智能型防爆压力变送控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能型防爆压力变送控制器，涉及一种自动化仪表，它由传感模块、信号放大模块、Ｖ／Ｉ变换模块、中央处理器ＣＰＵ模块、ＬＣＤ显示模块、变送模块、开关输出模块和通讯模块、防爆隔离模块组成。整合了传感器、计算机、通讯、防爆多种技术于一体，采用ＬＣＤ中文显示界面，内置简易调试说明；电源模块适应范围宽，可接入ＤＣ１２－３６Ｖ电源或ＡＣ８５－２６５Ｖ电源，开关输出额定电压可达４５０Ｖ、额定电流容量５Ａ。本实用新型专利技术适用于石油、化工、煤炭、冶金等行业中的１区及１区以下含有爆炸危险性气体环境，对设备进行控制和信息传输，具有防爆、测量稳定、实时显示、中文界面、体积小和性价比高等特点，市场前景广阔。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自动化仪表，特别是一种用于含有爆炸危险性气体工业环境中实 现智能化测控一体化的智能型防爆压力变送控制器。
技术介绍
目前国内有关智能压力变送控制器的研究多集中在集压力传感、测量、显示以及压力 信号变送及控制，在现场控制上尚未见在含有爆炸危险性气体工业环境中同时具有压力传 感、测量、显示、压力信号变送、现场控制、中文界面、通讯和硬件兼容等技术于一体智 能压力变送控制器的相关报道。
技术实现思路
本技术的目的是要提供一种智能型防爆压力变送控制器，针对目前石油、化工、 电力、煤炭、军事设施等领域对置于可能出现爆炸危险气体环境中的仪表市场需求以及公 知技术的不足，提供一种实用合理，操作简单，集成压力传感、测量、显示、信号输出、 现场控制、防爆、中文界面以及通讯等多功能一体化的智能型防爆压力变送控制器。本技术的目的是这样实现的智能型防爆压力变送控制器，包括传感模块、信号 放大模块、V/I变换模块、通讯模块和防爆隔离模块，其特征在于防爆壳体内安装有传 感模块、信号放大模块、V/I变换模块、中央处理器CPU模块、LCD显示模块、变送模块、开关输出模块、通讯模块、电源模块和防爆隔离模块，传感模块与信号放大模块连接，信号放大模块与V/I变换模块连接，V/I变换模块输出端与中央处理器CPU模块输入端连接， 中央处理器CPU模块与LCD显示模块、变送模块、开关输出模块和通讯模块连接，防爆隔 离模块与传感模块、信号放大模块、V/I变换模块、中央处理器CPU模块、LCD显示模块、 变送模块、开关输出模块、通讯模块和电源模块连接。中央处理器CPU模块电路采用 ATMEGA8L单片机。变送模块电路由光电隔离藕合器U201、数模转换器U202、电流变换器 U203构成。电源模块适应电源范围为DC12-36V电源或AC85-265V电源，开关输出模块的 开关输出触头电压可达450V、电流5A。防爆壳体材料为铝合金。本技术提供的智能型防爆压力变送控制器，采用模块化结构，可根据客户需求组 合成不同型号和不同规格的产品。仪表在工作过程中将管道压力信号采集转换并通过通讯、变送、开关或LCD显示等形式传递信息，这些信息可以通过通讯模块的RS485物理结构 组成工业通讯网络，在网络中可以有不同的协议格式进行信息交换和传输(如M0DBUS协 议)，也可以通过远端设备采集变送输出的4-20mA信号同样达到信息传输的目的，使工业 防爆领域也能实现网络集中控制，提高工业自动化水平。本技术采用LCD中文显示界 面，内置简易调试说明，极大方便一线工人应用，克服了LED显示段码，须记忆段码含义 才能现场调试的烦恼；硬件电路电源模块适应范围宽，可接入DC12-36V电源或AC85-265V 电源，开关输出额定电压可达450V、额定电流容量5A (目前， 一般开关输出电压及容量 为220V、 3A)。本技术适用于石油、化工、煤炭、冶金、军工等行业中的l区及l区 以下含有爆炸危险性气体环境，对设备进行控制和信息传输，实现自动化网络集中监控。 与现有技术相比，本技术具有工作可靠、测量稳定、实时显示、中文界面、防爆、体 积小、传输稳定、性价比高等特点，整合了传感器、计算机、通讯、防爆等多种技术于一 体，因而市场前景广阔。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。 图l是本技术主视图。 图2是本技术左视图。 图3是本技术连接示意图。图4是本技术信号放大模块和V/I变换模块电路图。 图5是本技术中央处理器CPU模块电路图。 图6是本技术LCD显示模块电路图。 图7是本技术变送模块电路图。 图8是本技术通讯模块电路图。 图9是本技术电源模块电路图。具体实施方式一种智能型防爆压力变送控制器，包括传感模块l、信号放大模块2、 V/I变换模块3、 通讯模块8和防爆隔离模块10，防爆壳体11内安装有传感模块1、信号放大模块2、 V/I 变换模块3、中央处理器CPU模块4、 LCD显示模块5、变送模块6、开关输出模块7、通 讯模块8、电源模块9和防爆隔离模块10，传感模块1与信号放大模块2连接，信号放大 模块2与V/I变换模块3连接，V/I变换模块3输出端与中央处理器CPU模块4输入端连 接，中央处理器CPU模块4与LCD显示模块5、变送模块6、开关输出模块7和通讯模块8连接，防爆隔离模块10与传感模块1、信号放大模块2、 V/I变换模块3、中央处理器CPU 模块4、 LCD显示模块5、变送模块6、开关输出模块7、通讯模块8和电源模块9连接。 