掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种具有16路模拟量分线输出的可燃气体报警控制器

文献发布时间:2023-06-19 13:45:04


一种具有16路模拟量分线输出的可燃气体报警控制器

技术领域

本发明涉及报警控制器技术领域,具体为一种具有16路模拟量分线输出的可燃气体报警控制器。

背景技术

可燃气体报警控制器与配套的可燃气体探测器组成实时多点测量空气中可燃性气体及蒸汽浓度的监测和报警的系统。其广泛应用于石油天然气,石油化工,冶金,油库等包含可燃性气体的各个行业,是保证工厂安全与人身安全的重要保证。然而由于现有的可燃气体监测与报警系统只具有总线式的数字量输出,其在现场不仅易受到线路长度、沿途电磁场的干扰,导致传输信号抗干扰能力弱,严重时会影响数据传输的可靠性问题;同时其只具有探测器信号的集中传输能力,不具有将探测器信号分组传输至不同目的地的分散能力,导致可燃气体监测与报警系统在使用时不够便利,体验差,适用性差的问题。

发明内容

针对现有的可燃气体监测与报警系统只具有总线式的数字量输出,导致信号传输的抗干扰能力差,影响可靠性,同时其不具有将探测器信号分组传输至不同目的地的分散能力,导致在使用时不够便利,体验差,适用性差的问题,本发明提供了一种具有16路模拟量分线输出的可燃气体报警控制器,其具有将多个探测器信号分别转换成高抗干扰的电流模拟量进行多点传输,不仅信号传输的抗干扰能力强,增加了可靠性,同时使用时更加便利,增加了适用性。

其技术方案是这样的:一种具有16路模拟量分线输出的可燃气体报警控制器,其包括主模块,其特征在于:其还包括与所述主模块连接的探测器输入模块,所述探测器输入模块包括探测器信号输入模块、分控模块、分控总线输出模块,所述探测器信号输入模块的输入端连接各分探测器信号的输出端,所述探测器信号输入模块的输出端连接所述分控模块的输入端,所述分控模块的输出端连接所述分控总线输出模块的输入端;

所述主模块包括主控总线输入模块、主控模块和多路分线电流模拟量输出模块,所述主控总线输入模块的输入端连接所述分控总线输出模块的输出端,所述主控总线输入模块的输出端连接所述主控模块的输入端,所述主控模块的输出端连接所述多路分线电流模拟量输出模块的输入端,通过所述多路分线电流模拟量输出模块将输出16路电流模拟量进行多点传输。

其进一步特征在于:所述探测器信号输入模块包括与各所述探测器输出端相连的XIN1至XIN16信号探测点,所述XIN1至XIN16信号探测点分别一一对应连接保险丝F23至F38的一端,所述保险丝F23至F38的另一端分别一一对应连接电阻R44至R59的一端,所述电阻R44至R59的另一端相连后接地,同时所述电阻R44至R59的另一端还分别一一对应连接稳压二极管TVS7至TVS22的一端,所述稳压二极管TVS7至TVS22的另一端分别一一对应连接电阻R7至R19的一端,所述电阻R7至R19的另一端分别输出Y0至Y15信号源,所述Y0至Y7信号源分别一一对应连接8选1多路开关U3的13、14、15、12、1、5、2、4管脚,所述8选1多路开关U3的6至8管脚相连后接地,所述8选1多路开关U3的3管脚连接8选1多路开关U2的13管脚,所述8选1多路开关U3的9至11管脚连接所述分控模块,所述8选1多路开关U3的16管脚连接电容C19一端及5V电压源,所述电容C19另一端接地,所述Y8至Y15信号源分别一一对应连接8选1多路开关U4的13、14、15、12、1、5、2、4管脚,所述8选1多路开关U4的6至8管脚相连后接地,所述8选1多路开关U4的3管脚连接8选1多路开关U2的14管脚,所述8选1多路开关U4的9至11管脚连接所述分控模块,所述8选1多路开关U4的16管脚连接电容C20一端及5V电压源,所述电容C20另一端接地,所述8选1多路开关U2的1、2、4至8、12、15管脚接地,所述8选1多路开关U2的3、9至11管脚分别连接所述分控模块,所述8选1多路开关U2的16管脚连接电容C21一端及5V电压源,所述电容C21另一端接地;

