适用于野外作业的现场总线工作站制造技术

本实用新型专利技术一种适用于野外作业的现场总线工作站，工作站包括插箱、功能模块、无源总线底板及软件系统；插箱为模块化插箱，功能模块包括主板模块、电源模块、以太网模块、ＣＡＮ总线模块、ＰｒｏｆｉＢｕｓ总线模块、ＲＳ４８５总线模块、扩展模块和硬盘模块，其中以太网模块、ＣＡＮ总线模块、ＰｒｏｆｉＢｕｓ总线模块、ＲＳ４８５总线模块、扩展模块和硬盘模块与无源总线底板连接，无源总线底板与主板模块连接，主板模块通过以太网总线与各现场总线模块连接。本实用新型专利技术可在不切断电源和不拆机箱情况下实现热拔插更换；模块采用气密插件，保证模块总线可靠连接，故障率低；模块具有防尘防护能力和防电磁干扰能力；工作站与现场变送器和控制设备，采用现场总线接入，现场施工方便。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是现场总线工作站，特别是一种用于石油勘探、野外移动作业的数据采集系统。二
技术介绍
在当今的信息社会，都大量应用工业自动化控制技术，特别是近些年来，国内通过 引进吸收国际先进的DCS集散型控制技术，使中国的自动化技术进步获得了较大提升，石 油领域的自动化技术也有较大发展，特别是油田化工方面，实现了比较先进的自动化控制； 在油田的勘探方面物探、钻井、录井、测井、试油试采、油井压裂等领域的油田现场，也实现 了系列控制和采集测量的专业技术，但是由于油田勘探方面都属于野外移动作业，经常移 动搬家，还有许多要求车载采集系统。在现场的许多作业，都是多个专业联合施工，施工规 模大，施工费用高，这样对于各仪器系统要求高。目前在实际现场数据采集是单一模块采 集，采集参数少，影响现场资料录取；在野外作业特别是遇到恶劣环境时，仪器经常出现故 障，影响施工，甚至造成整个作业失败。三
技术实现思路
本技术的专利技术目的是针对上述问题提供一种适用于野外作业的现场总线工 作站，解决石油勘探中野外移动作业时数据采集仪器经常出现故障、不能满足恶劣环境的 要求而影响现场作业施工的问题，降低故障率。 本技术通过以下技术方案来实现适用于野外作业的现场总线工作站包括插 箱、功能模块、无源总线底板及软件系统；插箱为模块化插箱，插箱的前面板上有硬盘模块 窗口、指示灯；功能模块包括主板模块、电源模块、以太网模块、CAN总线模块、ProfiBus总 线模块、RS485总线模块、扩展模块和硬盘模块，其中以太网模块、CAN总线模块、ProfiBus 总线模块、RS485总线模块、扩展模块和硬盘模块与无源总线底板连接，无源总线底板与主 板模块连接，主板模块通过以太网总线与各现场总线模块连接。 采用上述技术方案的积极效果本技术中所有模块采用热冗余备份，可实现 无隙切换，且各种模块都全部支持热拔插，保证系统的连续工作，并可以在不切断电源和不 拆机箱情况下实现热拔插更换；模块采用气密插件，保证模块总线可靠连接，消除常规PCI 总线金手指经常出现的连接故障；模块采用铝合金插盒使其具有防尘防护能力和防电磁干 扰能力；工作站与现场变送器和控制设备，采用现场总线接入，方便现场施工，符合国际工 控行业的总线化的发展趋势。 本技术也适用于地质勘察、水利、森林防火等恶劣环境下的现场作业。四附图说明图1是本技术中功能模块、线板的连接示意图； 图2是本技术插箱前面板的结构示意3 图3是本技术插箱后面板的结构示意图； 图4是本技术现场应用连接流程图。五具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明 图1是本技术中功能模块、线板的连接示意图，图2本技术插箱前面板的 结构示意图，图3是本技术插箱后面板的结构示意图，结合图1、图2、图3所示，本实用 新型包括插箱、功能模块、无源总线底板及软件系统。插箱为模块化插箱，插箱的前面板上 装有硬盘模块窗口、指示灯，指示灯为电源1、电源2、电源、运行、故障、主备。功能模块包括 主板模块、电源模块、以太网模块、CAN总线模块、Prof iBus总线模块、RS485总线模块、扩展 模块和硬盘模块，其中以太网模块、CAN总线模块、ProfiBus总线模块、RS485总线模块、扩 展模块和硬盘模块与无源总线底板连接，无源总线底板与主板模块连接，主板模块通过以 太网总线与各现场总线模块连接，实现整体采集监控运行。主板模块是由3.5"工控机主 板封装而成，相当于工控机的CPU主板，用以完成工作站的各项操作。