一种取样架信号集中采集处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种信号处理装置，尤其是取样架信号集中采集处理装置。
【背景技术】
[0002]目前我国火力(或核电等)发电厂单机装机容量越来越大，对汽水品质的要求越来越高，相应的分析仪表种类和数目也越来越多，以AP1000核电机组为例，一台取样架上仪表信号多达四十多个。这些仪表将仪表测量单元的测量值通过仪表本身的变送单元转换成4?20mA模拟信号传给PLC或DCS系统进行监控，因每个仪表之间相互独立，PLC或DCS系统需要分别给每个仪表分配通道，这就会增加很多的模拟量输入模块，另仪表信号电缆敷设时都要通过电缆桥架或者管沟，而电缆桥架或管沟中还包含有其他电缆，会在一定程度上对仪表信号产生干扰，使得信号产生失真。
[0003]为此，需要对每个4?20mA模拟信号增加信号隔离器。取样架上仪表数目越多，产生的成本也越高。另如果PLC或DCS系统与取样架之间距离较远或者电缆路径曲折，又会使仪表信号电缆过长，这会产生一定的信号衰减，使得PLC或DCS系统显示值与仪表真实测量值之间存在偏差，这会使得运行操作人员做出错误的判断，如实际上仪表测量值已超过报警临界值，而PLC或DCS系统却还在报警临界值以内，这对长期的运行是极为不利的。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是，利用通讯原理将取样架上的众多仪表信号集中采集处理后传输给PLC或DCS系统，改变以往将仪表信号通过电缆直接传输给PLC或DCS系统的方式，使信号集中采集传输，信号更稳定。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:一种取样架信号集中采集处理装置，包括依次连接的信号采集模块、信号处理模块、通讯模块；另设有电源模块；信号采样模块为取样保持电路，信号处理电路为AD转换电路，通讯模块采用RS485芯片，电源模块接信号采集模块、信号处理模块和通讯模块的电源输入端；电源模块为信号采集模块、信号处理模块、通讯模块提供电源。
[0006]信号采集模块的输入端连接取样架仪表输出的5_20mA标准信号。
[0007]该取样架信号集中采集处理装置集信号采集、转换、处理、通讯于一体，使用方便，功能齐全。
[0008]本实用新型核心是信号处理模块将数据采集模块采集到的信号处理后通过通讯模块将信号传输给PLC或DCS系统进行监控。装置具有使用方便、成本低、工作稳定性好、抗干扰等优点。
[0009]本实用新型的原理是，信号采集模块对取样架上仪表输出的4?20mA模拟信号进行采集，在不改变前端和末端设备的前提下，基于数据现场总线通讯功能(Modbus-RTU)开发一种新型装置，将取样架上仪表信号采集处理后通过Modbus现场总线将所有仪表测量值打包发送给PLC或DCS系统。
[0010]本实用新型的有益效果:将采集到的4?20mA模拟信号转换成信号处理模块可用的数字信号进行运算处理，信号处理模块把采集到的数据转换成物理量后再通过通讯模块将仪表信号集中传递给主控系统进行监控。装置具有使用方便、成本低、工作稳定性好、抗干扰等优点。
【附图说明】
[0011]图1本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]结合附图，实施方案说明如下:
[0013]在安装和仪表接线时，将每个仪表的4?20mA模拟信号输出通过电缆连接至装置的信号采集模块，装置的通讯模块通过同轴电缆与PLC或DCS系统连接，最后给装置的电源模块供电。做好上述工作后给装置上电，上电后装置首先进行初始化工作，然后判断与PLC或DCS系统之间的通讯是否正常，待通讯正常后整个装置才可正常工作。装置的信号采集模块将采集到的4?20mA模拟信号转实时换成数字信号，信号处理模块将转换后的数字信号通过简单的数值换算成仪表测量值并存储在信号处理模块的存储区，通讯模块(485)通过现场总线把存储的数据实时传递给PLC或DCS系统。
[0014]该装置由信号采集模块、信号处理模块、通讯模块和电源模块组成，信号采集模块对取样架上仪表输出信号进行采集，并将采集到的模拟信号转换成数字信号供信号处理模块处理，信号处理模块把采集到的数据转换成物理量后通过通讯模块将仪表信号集中传递给主控系统进行监控，电源模块为整个装置的正常工作提供电源。上述过程是整个装置的大概工作流程。其中通讯模块是整个装置能否实现功能的核心。装置功能的实现编程是必不可少的一部分，采集到的4?20mA模拟信号转换为装置工作需要的数字信号，以及通讯模块与PLC或DCS系统之间的通讯通过编程来实现。
[0015]信号采样模块为取样保持电路采用运大差分电路(LF321):常用的电容翻转型电路。全差分电路能够很好地消除直流偏置和偶次谐波失真，并抑制来自衬底的共模噪声。信号处理电路为AD转换电路(AD650)，通讯模块采用RS485芯片和接口。
【主权项】
1.一种取样架信号集中采集处理装置，其特征是包括依次连接的信号采集模块、信号处理模块、通讯模块；另设有电源模块；信号采样模块为取样保持电路，信号处理电路为AD转换电路，通讯模块采用RS485芯片，电源模块接信号采集模块、信号处理模块和通讯模块的电源输入端；电源模块为信号采集模块、信号处理模块、通讯模块提供电源。2.根据权利要求1所述的取样架信号集中采集处理装置，其特征是信号采集模块的输入端连接取样架仪表输出的5-20mA标准信号。
【专利摘要】一种取样架信号集中采集处理装置，包括依次连接的信号采集模块、信号处理模块、通讯模块，另设有电源模块；信号采样模块为取样保持电路，信号处理电路为AD转换电路，通讯模块采用RS485芯片，电源模块接信号采集模块、信号处理模块和通讯模块的电源输入端；电源模块为整个装置的正常工作提供电源。该取样架信号集中采集处理装置集信号采集、转换、处理、通讯于一体，使用方便，功能齐全。
【IPC分类】G08C19/00
【公开号】CN204856881
【申请号】CN201520569968
【发明人】王寅仲, 田富勤, 周新进, 王震
【申请人】中电环保股份有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月31日