所述分控模块包括单片机U1-1,所述单片机U1-1的40至42管脚分别一一对应连接所述8选1多路开关U3的11、10、9管脚及所述8选1多路开关U4的11、10、9管脚,所述单片机U1-1的43、44、1管脚分别一一对应连接所述8选1多路开关U2的11、10、9管脚,所述单片机U1-1的2管脚连接电容C2一端、电容C3一端、电阻R2一端,所述电阻R2另一端连接所述8选1多路开关U2的3管脚,所述电容C2另一端与所述电容C3的另一端相连后接地,所述单片机U1-1的11、5、7管脚分别连接所述分控总线输出模块,所述单片机U1-1的29管脚连接5V电压源,所述单片机U1-1的14管脚连接晶振Y1的一端、电容C4一端,所述单片机U1-1的15管脚连接所述晶振Y1的另一端、电容C5一端,所述单片机U1-1的4管脚连接电阻R1一端、电容C1一端,所述电阻R1的另一端连接所述电容C5另一端、电容C4另一端并接地,所述单片机U1-1的38管脚连接电容C15至C18一端、所述电容C1的另一端并连接5V电压源,所述电容C15至C18另一端相连后接地,所述单片机U1-1的16管脚接地,所述单骗局U1-1的28管脚连接电阻R27一端,所述电阻R27另一端连接发光二极管LE4的负极,所述发光二极管LE4的正极连接5V电压源;

所述分控总线输出模块包括差分总线接收器U6,所述差分总线接收器U6的1管脚连接电阻R35一端,所述电阻R35另一端连接电位耦合器U7的3管脚,所述电位耦合器U7的1、6管脚连接5V电压源,所述电位耦合器U7的4管脚接地,所述电位耦合器U7的5管脚连接所述单片机U1-1的5管脚,所述差分总线接收器U6的2、3管脚相连后连接三极管Q1的集电极、电阻R37一端,所述三极管Q1的基极连接电阻R36一端,所述电阻R36另一端连接电阻R39一端、电位耦合器U8的5管脚,所述电阻R39的另一端连接所述三极管Q1的发射极、所述电位耦合器U8的6管脚及5V电压源,所述电阻R37的另一端连接所述电位耦合器U8的4管脚,所述电位耦合器U8的1管脚连接5V电压源,所述电位耦合器U8的3管脚连接电阻R24一端,所述电阻R24另一端连接所述单片机U1-1的11管脚,所述差分总线接收器U6的4管脚连接电位耦合器U9的管脚、电阻R38一端,所述电位耦合器U9的6管脚连接所述电阻R38的另一端及5V电压源,所述电位耦合器U9的4管脚接地,所述电位耦合器U9的1管脚连接5V电压源,所述电位耦合器U9的3管脚连接电阻R23的一端,所述电阻R23的另一端连接所述单片机U1-1的7管脚,所述差分总线接收器U6的5管脚接地,所述差分总线接收器U6的6管脚连电阻R33一端,所述电阻R33的另一端连接电阻R31一端、稳压二极管TVS3的负极、保险丝F19的一端,所述电阻R31的另一端连接5V电压源,所述稳压二极管TVS3的正极接地,所述保险丝F19的另一端连接变压器L7的1管脚,所述差分总线接收器U6的7管脚连电阻R32一端,所述电阻R32的另一端连接电阻R34一端、稳压二极管TVS2的负极、保险丝F20的一端,所述电阻R34的另一端接地,所述稳压二极管TVS2的正极接地,所述保险丝F20的另一端连接所述变压器L7的3管脚,所述变压器L7的2、4管脚输出总线信号485A1OUT、485B1OUT并连接所述主控总线输入模块的输入端,所述差分总线接收器U6的8管脚连接电容C24一端及5V电压源,所述电容C24的另一端接地;

