智能型防爆壓力變送控制器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種智能型防爆壓力變送控制器，涉及一種自動化儀表，它由傳感模塊、信號放大模塊、Ｖ／Ｉ變換模塊、中央處理器ＣＰＵ模塊、ＬＣＤ顯示模塊、變送模塊、開關輸出模塊和通訊模塊、防爆隔離模塊組成。整合了傳感器、計算機、通訊、防爆多種技術于一體，采用ＬＣＤ中文顯示界面，內置簡易調試說明；電源模塊適應范圍寬，可接入ＤＣ１２－３６Ｖ電源或ＡＣ８５－２６５Ｖ電源，開關輸出額定電壓可達４５０Ｖ、額定電流容量５Ａ。本實用新型專利技術適用于石油、化工、煤炭、冶金等行業中的１區及１區以下含有爆炸危險性氣體環境，對設備進行控制和信息傳輸，具有防爆、測量穩定、實時顯示、中文界面、體積小和性價比高等特點，市場前景廣闊。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種自動化儀表，特別是一種用于含有爆炸危險性氣體工業環境中實 現智能化測控一體化的智能型防爆壓力變送控制器。
技術介紹
目前國內有關智能壓力變送控制器的研究多集中在集壓力傳感、測量、顯示以及壓力 信號變送及控制，在現場控制上尚未見在含有爆炸危險性氣體工業環境中同時具有壓力傳 感、測量、顯示、壓力信號變送、現場控制、中文界面、通訊和硬件兼容等技術于一體智 能壓力變送控制器的相關報道。
技術實現思路
本技術的目的是要提供一種智能型防爆壓力變送控制器，針對目前石油、化工、 電力、煤炭、軍事設施等領域對置于可能出現爆炸危險氣體環境中的儀表市場需求以及公 知技術的不足，提供一種實用合理，操作簡單，集成壓力傳感、測量、顯示、信號輸出、 現場控制、防爆、中文界面以及通訊等多功能一體化的智能型防爆壓力變送控制器。本技術的目的是這樣實現的智能型防爆壓力變送控制器，包括傳感模塊、信號 放大模塊、V/I變換模塊、通訊模塊和防爆隔離模塊，其特征在于防爆殼體內安裝有傳 感模塊、信號放大模塊、V/I變換模塊、中央處理器CPU模塊、LCD顯示模塊、變送模塊、開關輸出模塊、通訊模塊、電源模塊和防爆隔離模塊，傳感模塊與信號放大模塊連接，信號放大模塊與V/I變換模塊連接，V/I變換模塊輸出端與中央處理器CPU模塊輸入端連接， 中央處理器CPU模塊與LCD顯示模塊、變送模塊、開關輸出模塊和通訊模塊連接，防爆隔 離模塊與傳感模塊、信號放大模塊、V/I變換模塊、中央處理器CPU模塊、LCD顯示模塊、 變送模塊、開關輸出模塊、通訊模塊和電源模塊連接。中央處理器CPU模塊電路采用 ATMEGA8L單片機。變送模塊電路由光電隔離藕合器U201、數模轉換器U202、電流變換器 U203構成。電源模塊適應電源范圍為DC12-36V電源或AC85-265V電源，開關輸出模塊的 開關輸出觸頭電壓可達450V、電流5A。防爆殼體材料為鋁合金。本技術提供的智能型防爆壓力變送控制器，采用模塊化結構，可根據客戶需求組 合成不同型號和不同規格的產品。儀表在工作過程中將管道壓力信號采集轉換并通過通訊、變送、開關或LCD顯示等形式傳遞信息，這些信息可以通過通訊模塊的RS485物理結構 組成工業通訊網絡，在網絡中可以有不同的協議格式進行信息交換和傳輸(如M0DBUS協 議)，也可以通過遠端設備采集變送輸出的4-20mA信號同樣達到信息傳輸的目的，使工業 防爆領域也能實現網絡集中控制，提高工業自動化水平。