一种冗余现场总线I/O控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种冗余现场总线I/O控制装置，包括控制主板、显示控制板、电源端子、开关量输入信号端子、开关量输出信号端子及通讯端子；控制主板包括中央处理器、存储器、电源接口、输入接口、输出接口、两个DP从站控制器、两个光电隔离电路、两个收发电路；显示主板包括按键组、显示屏、指示灯组。本发中两个DP从站接口各自由与其对应的DP从站控制器控制，可分别与主站进行完整的数据通讯；通电时通过电源指示灯进行显示，通过两个指示灯显示两个DP网络的状态，通过显示屏显示测量和组态数据；通讯端子提供可插拔端子和DB9插座两种方式，接线方式可选。本发明专利技术结构简单，成本低，可靠稳定，通讯率高，大幅减少了电缆使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及现场总线I/o控制
，尤其涉及一种冗余现场总线I/O控制装置。
技术介绍
目前的现场电动设备例如门、阀等总线控制系统，基本都是采用进口的带DP从站接口的电动门，不仅价格昂贵且接口不冗余，同时备品备件、设备维护等都存在问题，而对于国产电动门、阀等的控制，大部分还是采用和分布式控制系统(Distributed ControlSystem, DCS)系统硬接线的方式实现，无法直接控制相应的现场设备。PR0FIBUS-DP总线是现场总线国际标准之一，也是我国第一个现场总线国家标准，由三个兼容部分组成:PR0FIBUS - DP, ROFIBUS — PA, PROFIBUS-FMS，其中 DP 即 DecentralizedPeriphery-分散外围，PA 即 Process Automat1n-工序自动化，FMS 即 Fieldbus MessageSpecificat1n-现场总线报文规范，PROF I BUS - DP是一种高速(波特率从9.6K bit/s到12M bit/s)低成本通信解决方案，常用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。除周期性用户数据传输外，PR0FIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理。但是，现有现场总线1/0(输入/输出)模块还存在如下不足:一、无冗余接口，提供的都是单一接口，一旦接口、主站或总线电缆出现异常，就会无法正常通讯；二、无法在现场设置模块的有关参数并且查看模块的通讯状态以及I/o情况；三、不能在现场进行参数设置，就地操作测试，及模块的继电器输出和所带负载设备的动作等情况测试；四、DP从站模块都是采取DB9插座的方式和外界连接，外部通讯总线必须经T型总线连接器才能和模块连接，方式固定，不方便了现场的安装和接线；五、1/0模块的现场应用环境较为恶劣，可能有大功率电气设备和变频器等强干扰源，且通讯线所经过的电缆桥架内可能含有各种现场干扰，抗干扰设施不全面，影响模块正常工作；六、可靠性差，通讯速率低，现场电缆繁杂，应用效果不好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过一种冗余现场总线1/0控制装置，来解决以上
技术介绍
部分提到的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案:—种冗余现场总线1/0控制装置，包括控制主板、显示控制板、电源端子、开关量输入信号端子、开关量输出信号端子及通讯端子；所述控制主板包括中央处理器、存储器、电源接口、输入接口、输出接口、两个DP从站控制器、两个光电隔离电路、两个收发电路；所述显示主板包括按键组、显示屏、指示灯组；所述存储器、电源接口、输入接口、输出接口以及两个DP从站控制器连接中央处理器，所述两个光电隔离电路与两个DP从站控制器对应连接，所述两个收发电路对应连接两个光电隔离电路；所述电源端子、开关量输入信号端子、开关量输出信号端子、通讯端子与控制主板上的电源接口、输入接口、输出接口、两个收发电路连接；所述按键组、显示屏、指示灯组连接控制主板。特别地，所述通讯端子包括两个三芯可插拔通讯端子和DB9插座。特别地，所述控制主板还包括复位电路和看门狗电路，所述复位电路和看门狗电路电连接所述中央处理器。特别地，所述DP从站控制器选用SPC3芯片；所述收发电路选用RS485收发电路。特别地，所述按键组包括复位按键、调节按键、备用按键及设置/确认按键。特别地，所述显示屏选用IXD显示屏。