所述主控模块包括单片机U1,所述单片机U1的6管脚连接电容C1一端、共阴双开关二极管D1的1管脚,所述共阴双开关二极管D1的2管脚连接3.3V电压源,所述共阴双开关二极管D1的3管脚连接直流电源BT1的正极,所述直流电源BT1的负极连接所述电容C1的另一端并接地,所述单片机U1的8管脚连接晶振Y2的一端、电容C2一端,所述单片机U1的9管脚连接所述晶振Y2的另一端、电容C3一端,所述单片机U1的12管脚连接电容C4一端、晶振Y1的一端,所述单片机U1的13管脚连接电容C5一端、所述晶振Y1的另一端,所述单片机U1的14管脚连接电阻R1的一端、电容C6一端,所述单片机U1的21、22管脚相连后连接所述电阻R1的另一端并接地,所述电容C2至C6的另一端相连后接地,所述单片机U1的10、19、20、27、49、74、99管脚接地,所述单片机U1的10、28、50、75、100管脚连接3.3V电压源,所述单片机U1的23至26管脚、31、32、35、36、40、42、44、45、92、93、95、96管脚连接所述多路分线电流模拟量输出模块,所述单片机U1的52、68、69管脚连接所述主控总线输入模块的输出端,所述单片机的89、90、97、98管脚连接所述多路分线电流模拟量输出模块,所述单片机U1的94管脚经电阻R2接地;

所述主控总线输入模块包括差分总线接收器1U1,所述差分总线接收器1U1的1管脚连接电阻1R8一端,所述电阻1R8另一端连接电位耦合器1U5的3管脚,所述电位耦合器1U5的1管脚连接5V电压源,所述电位耦合器1U5的6管脚连接3.3V电压源,所述电位耦合器1U5的4管脚接地,所述电位耦合器1U5的5管脚连接所述单片机U1的69管脚,所述差分总线接收器1U1的2、3管脚相连后连接三极管1Q1的集电极、电阻1R6一端,所述三极管1Q1的基极连接电阻1R7一端,所述电阻1R7另一端连接电阻1R9一端、所述电位耦合器1U4的5管脚,所述电阻1R9的另一端连接所述三极管1Q1的发射极、所述电位耦合器1U4的6管脚及5V电压源,所述电阻1R6的另一端连接所述电位耦合器1U4的4管脚并接地,所述电位耦合器1U4的1管脚连接3.3V电压源,所述电位耦合器1U4的3管脚连接电阻1R11一端,所述电阻1R11另一端连接所述单片机U1的52管脚,所述差分总线接收器1U1的4管脚连接电位耦合器1U3的管脚、电阻1R5一端,所述电位耦合器1U3的6管脚连接所述电阻1R5的另一端及5V电压源,所述电位耦合器1U3的4管脚接地,所述电位耦合器1U3的1管脚连接3.3V电压源,所述电位耦合器1U3的3管脚连接电阻1R10的一端,所述电阻1R10的另一端连接所述单片机U1的68管脚,所述差分总线接收器1U1的5管脚连接电阻1R1一端、稳压二极管1D3的正极并接地,所述差分总线接收器1U1的7管脚连电阻1R3一端,所述电阻1R3的另一端连接所述电阻1R1一端、所述稳压二极管1D3的负极、保险丝1F2的一端,所述保险丝1F2的另一端连接变压器1L1的3管脚,所述差分总线接收器1U1的6管脚连电阻1R4一端,所述电阻1R4的另一端连接电阻1R2一端、稳压二极管1D1的负极、保险丝1F1的一端,所述稳压二极管1D1的正极接地,所述保险丝1F1的另一端连接所述变压器1L1的1管脚,所述变压器1L1的2、4管脚连接所述分控总线输出模块的输出总线信号485A1OUT、485B1OUT,所述差分总线接收器1U1的8管脚连接电容1C1的一端及5V电压源,所述电容1C1的另一端接地;