本技術采用LCD中文顯示界 面，內置簡易調試說明，極大方便一線工人應用，克服了LED顯示段碼，須記憶段碼含義 才能現場調試的煩惱；硬件電路電源模塊適應范圍寬，可接入DC12-36V電源或AC85-265V 電源，開關輸出額定電壓可達450V、額定電流容量5A (目前， 一般開關輸出電壓及容量 為220V、 3A)。本技術適用于石油、化工、煤炭、冶金、軍工等行業中的l區及l區 以下含有爆炸危險性氣體環境，對設備進行控制和信息傳輸，實現自動化網絡集中監控。 與現有技術相比，本技術具有工作可靠、測量穩定、實時顯示、中文界面、防爆、體 積小、傳輸穩定、性價比高等特點，整合了傳感器、計算機、通訊、防爆等多種技術于一 體，因而市場前景廣闊。以下結合附圖和實施例對本技術作進一步說明。 圖l是本技術主視圖。 圖2是本技術左視圖。 圖3是本技術連接示意圖。圖4是本技術信號放大模塊和V/I變換模塊電路圖。 圖5是本技術中央處理器CPU模塊電路圖。 圖6是本技術LCD顯示模塊電路圖。 圖7是本技術變送模塊電路圖。 圖8是本技術通訊模塊電路圖。 圖9是本技術電源模塊電路圖。具體實施方式一種智能型防爆壓力變送控制器，包括傳感模塊l、信號放大模塊2、 V/I變換模塊3、 通訊模塊8和防爆隔離模塊10，防爆殼體11內安裝有傳感模塊1、信號放大模塊2、 V/I 變換模塊3、中央處理器CPU模塊4、 LCD顯示模塊5、變送模塊6、開關輸出模塊7、通 訊模塊8、電源模塊9和防爆隔離模塊10，傳感模塊1與信號放大模塊2連接，信號放大 模塊2與V/I變換模塊3連接，V/I變換模塊3輸出端與中央處理器CPU模塊4輸入端連 接，中央處理器CPU模塊4與LCD顯示模塊5、變送模塊6、開關輸出模塊7和通訊模塊8連接，防爆隔離模塊10與傳感模塊1、信號放大模塊2、 V/I變換模塊3、中央處理器CPU 模塊4、 LCD顯示模塊5、變送模塊6、開關輸出模塊7、通訊模塊8和電源模塊9連接。 中央處理器CPU模塊4電路采用ATMEGA8L單片機。變送模塊6電路由光電隔離藕合器U201、 數模轉換器U202、電流變換器U203(XTR116)構成。電源模塊9適應電源范圍為DC12-36V 電源或AC85-265V電源，開關輸出模塊7的開關輸出觸頭電壓可達450V、電流5A。防爆 殼體ll材料為鋁合金。壓力信號由傳感模塊1收集后送入信號放大模塊2，經放大后送到V/I變換模塊3轉 換為頻率信號，由TO 口輸入中央處理器CPU模塊4進行濾波及計算處理，處理結果的一 路經變送模塊6轉為4-20mA信號經防爆隔離模塊10防爆隔離后遠傳，或由通訊模塊8經 防爆隔離后與外界進行通訊，處理結果的另一路通過開關輸出模塊7輸出開關信號。同時 處理結果及自診斷故障信息通過LCD顯示模塊5進行中文顯示。DC12-36V電源或AC85-265V 電源接入電源模塊9經處理為DC5V、 DC12V、 DC24V后輸出為各電路單元提供電源。信號放大模塊2由JK5傳感器輸入塊、數字開關U4、運算放大器U3等器件構成。V/I 變換模塊3由電壓頻率轉換器U5等器件構成。該電路沒有設計調零和調放大電位器，由 軟件數字處理實現調零和調放大。工作時傳感器檢測到的壓力信號經過U3和U5變換處理 后，由U5的FV 口輸出經中央處理器CPU模塊4的T0 口進入CPU。