基于FF现场总线的多路气体检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于FF现场总线的多路气体检测系统，其包括：单片机系统、AD转换模块、气体检测元件、FF总线、FCS主机，所述FCS主机通过FF总线连接于单片机系统，分布于检测现场的若干个气体检测元件分别通过AD转换模块而接入单片机系统。该系统有效的减少现场布线，大大降低了施工成本，实现一台仪表可以匹配多种气体检测，降低了气体检测器的设备采购成本。参数可以进行远程配置，使用标准的FF总线接口可以实现与各系统之间的互操作性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及有毒、有害、爆炸性气体检测领域，尤其是涉及一种基于FF现场总线的多路气体检测系统。
技术介绍
FF现场总线是在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的技术，它综合了通信技术和分散控制技术DCS。FF现场总线是一种全数字、串行、双向的通信自动化系统，作为一种通信系统，它具有开放型数字通信功能，可与各种通信网络互联。FF现场总线还支持总线供电与本质安全。为了预防人身伤害与火灾以及爆炸事故的发生，保障石油化工企业的安全，石油化工企业必须安装可燃气体和有毒气体报警器。目前可燃气体与有毒气体检测一般基于电化学、催化燃烧、光离子、半导体原理，通过A/D模数转换器将传感器上的模拟信号转换到数字信号，单片机通过计算分析出被检测气体的浓度含量，将检测到的气体浓度现场显示，并且在将浓度信号转化成4_20mA的模拟信号发送到DCS控制室集中监控。通过4_20mA传输的气体检测仪有以下几点缺点。l、4_20mA信号是一种模拟信号，容易受到干扰产生误差，如图1所示，信号多次的进行A/D, D/A转换，每一次次转换都将带入误差；2、由于4_20mA是非总线信号，每个传感器采集的信号都需要使用一路线路来传输信号，造成施工与维护成本高；3、4-20mA由于是单向信号，DCS只能接收信号，不能向现场的仪表发送数据，所有要对气体检测器进行设置调整参数必须要到现场进行。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于FF现场总线的多路气体检测系统，其可以解决气体检测器由于多次信号转化造成的信号误差，避免4-20mA模拟信号容易受到干扰，以及单向传输性造成不能远程集中管理设置参数等缺点，并且大大减少了现场布线，减少施工成本。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案:基于FF现场总线的多路气体检测系统，其包括:单片机系统、AD转换模块、气体检测元件、FF总线、FCS主机，所述FCS主机通过FF总线连接于单片机系统，分布于检测现场的若干个气体检测元件分别通过AD转换模块而接入单片机系统。进一步，所述单片机系统为PIC32单片机。该单片机系统可外接示警装置而对外进行示警，并且，该单片机系统设置无线发射模块，其与安装于控制室的无线接收模块相互配合，可实现前置示警作业，通过控制室设置的控制模块(与无线接收模块相连)向控制室的示警装置发出信号。本技术具有如下有益效果:该系统有效的减少现场布线，大大降低了施工成本，实现一台仪表可以匹配多种气体检测元件(即不同的气体检测传感器)，降低了气体检测器的设备采购成本。参数可以进行远程配置，使用标准的FF总线接口可以实现与各系统之间的互操作性。对于石油化工厂的前期来说也极大的简化了设计难度。【附图说明】图1为
技术介绍
中气体检测仪将模拟信号传输到DCS控制室的原理图。图2为基于FF现场总线的多路气体检测系统原理图。【具体实施方式】为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。如图2所示，基于FF现场总线的多路气体检测系统，其包括:单片机系统、AD转换模块、气体检测元件、FF总线、FCS主机，所述气体检测元件的探测端暴露于被测量的气体中。所述FCS主机通过FF总线连接于单片机系统，分布于检测现场的若干个气体传感器(即气体检测元件)分别通过AD转换模块而接入单片机系统。AD转换模块将气体传感器上的模拟信号直接转换成数字信号，通过计算得出浓度，直接将数字信号发送给FCS主机，该单片机系统采用高性能的PIC32单片机系统，将信号采集、数据计算分析、现场显示报警以及将FF总线协议的各层功能都通过单片机实现，具有系统简单可靠、成本低等特点。由于FF总线是双向的，FCS可以远程配置其他检测仪器的参数，查看浓度、故障状态、标定维护信息等。FF总线电缆外部可设置增加其结构强度的碳纤维结构层以及增强其屏蔽性能的锡箔纸屏蔽结构层。并且，于FF总线电缆外部设置防扭色带，避免FF总线电缆发生扭转而损坏内部线路。由于使用了 FF现场总线，可以非常方便的将气体检测仪器集成到现有的石油化工厂的系统中，具有很好的互操作性、兼容性。以上所述仅为本技术的优选实施方式，本技术的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本技术原理的技术方案均属于本技术的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本技术的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本技术的保护范围。【主权项】1.基于FF现场总线的多路气体检测系统，其特征在于，其包括:单片机系统、AD转换模块、气体检测元件、FF总线、FCS主机，所述FCS主机通过FF总线连接于单片机系统，分布于检测现场的若干个气体检测元件分别通过AD转换模块而接入单片机系统。2.根据权利要求1所述的基于FF现场总线的多路气体检测系统，其特征在于，所述单片机系统为PIC32单片机。【专利摘要】本技术公开了基于FF现场总线的多路气体检测系统，其包括：单片机系统、AD转换模块、气体检测元件、FF总线、FCS主机，所述FCS主机通过FF总线连接于单片机系统，分布于检测现场的若干个气体检测元件分别通过AD转换模块而接入单片机系统。该系统有效的减少现场布线，大大降低了施工成本，实现一台仪表可以匹配多种气体检测，降低了气体检测器的设备采购成本。参数可以进行远程配置，使用标准的FF总线接口可以实现与各系统之间的互操作性。【IPC分类】G08C19/00【公开号】CN204833687【申请号】CN201520625931【专利技术人】张永强, 刘千军, 戚甲举, 赵小华, 孙中保, 孙娟, 张云, 刘红艳 【申请人】上海莱帝科技有限公司【公开日】2015年12月2日【申请日】2015年8月19日本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于FF现场总线的多路气体检测系统，其特征在于，其包括：单片机系统、AD转换模块、气体检测元件、FF总线、FCS主机，所述FCS主机通过FF总线连接于单片机系统，分布于检测现场的若干个气体检测元件分别通过AD转换模块而接入单片机系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张永强，刘千军，戚甲举，赵小华，孙中保，孙娟，张云，刘红艳，
申请(专利权)人：上海莱帝科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31