所述多路分线电流模拟量输出模块包括多路分线电压输出模块和电压电流转换输出模块,所述多路分线电压输出模块的输入端连接所述主控模块的输出端,所述多路分线电压输出模块的输出端连接所述电压电流转换输出模块的输出端,通过所述电压电流转换输出模块将所述多路分线电压输出模块的多路输出电压信号转换为多路电流输出信号,所述多路分线电压输出模块包括锁存器U10至U12,所述锁存器U10的1管脚连接电阻R6一端、所述单片机U1的89脚,所述电阻R6另一端连接5V电压源,所述锁存器U10的11、20管脚连接5V电压源,所述锁存器U10的5至7管脚连接所述单片机U1的90、98、97管脚,所述锁存器U10的9、10管脚相连后接地,所述锁存器U10的12管脚连接电阻R7一端,所述电阻R7另一端接地,所述锁存器U11的1管脚连接电阻R11一端、所述锁存器U10的16管脚,所述电阻R11的另一端连接5V电压源,所述锁存器U11的2至9管脚连接单片机U1的45、44、42、40、36、35、32、31管脚,所述锁存器U11的10管脚接地,所述锁存器U11的12至19管脚分别一一对应连接电阻R60、R62、R64、R66、R68、R70、R72、R74的一端,所述电阻R60、R62、R64、R66、R68、R70、R72、R74的另一端分别一一对应连接电容C30、C32、C34、C36、C38、C40、C42、C46一端及所述排线座X2的40、35、30、25、20、15、10、5管脚,所述锁存器U12的1管脚连接所述锁存器U10的16管脚,所述锁存器U12的11、20管脚连接5V电压源,所述锁存器U12的2至9管脚连接单片机U1的26、23、25、24、96、95、93、92管脚,所述锁存器U12的10管脚接地,所述锁存器U12的12至19管脚分别一一对应连接电阻R75、R73、R71、R69、R67、R65、R63、R61的一端,所述电阻R75、R73、R71、R69、R67、R65、R63、R61的另一端分别一一对应连接电容C45、C43、C41、C39、C37、C35、C33、C31一端及所述排线座X2的2、7、12、17、22、27、32、37管脚,所述锁存器U12的20管脚连接5V电压源;

所述电压电流转换输出模块包括电压电流转换器U13、U14,两个所述电压电流转换器U13、U14的电路结构相同、且所述电压电流转换器U13、U14使用时选择使用2N个(N为正数、不超过4),所述电压电流转换器U13的9、10管脚相连后连接电阻R3一端、电阻R2一端,所述电阻R3另一端与所述电阻R2另一端相连后连接所述电压电流转换器U13的7管脚,所述电压电流转换器U13的6管脚连接电容C1一端、电阻R1一端,所述电阻R1另一端连接所述排线座X2的电压信号源DAQZx1(x1为奇数),所述电压电流转换器U13的1管脚连接电感L1一端、电容C2一端,所述电感L1另一端连接24V电压源,所述电压电流转化器U13的2管脚连接电阻R4一端、三极管Q1的发射极,所述电阻R4的另一端连接所述三极管Q1的基极、场效应管Q2的源极,所述电压电流转换器U13的3管脚连接所述三极管Q1的集电极、所述场效应管Q2的栅极,所述场效应管Q2的漏极连接电容C3一端、二极管D1的正极,所述二极管D1的负极连接电阻R5一端,所述电阻R5另一端连接稳压二极管TVS1的负极并输出Ix1+电流信号源,所述电容C3的另一端连接所述稳压二极管TVS1的正极并输出Ix1-电流信号源;

其还包括主控总线输出模块,所述主控总线输出模块与所述单片机U1的43、86、87管脚连接,所述主控总线输出模块的结构与所述主控总线输入模块的电路结构相同,通过所述主控总线输出模块可以输出总线信号。

采用了上述结构后,通过探测器信号输入模块将多个探测器的信号(最多可达16路信号源)输入分控模块进行数据处理,然后顺次经分控总线输出模块、主控总线输入模块输入至主控模块进行数据处理,最后再通过多路分线电流模拟量输出模块输出最多可达16路的电流模拟量进行多点传输,从而不仅信号传输时的抗干扰能力强,增加了可靠性,同时多路输出传输至不同的目的地,使得使用时更加便利,增加了适用性。