特别地，所述指示灯组包括电源指示灯和两个DP网络工作指示灯。特别地，所述开关量输入信号端子的开关量输入点数为十二点，每个输入点两个端子，由两组各十二个双层端子构成。特别地，所述开关量输出信号端子的输出点数为六点，输出方式为带公共端的一个常开接点和一个常闭接点，每个输出点三个端子，由一组十八芯双层端子构成。本专利技术提出的冗余现场总线I/O控制装置具有如下优点:一、冗余接口。两个完全独立、可同时工作的DP从站接口各自由与其对应的DP从站控制器控制，可以分别与主站进行完整的数据通讯，并实现对现场设备的启停控制盒状态采集。二、现场显示及组态。通电时通过电源指示灯进行显示，并通过两个DP网络工作指示灯分别显示两个DP网络的工作和通讯状态，同时可配字符通过显示屏液晶显示，显示测量和组态数据以及前端各通讯口的工作状态等参数，方便调试和维护，并可进行现场组态。同时，通过按键组和显示屏可以在现场进行参数设置和就地操作测试，特别是模块的继电器输出和所带负载设备的动作等情况测试，方便了现场调试、检修和测试。三、接线方式丰富。通讯端子同时提供了可插拔端子和DB9插座两种方式，可视情况选择接线方式，方便了现场的安装和接线。四、可同时带多台设备。开关量输入信号端子、开关量输出信号端子为6D0/12DI，如果连接的负载设备I/O点不多，则可多台设备共用同一模块，减少了系统成本，比独立的自带总线接口的设备更具性价比的优势。五、开放性强。由于采用了现场总线技术，本专利技术具有很好的开放性，通讯协议是完全开放和公开的，非常易于和其它系统特别是DCS进行联网。六、高抗干扰能力和环境适应性。本专利技术中I/O采用光电隔离、继电器隔离，通讯采用光电隔离、通过光纤传输等，此外，屏蔽中使用了通讯线屏蔽、金属机壳屏蔽，校验运用奇偶校验、报文累加和校验，具有非常强的环境适应和抗干扰能力。本专利技术工作的环境温度为_20°C -70°C，防护等级为IP56，因此适用于锅炉顶部等温度环境比较恶劣的场所。本专利技术结构简单，成本低，可靠稳定，通讯率高，大幅减少了电缆使用，易于推广使用。【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的冗余现场总线I/O控制装置整体结构图；图2为本专利技术实施例提供的冗余现场总线I/O控制装置结构框图；图3为本专利技术实施例提供的电源端子接线示意图；图4为本专利技术实施例提供的电源端子、开关量输入信号端子、开关量输出信号端子及通讯端子的排布及实体结构图；图5为本专利技术实施例提供的开关量输入的显示格式示意图；图6为本专利技术实施例提供的DP通讯接口 A状态显示示意图；图7为本专利技术实施例提供的DP通讯接口 B状态显示示意图；图8为本专利技术实施例提供的非设置状态时显示屏显示示意图；图9为本专利技术实施例提供的进入设置状态后显示屏显示示意图；图10为本专利技术实施例提供的DP通讯接口 A的地址设置示意图；图11为本专利技术实施例提供的DP通讯接口 B的地址设置示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本专利技术。请参照图1和图2所示，本实施例中冗余现场总线I/O控制装置具体包括控制主板(图中未不出)、显不控制板101、电源端子102、开关量输入信号端子103、开关量输出信号端子104及通当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冗余现场总线I/O控制装置，其特征在于，包括控制主板、显示控制板、电源端子、开关量输入信号端子、开关量输出信号端子及通讯端子；所述控制主板包括中央处理器、存储器、电源接口、输入接口、输出接口、两个DP从站控制器、两个光电隔离电路、两个收发电路；所述显示主板包括按键组、显示屏、指示灯组；所述存储器、电源接口、输入接口、输出接口以及两个DP从站控制器连接中央处理器，所述两个光电隔离电路与两个DP从站控制器对应连接，所述两个收发电路对应连接两个光电隔离电路；所述电源端子、开关量输入信号端子、开关量输出信号端子、通讯端子与控制主板上的电源接口、输入接口、输出接口、两个收发电路连接；所述按键组、显示屏、指示灯组连接控制主板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，闵洪涛，彭征宇，秦鹏，郑永恒，文敏哲，杨文盈，杜云峰，
申请(专利权)人：无锡华东电站自动化仪表厂，中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32