一種取樣架信號集中采集處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種信號處理裝置，尤其是取樣架信號集中采集處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國火力(或核電等)發(fā)電廠單機裝機容量越來越大，對汽水品質(zhì)的要求越來越高，相應(yīng)的分析儀表種類和數(shù)目也越來越多，以AP1000核電機組為例，一臺取樣架上儀表信號多達四十多個。這些儀表將儀表測量單元的測量值通過儀表本身的變送單元轉(zhuǎn)換成4?20mA模擬信號傳給PLC或DCS系統(tǒng)進行監(jiān)控，因每個儀表之間相互獨立，PLC或DCS系統(tǒng)需要分別給每個儀表分配通道，這就會增加很多的模擬量輸入模塊，另儀表信號電纜敷設(shè)時都要通過電纜橋架或者管溝，而電纜橋架或管溝中還包含有其他電纜，會在一定程度上對儀表信號產(chǎn)生干擾，使得信號產(chǎn)生失真。
[0003]為此，需要對每個4?20mA模擬信號增加信號隔離器。取樣架上儀表數(shù)目越多，產(chǎn)生的成本也越高。另如果PLC或DCS系統(tǒng)與取樣架之間距離較遠或者電纜路徑曲折，又會使儀表信號電纜過長，這會產(chǎn)生一定的信號衰減，使得PLC或DCS系統(tǒng)顯示值與儀表真實測量值之間存在偏差，這會使得運行操作人員做出錯誤的判斷，如實際上儀表測量值已超過報警臨界值，而PLC或DCS系統(tǒng)卻還在報警臨界值以內(nèi)，這對長期的運行是極為不利的。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型目的是，利用通訊原理將取樣架上的眾多儀表信號集中采集處理后傳輸給PLC或DCS系統(tǒng)，改變以往將儀表信號通過電纜直接傳輸給PLC或DCS系統(tǒng)的方式，使信號集中采集傳輸，信號更穩(wěn)定。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種取樣架信號集中采集處理裝置，包括依次連接的信號采集模塊、信號處理模塊、通訊模塊；另設(shè)有電源模塊；信號采樣模塊為取樣保持電路，信號處理電路為AD轉(zhuǎn)換電路，通訊模塊采用RS485芯片，電源模塊接信號采集模塊、信號處理模塊和通訊模塊的電源輸入端；電源模塊為信號采集模塊、信號處理模塊、通訊模塊提供電源。
[0006]信號采集模塊的輸入端連接取樣架儀表輸出的5_20mA標準信號。
[0007]該取樣架信號集中采集處理裝置集信號采集、轉(zhuǎn)換、處理、通訊于一體，使用方便，功能齊全。
[0008]本實用新型核心是信號處理模塊將數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信號處理后通過通訊模塊將信號傳輸給PLC或DCS系統(tǒng)進行監(jiān)控。裝置具有使用方便、成本低、工作穩(wěn)定性好、抗干擾等優(yōu)點。
[0009]本實用新型的原理是，信號采集模塊對取樣架上儀表輸出的4?20mA模擬信號進行采集，在不改變前端和末端設(shè)備的前提下，基于數(shù)據(jù)現(xiàn)場總線通訊功能(Modbus-RTU)開發(fā)一種新型裝置，將取樣架上儀表信號采集處理后通過Modbus現(xiàn)場總線將所有儀表測量值打包發(fā)送給PLC或DCS系統(tǒng)。
[0010]本實用新型的有益效果:將采集到的4?20mA模擬信號轉(zhuǎn)換成信號處理模塊可用的數(shù)字信號進行運算處理，信號處理模塊把采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理量后再通過通訊模塊將儀表信號集中傳遞給主控系統(tǒng)進行監(jiān)控。裝置具有使用方便、成本低、工作穩(wěn)定性好、抗干擾等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0011]圖1本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]結(jié)合附圖，實施方案說明如下:
[0013]在安裝和儀表接線時，將每個儀表的4?20mA模擬信號輸出通過電纜連接至裝置的信號采集模塊，裝置的通訊模塊通過同軸電纜與PLC或DCS系統(tǒng)連接，最后給裝置的電源模塊供電。做好上述工作后給裝置上電，上電后裝置首先進行初始化工作，然后判斷與PLC或DCS系統(tǒng)之間的通訊是否正常，待通訊正常后整個裝置才可正常工作。裝置的信號采集模塊將采集到的4?20mA模擬信號轉(zhuǎn)實時換成數(shù)字信號，信號處理模塊將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號通過簡單的數(shù)值換算成儀表測量值并存儲在信號處理模塊的存儲區(qū)，通訊模塊(485)通過現(xiàn)場總線把存儲的數(shù)據(jù)實時傳遞給PLC或DCS系統(tǒng)。
[0014]該裝置由信號采集模塊、信號處理模塊、通訊模塊和電源模塊組成，信號采集模塊對取樣架上儀表輸出信號進行采集，并將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號供信號處理模塊處理，信號處理模塊把采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理量后通過通訊模塊將儀表信號集中傳遞給主控系統(tǒng)進行監(jiān)控，電源模塊為整個裝置的正常工作提供電源。上述過程是整個裝置的大概工作流程。其中通訊模塊是整個裝置能否實現(xiàn)功能的核心。裝置功能的實現(xiàn)編程是必不可少的一部分，采集到的4?20mA模擬信號轉(zhuǎn)換為裝置工作需要的數(shù)字信號，以及通訊模塊與PLC或DCS系統(tǒng)之間的通訊通過編程來實現(xiàn)。
[0015]信號采樣模塊為取樣保持電路采用運大差分電路(LF321):常用的電容翻轉(zhuǎn)型電路。全差分電路能夠很好地消除直流偏置和偶次諧波失真，并抑制來自襯底的共模噪聲。信號處理電路為AD轉(zhuǎn)換電路(AD650)，通訊模塊采用RS485芯片和接口。
【主權(quán)項】
1.一種取樣架信號集中采集處理裝置，其特征是包括依次連接的信號采集模塊、信號處理模塊、通訊模塊；另設(shè)有電源模塊；信號采樣模塊為取樣保持電路，信號處理電路為AD轉(zhuǎn)換電路，通訊模塊采用RS485芯片，電源模塊接信號采集模塊、信號處理模塊和通訊模塊的電源輸入端；電源模塊為信號采集模塊、信號處理模塊、通訊模塊提供電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取樣架信號集中采集處理裝置，其特征是信號采集模塊的輸入端連接取樣架儀表輸出的5-20mA標準信號。
【專利摘要】一種取樣架信號集中采集處理裝置，包括依次連接的信號采集模塊、信號處理模塊、通訊模塊，另設(shè)有電源模塊；信號采樣模塊為取樣保持電路，信號處理電路為AD轉(zhuǎn)換電路，通訊模塊采用RS485芯片，電源模塊接信號采集模塊、信號處理模塊和通訊模塊的電源輸入端；電源模塊為整個裝置的正常工作提供電源。該取樣架信號集中采集處理裝置集信號采集、轉(zhuǎn)換、處理、通訊于一體，使用方便，功能齊全。
【IPC分類】G08C19/00
【公開號】CN204856881
【申請?zhí)枴緾N201520569968
【發(fā)明人】王寅仲, 田富勤, 周新進, 王震
【申請人】中電環(huán)保股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月31日