附图说明

图1为本发明整体结构的控制原理图;

图2为本发明XIN1至XIN16信号探测点的电路原理图;

图3为本发明8选1多路开关U3的电路原理图;

图4为本发明8选1多路开关U4的电路原理图;

图5为本发明8选1多路开关U2的电路原理图;

图6为本发明XIN1至XIN16信号探测点的供电电压的电路原理图;

图7为本发明单片机U1-1的电路原理图;

图8为本发明差分总线接收器U6的电路原理图;

图9为本发明单片机U1的电路原理图;

图10为本发明差分总线接收器1U1的电路原理图;

图11为本发明锁存器U10的电路原理图;

图12为本发明锁存器U11的电路原理图;

图13为本发明锁存器U12的电路原理图;

图14为本发明排线座X2的电路原理图;

图15为本发明电压电流转换器U13的电路原理图;

图16为本发明电压电流转换器U14的电路原理图;

图17为本发明排线座X3的电路原理图;

图18为本发明主控总线输出模块的电路原理图;

图19为本发明控制流程图。

具体实施方式

如图1所示,一种具有16路模拟量分线输出的可燃气体报警控制器,包括主模块及与该主模块连接的探测器输入模块,探测器输入模块包括探测器信号输入模块、分控模块、分控总线输出模块,探测器信号输入模块的输入端连接各分探测器信号的输出端,探测器信号输入模块的输出端连接分控模块的输入端,分控模块的输出端连接分控总线输出模块的输入端。

主模块包括主控总线输入模块、主控模块和多路分线电流模拟量输出模块,主控总线输入模块的输入端连接分控总线输出模块的输出端,主控总线输入模块的输出端连接主控模块的输入端,主控模块的输出端连接多路分线电流模拟量输出模块的输入端,通过多路分线电流模拟量输出模块将输出16路电流模拟量进行多点传输。

如图2至图5所示,探测器信号输入模块通过与探测器相连,获取最多可达16路的探测器检测信号点。具体的,探测器信号输入模块包括与各探测器输出端相连的XIN1至XIN16信号探测点,XIN1至XIN16信号探测点分别一一对应连接保险丝F23至F38的一端,保险丝F23至F38的另一端分别一一对应连接电阻R44至R59的一端,电阻R44至R59的另一端相连后接地,同时电阻R44至R59的另一端还分别一一对应连接稳压二极管TVS7至TVS22的一端,稳压二极管TVS7至TVS22的另一端分别一一对应连接电阻R7至R19的一端,电阻R7至R19的另一端分别输出Y0至Y15信号源,Y0至Y7信号源分别一一对应连接8选1多路开关U3的13、14、15、12、1、5、2、4管脚,8选1多路开关U3的6至8管脚相连后接地,8选1多路开关U3的3管脚连接8选1多路开关U2的13管脚,8选1多路开关U3的9至11管脚连接分控模块,8选1多路开关U3的16管脚连接电容C19一端及5V电压源,电容C19另一端接地,Y8至Y15信号源分别一一对应连接8选1多路开关U4的13、14、15、12、1、5、2、4管脚,8选1多路开关U4的6至8管脚相连后接地,8选1多路开关U4的3管脚连接8选1多路开关U2的14管脚,8选1多路开关U4的9至11管脚连接分控模块,8选1多路开关U4的16管脚连接电容C20一端及5V电压源,电容C20另一端接地,8选1多路开关U2的1、2、4至8、12、15管脚接地,8选1多路开关U2的3、9至11管脚分别连接分控模块,8选1多路开关U2的16管脚连接电容C21一端及5V电压源,电容C21另一端接地。