所有模块中均设计有 防震气密性总线，用以保证模块气密插件与底板的绝对可靠连接，插接完成后，由助拔器锁 定，从设计原理上保证整机防震性能。 工作站内的模块采用铝合金插盒，功能模块至少为两个，用作冗余备份，双系统并 行工作。例如现场变送器和控制设备是采用CAN总线，那么就需安装CAN总线模块，用以 和现场仪表等连接，插入机箱的每种模块都可以热备，即插入两个相同的模块，如果插入两 个主板模块，通过系统软件，就可以实现双系统冗余热备，在工作过程中是两个系统同时工 作，只是一个为主控，另一个为热备，但热备模块也同时接收保存采集数据，如果主控出现 问题，热备自动变为主控，其它模块的热备原理同上。 工作站所涉及的软件系统包括各功能模块的下位机软件，上位机数据采集软件， 该软件均为自编软件。 为了保证工作站运行时机体不出现过热现象，工作站装有散热单元，散热单元由 风扇、12V电源、插箱面板上的通风口 ，温度自动控制系统构成。 图4提供的是本技术现场应用连接流程图，如图所示，现场总线工作站现场 采集监控运行时，在总线工作站配置完成以后，将现场总线电缆与工作站的总线模块连接， 打开工作站电源，系统自动启动，进入工作站监控软件系统。现场总线仪表等都属于智能仪 表，自带ID号(或叫地址)，根据现场总线仪表和设备的实际连接表与工作站软件自动搜 索的仪表和设备ID号对比检查，设置采样周期和控制方式，即可实施现场的采集监控。例 如，对现场流程压力、温度、流量、液位以及甲烷、二氧化碳、硫化氢等有害气体含量的采集 监控。权利要求一种适用于野外作业的现场总线工作站，其特征在于该现场总线工作站包括插箱、功能模块、无源总线底板及软件系统；插箱为模块化插箱，插箱的前面板上有硬盘模块窗口、指示灯；所述的功能模块包括主板模块、电源模块、以太网模块、CAN总线模块、ProfiBus总线模块、RS485总线模块、扩展模块和硬盘模块，其中以太网模块、CAN总线模块、ProfiBus总线模块、RS485总线模块、扩展模块和硬盘模块与无源总线底板连接，无源总线底板与主板模块连接，主板模块通过以太网总线与各现场总线模块连接。2. 根据权利要求1所述的适用于野外作业的现场总线工作站，其特征在于模块中均 设计有防震气密性总线。3. 根据权利要求1或2所述的适用于野外作业的现场总线工作站，其特征在于所述 的主板模块是由3. 5〃工控机主板封装而成。4. 根据权利要求1或2所述的适用于野外作业的现场总线工作站，其特征在于各单 元电路、模块均封装在铝合金插盒。5. 根据权利要求1或2所述的适用于野外作业的现场总线工作站，其特征在于工作 站装有散热单元。专利摘要本技术一种适用于野外作业的现场总线工作站，工作站包括插箱、功能模块、无源总线底板及软件系统；插箱为模块化插箱，功能模块包括主板模块、电源模块、以太网模块、CAN总线模块、ProfiBus总线模块、RS485总线模块、扩展模块和硬盘模块，其中以太网模块、CAN总线模块、ProfiBus总线模块、RS485总线模块、扩展模块和硬盘模块与无源总线底板连接，无源总线底板与主板模块连接，主板模块通过以太网总线与各现场总线模块连接。本技术可在不切断电源和不拆机箱情况下实现热拔插更换；模块采用气密插件，保证模块总线可靠连接，故障率低；模块具有防尘防护能力和防电磁干扰能力；工作站与现场变送器和控制设备，采用现场总线接入，现场施工方便。文档编号G05B19/418GK201548847SQ20092024433公开日2010年8月11日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于野外作业的现场总线工作站，其特征在于：该现场总线工作站包括插箱、功能模块、无源总线底板及软件系统；插箱为模块化插箱，插箱的前面板上有硬盘模块窗口、指示灯；所述的功能模块包括主板模块、电源模块、以太网模块、ＣＡＮ总线模块、ＰｒｏｆｉＢｕｓ总线模块、ＲＳ４８５总线模块、扩展模块和硬盘模块，其中以太网模块、ＣＡＮ总线模块、ＰｒｏｆｉＢｕｓ总线模块、ＲＳ４８５总线模块、扩展模块和硬盘模块与无源总线底板连接，无源总线底板与主板模块连接，主板模块通过以太网总线与各现场总线模块连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李春慧，
申请(专利权)人：大庆赛恩思电子仪器设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]