中央处理器CPU模块4电路采用ATMEGA8L单片机。变送模块6电路由光电隔离藕合器U201、 数模转换器U202、电流变换器U203(XTR116)构成。电源模块9适应电源范围为DC12-36V 电源或AC85-265V电源，开关输出模块7的开关输出触头电压可达450V、电流5A。防爆 壳体ll材料为铝合金。压力信号由传感模块1收集后送入信号放大模块2，经放大后送到V/I变换模块3转 换为频率信号，由TO 口输入中央处理器CPU模块4进行滤波及计算处理，处理结果的一 路经变送模块6转为4-20mA信号经防爆隔离模块10防爆隔离后远传，或由通讯模块8经 防爆隔离后与外界进行通讯，处理结果的另一路通过开关输出模块7输出开关信号。同时 处理结果及自诊断故障信息通过LCD显示模块5进行中文显示。DC12-36V电源或AC85-265V 电源接入电源模块9经处理为DC5V、 DC12V、 DC24V后输出为各电路单元提供电源。信号放大模块2由JK5传感器输入块、数字开关U4、运算放大器U3等器件构成。V/I 变换模块3由电压频率转换器U5等器件构成。该电路没有设计调零和调放大电位器，由 软件数字处理实现调零和调放大。工作时传感器检测到的压力信号经过U3和U5变换处理 后，由U5的FV 口输出经中央处理器CPU模块4的T0 口进入CPU。中央处理器CPU模块4,由ATMEGA8L单片机构成，该单片机TO 口外接V/I变换模块 3输出端，PB1、 SDA、 SCL 口外接变送模块6输入端，TXD、 RXD接通讯模块8输入端，PB5、 PC6、 PCO、 PC1、 PC2外接LCD显示模块5输入端。LCD显示模块5电路与CPU的PB5、 PC6、 PCO、 PC1、 PC2 口连接，工作时CPU通过串 口通讯方式将数据写入LCD控制器中再由LCD控制器控制而显示出文字，LCD显示模块5 采用LED背光技术，为中文界面显示，显示两行文字为当前压力和当前变送电流(或自诊 断故障信息)、 一行开关动作状态图形为1〇2〇3〇4〇，其中O表示开，參表示关。变送模块6由光电隔离藕合器U201、数模转换器U202、电流变换器U203 (XTR116) 构成。工作时中央处理器CPU模块4输出的PWM调制信号和SDA， SCL控制信号经U201光 电隔离后送到U202输入口， U202将数字信号转换为模拟信号输出，输出信号送到U203后 变换为4-20mA电流信号输出。通讯模块8由光电隔离藕合器U403、U402和低功耗通讯收发器U401 (SN65HVD3082) 所构成。工作时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型防爆压力变送控制器，包括传感模块（１）、信号放大模块（２）、Ｖ／Ｉ变换模块（３）、通讯模块（８）和防爆隔离模块（１０），其特征在于：防爆壳体（１１）内安装有传感模块（１）、信号放大模块（２）、Ｖ／Ｉ变换模块（３）、中央处理器ＣＰＵ模块（４）、ＬＣＤ显示模块（５）、变送模块（６）、开关输出模块（７）、通讯模块（８）、电源模块（９）和防爆隔离模块（１０），传感模块（１）与信号放大模块（２）连接，信号放大模块（２）与Ｖ／Ｉ变换模块（３）连接，Ｖ／Ｉ变换模块（３）输出端与中央处理器ＣＰＵ模块（４）输入端连接，中央处理器ＣＰＵ模块（４）与ＬＣＤ显示模块（５）、变送模块（６）、开关输出模块（７）和通讯模块（８）连接，防爆隔离模块（１０）与传感模块（１）、信号放大模块（２）、Ｖ／Ｉ变换模块（３）、中央处理器ＣＰＵ模块（４）、ＬＣＤ显示模块（５）、变送模块（６）、开关输出模块（７）、通讯模块（８）和电源模块（９）连接。

【技术特征摘要】
1、一种智能型防爆压力变送控制器，包括传感模块(1)、信号放大模块(2)、V/I变换模块(3)、通讯模块(8)和防爆隔离模块(10)，其特征在于防爆壳体(11)内安装有传感模块(1)、信号放大模块(2)、V/I变换模块(3)、中央处理器CPU模块(4)、LCD显示模块(5)、变送模块(6)、开关输出模块(7)、通讯模块(8)、电源模块(9)和防爆隔离模块(10)，传感模块(1)与信号放大模块(2)连接，信号放大模块(2)与V/I变换模块(3)连接，V/I变换模块(3)输出端与中央处理器CPU模块(4)输入端连接，中央处理器CPU模块(4)与LCD显示模块(5)、变送模块(6)、开关输出模块(7)和通讯模块(8)连接，防爆隔离模块(10)与传感模块(1)、信号放大模块(2)、V/I变换模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙德伍，郭良波，
申请(专利权)人：宜昌市力天电气有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]