如图7所示,探测器信号输入模块与分控模块相连,通过分控模块将探测器信号输入模块采集的信号探测点进行处理分析。具体的,分控模块包括单片机U1-1,单片机U1-1的40至42管脚分别一一对应连接8选1多路开关U3的11、10、9管脚及8选1多路开关U4的11、10、9管脚,单片机U1-1的43、44、1管脚分别一一对应连接8选1多路开关U2的11、10、9管脚,单片机U1-1的2管脚连接电容C2一端、电容C3一端、电阻R2一端,电阻R2另一端连接8选1多路开关U2的3管脚,电容C2另一端与电容C3的另一端相连后接地,单片机U1-1的11、5、7管脚分别连接分控总线输出模块,单片机U1-1的29管脚连接5V电压源,单片机U1-1的14管脚连接晶振Y1的一端、电容C4一端,单片机U1-1的15管脚连接晶振Y1的另一端、电容C5一端,单片机U1-1的4管脚连接电阻R1一端、电容C1一端,电阻R1的另一端连接电容C5另一端、电容C4另一端并接地,单片机U1-1的38管脚连接电容C15至C18一端、电容C1的另一端并连接5V电压源,电容C15至C18另一端相连后接地,单片机U1-1的16管脚接地,单骗局U1-1的28管脚连接电阻R27一端,电阻R27另一端连接发光二极管LE4的负极,发光二极管LE4的正极连接5V电压源。

如图8所示,分控模块将探测器信号输入模块采集的信号探测点进行处理分析后,经分控总线输出模块生成总线信号,通过该总线信号进行下一步传输。具体的,该分控总线输出模块包括差分总线接收器U6,差分总线接收器U6的1管脚连接电阻R35一端,电阻R35另一端连接电位耦合器U7的3管脚,电位耦合器U7的1、6管脚连接5V电压源,电位耦合器U7的4管脚接地,电位耦合器U7的5管脚连接单片机U1-1的5管脚,差分总线接收器U6的2、3管脚相连后连接三极管Q1的集电极、电阻R37一端,三极管Q1的基极连接电阻R36一端,电阻R36另一端连接电阻R39一端、电位耦合器U8的5管脚,电阻R39的另一端连接三极管Q1的发射极、电位耦合器U8的6管脚及5V电压源,电阻R37的另一端连接电位耦合器U8的4管脚,电位耦合器U8的1管脚连接5V电压源,电位耦合器U8的3管脚连接电阻R24一端,电阻R24另一端连接单片机U1-1的11管脚,差分总线接收器U6的4管脚连接电位耦合器U9的管脚、电阻R38一端,电位耦合器U9的6管脚连接电阻R38的另一端及5V电压源,电位耦合器U9的4管脚接地,电位耦合器U9的1管脚连接5V电压源,电位耦合器U9的3管脚连接电阻R23的一端,电阻R23的另一端连接单片机U1-1的7管脚,差分总线接收器U6的5管脚接地,差分总线接收器U6的6管脚连电阻R33一端,电阻R33的另一端连接电阻R31一端、稳压二极管TVS3的负极、保险丝F19的一端,电阻R31的另一端连接5V电压源,稳压二极管TVS3的正极接地,保险丝F19的另一端连接变压器L7的1管脚,差分总线接收器U6的7管脚连电阻R32一端,电阻R32的另一端连接电阻R34一端、稳压二极管TVS2的负极、保险丝F20的一端,电阻R34的另一端接地,稳压二极管TVS2的正极接地,保险丝F20的另一端连接变压器L7的3管脚,变压器L7的2、4管脚输出总线信号485A1OUT、485B1OUT并连接主控总线输入模块的输入端,差分总线接收器U6的8管脚连接电容C24一端及5V电压源,电容C24的另一端接地。

