪鑫萍;謝緒寧

本實用新型公開了一種分布式控制系統中點點隔離I/O模塊電路，包括至少一個通道處理單元、主控制電路，各通道處理單元包括依次連接的信號處理電路、ADC電路、隔離電路，各隔離電路分別與主控制電路連接，主控制電路同時采集所有通道上的信號，對各信號進行處理。信號處理電路包括依次連接的信號選擇電路、放大電路、鉗位電路、濾波電路、保護電路，本申請通過在各通道設置隔離電路和獨立的ADC電路，實現了各通道之間、各通道與主控制電路之間的隔離，提高了各通道的安全性，降低了各通道之間的相互干擾幾率。

技術領域

本實用新型涉及自動化控制技術領域，尤其是涉及一種分布式控制系統中點點隔離I/O模塊電路。

背景技術

目前，分布式控制系統（即DCS）應用范圍愈來愈廣，使用場合也更加多樣，因此，對其安全性要求也日益嚴苛。如現場某個采集點出現故障而導致采集通道損壞時，若該采集模塊中各通道間無隔離，或隔離方式較弱，則該模塊所有通道信號都會受到影響，甚至會出現整個模塊的所有通道均損壞的情況發生，嚴重影響生產成本及生產安全性。

一般信號輸入的I/O模塊，各通道間無電氣隔離，共用電源或信號處理電路等方案，對信號處理方式為分時采集或分時控制的，因此，會要求對各通道留有一定的采集時間，若增加工頻濾波，則一個I/O模塊采集輪詢時間會更多出很多。在使用小模塊方案實現完全隔離后，信號處理及成本又會增加很多。對于I/O模塊各通道間實現安全隔離的方案，還需要兼具采集周期，信號采集的抗干擾性能，成本等方面的考慮。

現有部分DCS產品中使用帶有獨立MCU及AD轉換電路的小模塊方案， 該方案隔離性能較強，但成本通常較大，且體積較大，影響產品容積性。

因此，對各I/O通道進行相互隔離，是目前亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種分布式控制系統中點點隔離I/O模塊電路，在各通道與主控制電路之間設置隔離電路，用于各通道與主控制電路及各通道之間的隔離，防止一個通道的損壞影響到另外的通道，保護了各通道的安全。

本實用新型的上述實用新型目的通過以下技術方案得以實現：

一種分布式控制系統中點點隔離I/O模塊電路，包括至少一個通道處理單元、主控制電路，各通道處理單元包括依次連接的信號處理電路、ADC電路、隔離電路，各隔離電路分別與主控制電路連接，主控制電路同時采集所有通道上的信號，對各信號進行處理。

本實用新型進一步設置為：信號處理電路包括依次連接的信號選擇電路、放大電路、鉗位電路、濾波電路、保護電路，信號選擇電路用于在采集信號與內部參考信號之間進行選擇，放大電路用于對信號進行放大，鉗位電路用于對信號的大小范圍進行鉗位，濾波電路用于對信號進行濾波，保護電路用于對后級的ADC電路進行本實用新型進一步設置為：信號選擇電路包括切換開關，用于在采集信號通道與參考信號通過之間進行切換。

本實用新型進一步設置為：放大電路包括放大器，用于對選擇后的信號進行放大。

本實用新型進一步設置為：濾波電路包括濾波電阻、濾波電容，采用RC電路的方式對信號進行濾波。

本實用新型進一步設置為：保護電路包括穩壓管及兩個二極管，第一二極管的正極連接第二二極管的負極、穩壓管負極，第一二極管的負極接電源正端，第二二極管的正極、穩壓管的正極接電源地。

本實用新型進一步設置為：隔離電路包括光耦隔離器，用于在通道ADC電路與主控制電路之間進行隔離。

本實用新型進一步設置為：隔離電路還包括通信隔離電路，與光耦隔離器并列連接在通道ADC電路與主控制電路之間，用于進行通信信號的隔離。