一种在线硅酸根监测仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种在线硅酸根监测仪，其包括具备人机交互界面的主控模块；用于控制比色皿光源的强度、采集比色的电压信号、比色皿温度信号、样品温度信号的信号采集模块；用于采集液位检测开关量输入信号、控制驱动分析部分的计量泵、气泵、电磁阀和继电器的开关量输入输出模块；用于控制多路电流输出的电流输出模块；所述主控模块、信号采集模块、开关量输入输出模块以及电流输出模块均连接在一条总线上。采用本实用新型专利技术的监测仪，布线简单方便，一根总线电缆连接所有的功能模块；且各个模块可以按照功能的需要，就近安装，合理布局，信号线和控制线布线最短，抗干扰能力强，可靠性高，传输距离远，方便安装和维护。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于仪器仪表领域，具体涉及一种在线硅酸根监测仪。
技术介绍
目前在线硅酸根监测仪中，各厂家都采用专门为其设计和定制的电路和结构形式，不同种类的仪表电路模块之间没有通用性和互换性，而且由于在线硅酸根监测仪测量和控制电路比较复杂，涉及多路光学信号、温度信号需要采集，十几路电磁阀、计量泵、气泵、继电器需要控制，众多的(4～20)mA、RS485、ProfibusDP、GPRS、HART等模拟信号输出或者总线通讯形式，而且由于在线硅酸根监测仪体积比较庞大，导致输入输出信号的位置比较分散，使仪表布线长度较长而且复杂，集成度不高，可靠性差，不方便维护。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本技术提供一种在线硅酸根监测仪，布线简单方便，一根总线连接所有的功能模块；且各个模块可以按照功能的需要，就近安装，合理布局，信号线和控制线布线最短，抗干扰能力强，可靠性高，传输距离远，方便安装和维护。为达到以上目的，本技术采用的技术方案是：提供一种在线硅酸根监测仪，包括具备人机交互界面的主控模块；用于控制比色皿光源的强度、采集两路比色的电压信号、比色皿温度信号、样品温度信号的信号采集模块；用于采集液位检测开关量输入信号、控制驱动分析部分的计量泵、气泵、电磁阀和继电器的开关量输入输出模块；用于控制多路电流输出的电流输出模块；所述主控模块、信号采集模块、开关量输入输出模块以及电流输出模块均连接在一条4芯总线上。进一步，所述监测仪还包括用于为整个仪表提供电源的电源模块，所述电源模块通过2芯电源电缆与所述主控模块相连接。进一步，所述主控模块包括第一中央处理器CPU；与第一中央处理器CPU连接、用于为仪表提供实时时间的时钟；与第一中央处理器CPU连接、用于存储用户设置和运行记录非易失数据的第一数据存储器；与第一中央处理器CPU连接、用于用户升级仪表程序和导出仪表的数据记录的USBHOST接口；与第一中央处理器CPU连接、用于与具有同样接口的控制器通讯、获取仪表的测量数据参数的PROFIBUSDP接口；与与第一中央处理器CPU连接，用于在不方便布线的场合、可以借助于公共无线通讯网络远程获取仪表的数据的GPRS无线通讯模块。进一步，所述信号采集模块包括第二中央处理器CPU；与第二中央处理器CPU连接、用于监控第二中央处理器CPU可靠运行、防止程序跑飞和死机的第二硬件看门狗；与第二中央处理器CPU连接、用于存储相关的校准和设置数据的第二数据存储器。进一步，所述开关量输入输出模块包括第三中央处理器CPU；与第三中央处理器CPU连接，用于监控第三中央处理器CPU可靠运行、防止程序跑飞和死机的第三硬件看门狗；与第三中央处理器CPU连接、用于存储相关的设置数据的第三数据存储器。进一步，所述电流输出模块包括第四中央处理器CPU；与第四中央处理器CPU连接、用于获取测量数据和进行仪表的参数设置的HART通讯接口；与第四中央处理器CPU连接、用于监控第四中央处理器CPU的可靠运行、防止程序跑飞和死机的第四硬件看门狗；与第四中央处理器CPU连接、用于存储输出电流校准数据的第四数据存储器。本技术的有益技术效果在于：(1)本技术的监测仪，基于总线式通讯和供电的模块式电路组合结构，布线简单方便，一根总线连接所有的功能模块；(2)各个模块可以按照功能的需要，就近安装，使布局合理，信号线和控制线布线最短，抗干扰能力强，可靠性高；(3)CAN总线的可靠性高，不易受干扰，传输距离远，使各个模块可以按照需要安装，例如：主控模块(带LCD显示和键盘)可以安装在中控室，方便用户操作，而仪表的其它部分仍安装在监控测量的现场；(4)扩展功能简单易实现，如果现有功能不能满足需要，在不改变现有仪表的基础上，可以随时增加新的功能模块，只要接入仪表总线即可，即插即用，方便灵活；(5)本仪表可以借用其它同类仪表的功能模块，其它仪表也可以借用本仪表的功能模块，实现产品利益最大化，设计资源利用最大化，效益最大化。