如图9所示,主控模块作为主模块的中央处理器,用于对探测器输入模块的探测点信号进行处理分析,并输出多路传输信号至各个目的地。具体的,主控模块包括单片机U1,单片机U1的6管脚连接电容C1一端、共阴双开关二极管D1的1管脚,共阴双开关二极管D1的2管脚连接3.3V电压源,共阴双开关二极管D1的3管脚连接直流电源BT1的正极,直流电源BT1的负极连接电容C1的另一端并接地,单片机U1的8管脚连接晶振Y2的一端、电容C2一端,单片机U1的9管脚连接晶振Y2的另一端、电容C3一端,单片机U1的12管脚连接电容C4一端、晶振Y1的一端,单片机U1的13管脚连接电容C5一端、晶振Y1的另一端,单片机U1的14管脚连接电阻R1的一端、电容C6一端,单片机U1的21、22管脚相连后连接电阻R1的另一端并接地,电容C2至C6的另一端相连后接地,单片机U1的10、19、20、27、49、74、99管脚接地,单片机U1的10、28、50、75、100管脚连接3.3V电压源,单片机U1的23至26管脚、31、32、35、36、40、42、44、45、92、93、95、96管脚连接多路分线电流模拟量输出模块,单片机U1的52、68、69管脚连接主控总线输入模块的输出端,单片机的89、90、97、98管脚连接多路分线电流模拟量输出模块,单片机U1的94管脚经电阻R2接地。

如图10所示,通过主控总线输入模块分别与主控模块与分控总线输出模块的总线信号连接,将该总线信号传输至主控模块,具体的,该主控总线输入模块包括差分总线接收器1U1,差分总线接收器1U1的1管脚连接电阻1R8一端,电阻1R8另一端连接电位耦合器1U5的3管脚,电位耦合器1U5的1管脚连接5V电压源,电位耦合器1U5的6管脚连接3.3V电压源,电位耦合器1U5的4管脚接地,电位耦合器1U5的5管脚连接单片机U1的69管脚,差分总线接收器1U1的2、3管脚相连后连接三极管1Q1的集电极、电阻1R6一端,三极管1Q1的基极连接电阻1R7一端,电阻1R7另一端连接电阻1R9一端、电位耦合器1U4的5管脚,电阻1R9的另一端连接三极管1Q1的发射极、电位耦合器1U4的6管脚及5V电压源,电阻1R6的另一端连接电位耦合器1U4的4管脚并接地,电位耦合器1U4的1管脚连接3.3V电压源,电位耦合器1U4的3管脚连接电阻1R11一端,电阻1R11另一端连接单片机U1的52管脚,差分总线接收器1U1的4管脚连接电位耦合器1U3的管脚、电阻1R5一端,电位耦合器1U3的6管脚连接电阻1R5的另一端及5V电压源,电位耦合器1U3的4管脚接地,电位耦合器1U3的1管脚连接3.3V电压源,电位耦合器1U3的3管脚连接电阻1R10的一端,电阻1R10的另一端连接单片机U1的68管脚,差分总线接收器1U1的5管脚连接电阻1R1一端、稳压二极管1D3的正极并接地,差分总线接收器1U1的7管脚连电阻1R3一端,电阻1R3的另一端连接电阻1R1一端、稳压二极管1D3的负极、保险丝1F2的一端,保险丝1F2的另一端连接变压器1L1的3管脚,差分总线接收器1U1的6管脚连电阻1R4一端,电阻1R4的另一端连接电阻1R2一端、稳压二极管1D1的负极、保险丝1F1的一端,稳压二极管1D1的正极接地,保险丝1F1的另一端连接变压器1L1的1管脚,变压器1L1的2、4管脚连接分控总线输出模块的输出总线信号485A1OUT、485B1OUT,差分总线接收器1U1的8管脚连接电容1C1的一端及5V电压源,电容1C1的另一端接地。