中央處理器CPU模塊4,由ATMEGA8L單片機構成，該單片機TO 口外接V/I變換模塊 3輸出端，PB1、 SDA、 SCL 口外接變送模塊6輸入端，TXD、 RXD接通訊模塊8輸入端，PB5、 PC6、 PCO、 PC1、 PC2外接LCD顯示模塊5輸入端。LCD顯示模塊5電路與CPU的PB5、 PC6、 PCO、 PC1、 PC2 口連接，工作時CPU通過串 口通訊方式將數據寫入LCD控制器中再由LCD控制器控制而顯示出文字，LCD顯示模塊5 采用LED背光技術，為中文界面顯示，顯示兩行文字為當前壓力和當前變送電流(或自診 斷故障信息)、 一行開關動作狀態圖形為1〇2〇3〇4〇，其中O表示開，參表示關。變送模塊6由光電隔離藕合器U201、數模轉換器U202、電流變換器U203 (XTR116) 構成。工作時中央處理器CPU模塊4輸出的PWM調制信號和SDA， SCL控制信號經U201光 電隔離后送到U202輸入口， U202將數字信號轉換為模擬信號輸出，輸出信號送到U203后 變換為4-20mA電流信號輸出。通訊模塊8由光電隔離藕合器U403、U402和低功耗通訊收發器U401 (SN65HVD3082) 所構成。工作時本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能型防爆壓力變送控制器，包括傳感模塊（１）、信號放大模塊（２）、Ｖ／Ｉ變換模塊（３）、通訊模塊（８）和防爆隔離模塊（１０），其特征在于：防爆殼體（１１）內安裝有傳感模塊（１）、信號放大模塊（２）、Ｖ／Ｉ變換模塊（３）、中央處理器ＣＰＵ模塊（４）、ＬＣＤ顯示模塊（５）、變送模塊（６）、開關輸出模塊（７）、通訊模塊（８）、電源模塊（９）和防爆隔離模塊（１０），傳感模塊（１）與信號放大模塊（２）連接，信號放大模塊（２）與Ｖ／Ｉ變換模塊（３）連接，Ｖ／Ｉ變換模塊（３）輸出端與中央處理器ＣＰＵ模塊（４）輸入端連接，中央處理器ＣＰＵ模塊（４）與ＬＣＤ顯示模塊（５）、變送模塊（６）、開關輸出模塊（７）和通訊模塊（８）連接，防爆隔離模塊（１０）與傳感模塊（１）、信號放大模塊（２）、Ｖ／Ｉ變換模塊（３）、中央處理器ＣＰＵ模塊（４）、ＬＣＤ顯示模塊（５）、變送模塊（６）、開關輸出模塊（７）、通訊模塊（８）和電源模塊（９）連接。

【技術特征摘要】
1、一種智能型防爆壓力變送控制器，包括傳感模塊(1)、信號放大模塊(2)、V/I變換模塊(3)、通訊模塊(8)和防爆隔離模塊(10)，其特征在于防爆殼體(11)內安裝有傳感模塊(1)、信號放大模塊(2)、V/I變換模塊(3)、中央處理器CPU模塊(4)、LCD顯示模塊(5)、變送模塊(6)、開關輸出模塊(7)、通訊模塊(8)、電源模塊(9)和防爆隔離模塊(10)，傳感模塊(1)與信號放大模塊(2)連接，信號放大模塊(2)與V/I變換模塊(3)連接，V/I變換模塊(3)輸出端與中央處理器CPU模塊(4)輸入端連接，中央處理器CPU模塊(4)與LCD顯示模塊(5)、變送模塊(6)、開關輸出模塊(7)和通訊模塊(8)連接，防爆隔離模塊(10)與傳感模塊(1)、信號放大模塊(2)、V/I變換模塊...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龍德伍，郭良波，
申請(專利權)人：宜昌市力天電氣有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：42[中國|湖北]