附图说明图1为本技术电路整体结构示意图；图2为本技术主控模块的结构示意图；图3为本技术开关量输入输出控制模块的结构示意图；图4为本技术信号采集模块的结构示意图；图5为本技术电流输出模块的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的具体实施方式作进一步详细的描述。如图1所示，是本技术提供的在线硅酸根监测仪电路结构示意图。其包括电源模块1#、主控模块2#、信号采集模块3#、开关量输入输出模块4#、4-20mA的电流输出模块5#。主控模块2#、信号采集模块3#、开关量输入输出模块4#以及电流输出模块5#均连接在一条4芯总线电缆上。其中，电源模块1#通过2芯电源电缆与主控模块2#相连接，为整个仪表提供DC24V电源，各个模块所需电源均由此电源隔离转换而来。另外，4芯总线电缆其中2线为CAN总线，2线为DC24V电源。由此，本技术采用上述电路结构，成本低、简单、清晰、可靠，安装、更换和维护方便。图2是主控模块结构示意图。主控模块包括第一中央处理器CPU；与第一中央处理器CPU连接的LCD接口和键盘接口；与第一中央处理器CPU连接的时钟，该时钟包括时钟芯片和电池，为仪表提供实时时间；与第一中央处理器CPU连接的第一硬件看门狗，用于监控第一中央处理器CPU的可靠运行，防止程序跑飞和死机；与第一中央处理器CPU连接的第一数据存储器，用于存储用户设置和运行记录非易失的数据；与第一中央处理器CPU连接的USBHOST接口，该USBHOST接口通过USBHOST芯片与第一中央处理器CPU连接，用于用户升级仪表程序和导出仪表的数据记录；具备RS485接口，通过隔离芯片与第一中央处理器CPU连接，为通讯软件执行标准的MODBUSRTU软件协议，可以与DCS、PLC的上位机通讯；具有PROFIBUSDP接口，通过隔离芯片与第一中央处理器CPU连接，可以与具有同样接口的DCS、PLC控制器通讯，获取仪表的测量数据等参数；与第一中央处理器CPU连接的GPRS无线通讯模块，该GPRS无线通讯模块与天线连接，在不方便布线的场合，可以借助于公共无线通讯网络远程获取仪表的数据。本模块通过4芯CAN总线获取DC24V总线电源，并通过DC-DC电源转换与其它功能模块交换数据，4芯CAN总线通过CAN总线接口及隔离芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线硅酸根监测仪，其特征是：包括具备人机交互界面的主控模块；用于控制比色皿光源的强度、采集两路比色的电压信号、比色皿温度信号、样品温度信号的信号采集模块；用于采集液位检测开关量输入信号、控制驱动分析部分的计量泵、气泵、电磁阀和继电器的开关量输入输出模块；用于控制多路电流输出的电流输出模块；所述主控模块、信号采集模块、开关量输入输出模块以及电流输出模块均连接在一条4芯总线上。

【技术特征摘要】
1.一种在线硅酸根监测仪，其特征是：包括具备人机交互界面的主控
模块；用于控制比色皿光源的强度、采集两路比色的电压信号、比色皿温度
信号、样品温度信号的信号采集模块；用于采集液位检测开关量输入信号、
控制驱动分析部分的计量泵、气泵、电磁阀和继电器的开关量输入输出模块；
用于控制多路电流输出的电流输出模块；所述主控模块、信号采集模块、开
关量输入输出模块以及电流输出模块均连接在一条4芯总线上。
2.如权利要求1所述的一种在线硅酸根监测仪，其特征是：还包括用
于为整个仪表提供电源的电源模块，所述电源模块通过2芯电源电缆与所述
主控模块相连接。
3.如权利要求1或2所述的一种在线硅酸根监测仪，其特征是：所述
主控模块包括第一中央处理器CPU；与第一中央处理器CPU连接、用于为仪
表提供实时时间的时钟；与第一中央处理器CPU连接、用于存储用户设置和
运行记录非易失数据的第一数据存储器；与第一中央处理器CPU连接、用于
用户升级仪表程序和导出仪表的数据记录的USBHOST接口；与第一中央处理
器CPU连接、用于与具有同样接口的控制器通讯、获取仪表的测量数据参数
的PROFIBUSDP接口；与与第一中央处理器CPU连接，用于在不方便布线的<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鸿鑫，陈云龙，边宝丽，刘海波，
申请(专利权)人：北京华科仪科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11