主控模块与多路分线电流模拟量输出模块,通过多路分线电流模拟量输出模块将输出16路电流模拟量进行多点传输。具体的,该多路分线电流模拟量输出模块包括多路分线电压输出模块和电压电流转换输出模块,多路分线电压输出模块的输入端连接主控模块的输出端,多路分线电压输出模块的输出端连接电压电流转换输出模块的输出端,通过电压电流转换输出模块将多路分线电压输出模块的多路输出电压信号转换为最多可达16路的电流输出信号,并将该电流信号输送至不同的目的地,增加了使用的可靠性及便利性。如图11至14所示,多路分线电压输出模块包括锁存器U10至U12,锁存器U10的1管脚连接电阻R6一端、单片机U1的89脚,电阻R6另一端连接5V电压源,锁存器U10的11、20管脚连接5V电压源,锁存器U10的5至7管脚连接单片机U1的90、98、97管脚,锁存器U10的9、10管脚相连后接地,锁存器U10的12管脚连接电阻R7一端,电阻R7另一端接地,锁存器U11的1管脚连接电阻R11一端、锁存器U10的16管脚,电阻R11的另一端连接5V电压源,锁存器U11的2至9管脚连接单片机U1的45、44、42、40、36、35、32、31管脚,锁存器U11的10管脚接地,锁存器U11的12至19管脚分别一一对应连接电阻R60、R62、R64、R66、R68、R70、R72、R74的一端,电阻R60、R62、R64、R66、R68、R70、R72、R74的另一端分别一一对应连接电容C30、C32、C34、C36、C38、C40、C42、C46一端及排线座X2的40、35、30、25、20、15、10、5管脚,锁存器U12的1管脚连接锁存器U10的16管脚,锁存器U12的11、20管脚连接5V电压源,锁存器U12的2至9管脚连接单片机U1的26、23、25、24、96、95、93、92管脚,锁存器U12的10管脚接地,锁存器U12的12至19管脚分别一一对应连接电阻R75、R73、R71、R69、R67、R65、R63、R61的一端,电阻R75、R73、R71、R69、R67、R65、R63、R61的另一端分别一一对应连接电容C45、C43、C41、C39、C37、C35、C33、C31一端及排线座X2的2、7、12、17、22、27、32、37管脚,锁存器U12的20管脚连接5V电压源。

如图15,16所示,电压电流转换输出模块包括电压电流转换器U13、U14,两个电压电流转换器U13、U14的电路结构相同、且电压电流转换器U13、U14使用时选择使用2N个(N为正数、不超过4)。具体的,以电压电流转换器U13的结构详细展开说明,该电压电流转换器U13的9、10管脚相连后连接电阻R3一端、电阻R2一端,电阻R3另一端与电阻R2另一端相连后连接电压电流转换器U13的7管脚,电压电流转换器U13的6管脚连接电容C1一端、电阻R1一端,电阻R1另一端连接排线座X2的电压信号源DAQZx1(x1为奇数),电压电流转换器U13的1管脚连接电感L1一端、电容C2一端,电感L1另一端连接24V电压源,电压电流转化器U13的2管脚连接电阻R4一端、三极管Q1的发射极,电阻R4的另一端连接三极管Q1的基极、场效应管Q2的源极,电压电流转换器U13的3管脚连接三极管Q1的集电极、场效应管Q2的栅极,场效应管Q2的漏极连接电容C3一端、二极管D1的正极,二极管D1的负极连接电阻R5一端,电阻R5另一端连接稳压二极管TVS1的负极并输出Ix1+电流信号源,电容C3的另一端连接稳压二极管TVS1的正极并输出Ix1-电流信号源。

如图18所示,进一步的,其还包括与主控模块相连的主控总线输出模块,主控总线输出模块与单片机U1的43、86、87管脚连接,主控总线输出模块的结构与主控总线输入模块的电路结构相同,通过该主控总线输出模块也可以输出总线信号。

本发明的工作原理如下:

探测器信号输入模块通过与探测器相连,获取最多可达16路的探测器检测信号点,探测器信号输入模块与分控模块相连,通过分控模块将探测器信号输入模块采集的信号探测点进行处理分析,分控模块将探测器信号输入模块采集的信号探测点进行处理分析后,经分控总线输出模块生成总线信号,该总线信号经主控总线输入模块传输至主控模块,主控模块将信号处理分析后送入多路分线电压输出模块输出最多可达16路的电压通过电压电流转换输出模块将多路分线电压输出模块的多路输出电压信号转换为最多可达16路的电流输出信号,并将该电流信号输送至不同的目的地,增加了使用的可靠性及便利性;同时还进一步增加了与主控模块相连的主控总线输出模块,通过该主控总线输出模块也可以输出总线信号。

以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术分类

06120113790782