一种DCS系统16通道开关量输量输入模块技术方案

本实用新型专利技术公开了一种DCS系统16通道开关量输量输入模块，其特征在于，包括开关量输入电路、查询电路和FPGA，开关量输入电路用于输入多通道开关量，将接收到多通道开关量传输到查询电路；查询电路采用推挽式开关电源的方式，查询电压由24VDC变换为48VDC和12VDC，48VDC作为高选作用于多通道FPGA与查询电路连接，用于完成开关量数据监测以及与上位机控制器通讯，将检测到的开关量数据传输给上位机控制器。本实用新型专利技术极大的提高了DCS系统开关量输入模块的使用效率和抗干扰度，满足工业现场的需要。

A 16 channel switching input module for DCS system

The utility model discloses a switch 16 channel DCS system output input module, which is characterized in that the switch input circuit, including circuit and FPGA switch input circuit for multi-channel input switch quantity, the received multi-channel transmission switching to the query query circuit adopts push-pull circuit; switching power supply the query mode, voltage from 24VDC conversion to 48VDC and 12VDC, 48VDC as a highly selective effect on multi channel FPGA is connected with the circuit to complete the switch query, data monitoring and computer communication controller, the number of switch quantity will be detected according to the transmission to the host computer controller. The utility model greatly improves the use efficiency and the anti-interference degree of the switching input module of the DCS system, and meets the needs of the industrial field.

【技术实现步骤摘要】
一种DCS系统16通道开关量输量输入模块
本技术涉及DCS系统，尤其涉及一种DCS系统16通道开关量输量输入模块。
技术介绍
目前，分布式控制系统(distributedcontrolsystems,简称DCS)已被广泛应用于电力、石油、化工、钢铁、造纸、水泥、脱硫、除尘、水处理等自动化控制领域中，它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。新华DCS系统NetPAC是新华新一代的DCS系统。现有技术中，DCS系统中的开关量输入模块仅负责8路开关量信号的输入，一般都采用24V的查询电压，由于查询电路本身和开关量数据长距离的传输的需要，造成查询电压大幅度下降，使整个开关量输入模块的抗干扰度受到比较大的影响。本设计因此，本领域的技术人员致力于研究使用效率高、抗干扰能力强的DCS开关量输入模块，以提高DCS系统的使用效率和抗干扰度。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术提供一种DCS系统16通道开关量输量输入模块，采用16路开关量输入48V查询电压，并且查询电路使用单独的12V电源供电，极大的提高了整个模块的使用效率和抗干扰度。为实现上述目的，本技术提供了一种DCS系统16通道开关量输量输入模块，其特征在于，包括开关量输入电路、查询电路和FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)，其中，所述开关量输入电路用于输入16通道开关量信号，所述开关量输入电路与所述查询电路连接，将接收到16通道开关量信号传输到所述查询电路；所述查询电路采用推挽式开关电源的方式，查询电压由24VDC变换为48VDC和12VDC，所述48VDC作为高选作用于所述16通道，只有所述16通道电流大于阈值时通道才能正常工作，否则处于断开状态；所述12VDC用于给所述查询电路供电；所述FPGA与所述查询电路连接，用于完成开关量数据监测以及与上位机控制器通讯，将检测到的开关量数据传输给上位机控制器；在本技术的较佳实施方式中，所述开关量输量输入模块还包括接地检测电路，用于解决现场设备现场接地问题。在本技术的另一较佳实施方式中，所述FPGA为LATTICE公司MachXO2系列中的LCMXO2-1200芯片。在本技术的较佳实施方式中，所述FPGA通过串口与所述上位机控制器通讯。在本技术的另一较佳实施方式中，所述串口有两个，分别是串口A与串口B。技术效果本技术采用16路开关量输入48V查询电压，通道电流大于阈值才能检测数据，极大的提高了整个开关量输入模块的使用效率和抗干扰度，满足工业现场的需要。此外，采用了接地检测电路，能够更快更好的解决设备现场接地问题。以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本技术的一个较佳实施例的DCS系统16通道开关量输量输入模块的结构框图。图2是本技术的一个较佳实施例的DCS系统16通道开关量输量输入模块的查询电路图。图3是本技术的另一个较佳实施例的DCS系统16通道开关量输量输入模块的结构框图。具体实施方式如图1所示，一种DCS系统16通道开关量输量输入模块，包括开关量输入电路、查询电路和FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)。开关量输入电路，用于输入16通道开关量，开关量输入电路与查询电路连接，将接收到16通道开关量传输到查询电路。查询电路，如图2所示，采用推挽式开关电源的方式，查询电压由24VDC变换为48VDC和12VDC，48VDC作为高选作用于16通道，只有16通道电流大于阈值时通道才能正常工作，否则处于断开状态，极大提高模块抗干扰度；12VDC用于给所述查询电路供电。FPGA，与所述查询电路连接，用于完成开关量数据监测以及与上位机控制器通讯，将检测到的开关量数据传输给上位机控制器；本实施例中的FPGA采用的是LATTICE公司MachXO2系列中的LCMXO2-1200芯片，并使用Verilog语言编程。由于DCS系统的结构特点，与上位控制器通讯需要冗余，故在FPGA中设置了两个通讯接口，分别是串口A和串口B，来实现和上位机的数据交换。如图3所示，一种DCS系统16通道开关量输入模块还可以包括接地检测电路，用于解决现场设备现场接地问题。以上详细描述了本技术的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本技术的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DCS系统16通道开关量输量输入模块，其特征在于，包括开关量输入电路、查询电路和FPGA，其中，所述开关量输入电路用于输入16通道开关量信号，所述开关量输入电路与所述查询电路连接，将接收到16通道开关量信号传输到所述查询电路；所述查询电路采用推挽式开关电源的方式，查询电压由24VDC变换为48VDC和12VDC，所述48VDC作为高选作用于所述16通道，只有所述16通道电流大于阈值时通道才能正常工作，否则处于断开状态；所述12VDC用于给所述查询电路供电；所述FPGA与所述查询电路连接，用于完成开关量数据监测以及与上位机控制器通讯，将检测到的开关量数据传输给上位机控制器。

【技术特征摘要】
1.一种DCS系统16通道开关量输量输入模块，其特征在于，包括开关量输入电路、查询电路和FPGA，其中，所述开关量输入电路用于输入16通道开关量信号，所述开关量输入电路与所述查询电路连接，将接收到16通道开关量信号传输到所述查询电路；所述查询电路采用推挽式开关电源的方式，查询电压由24VDC变换为48VDC和12VDC，所述48VDC作为高选作用于所述16通道，只有所述16通道电流大于阈值时通道才能正常工作，否则处于断开状态；所述12VDC用于给所述查询电路供电；所述FPGA与所述查询电路连接，用于完成开关量数据监测以及与上位机控制器通讯，将检测到...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪德全，蒋杰，王维建，
申请(专利权)人：上海新华控制技术集团科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31