一种多功能工业仪表中继设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多功能工业仪表中继设备，特别涉及性能可靠、制造简单、安装方便、使用简便、功能齐全的一种多功能工业仪表中继设备，与各种工况的仪表连接，从而为解决工业生产中的难点和痛点，为工业现场提供便捷的使用方法，同时为工业4.0的发展打下必备的技术基础。本实用新型专利技术主要设备外壳、外壳显示玻璃窗、嵌入式PC、外部直流供电接口、RS485接口一、RS485接口二、4‑20mA接口、无线通讯模块和防爆管接口几部分组成。实现了现场显示、中控室数据存储和云平台数据存储的多种数据存储形式，为全方位、多途径提高控制系统的可靠性提供了技术思路和手段。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能工业仪表中继设备
本技术涉及一种工业自动控制中使用的中继设备，特别是一种多功能工业仪表中继设备。
技术介绍
自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、压力、物位、流量、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术，包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用：(1)提高生产过程的安全性；(2)提高生产效率；(3)提高产品质量；(4)减少生产过程的原材料、能源损耗。传统的工业自动化系统即机电一体化系统主要是对设备和生产过程的控制，即由机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信号处理单元、接口等硬件元素，在软件程序和电子电路逻辑的有目的的信息流引导下，相互协调、有机融合和集成，形成物质和能量的有序规则运动，从而组成工业自动化系统或产品。在工业自动化领域，传统的控制系统经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散式控制系统DCS的发展历程。近年来，随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交互沟通的领域正迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理各个层次。工业控制机系统一般是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。今天，对自动化最简单的理解也转变为：用广义的机器(包括计算机)来部分代替或完全取代或超越人的体力。工业控制系统指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。工业自动化系统以构成的软、硬件可分类为：自动化设备、仪器仪表与测量设备、自动化软件、传动设备、计算机硬件、通信网络等。(1)自动化设备：包括可编程序控制器(PLC)、传感器、编码器、人机界面、开关、断路器、按钮、接触器、继电器等工业电器及设备；(2)仪器仪表与测量设备：包括压力仪器仪表、温度仪器仪表、流量仪器仪表、物位仪器仪表、阀门等设备；(3)自动化软件：包括计算机辅助设计与制造系统(CAD/CAM)、工业控制软件、网络应用软件、数据库软件、数据分析软件等；(4)传动设备：包括调速器、伺服系统、运动控制、电源系统、马达等；(5)计算机硬件：包括嵌入式计算机、工业计算机、工业控制计算机等；(6)通信网络：网络交换机、视频监视设备、通信连接器、网桥等。在上述的第(2)项中，即仪器仪表与测量设备，广泛应用于各类工业现场，以各类储罐区为例，需要实时测量各类储罐的物位信息，因此使用了很多类型的物位仪表，连续量测量的仪表主要有钢带液位计、超声波液位计、雷达液位计等，这些仪表的设计都很完美，除必要的远传接口，如4-20mA接口、RS485接口等接口方式外，仪表上还有各种显示接口，可以显示液位值、波形等各种参数，但是这类仪表大多安装在十几米，乃至几十米的高处，如果想看到或核对这些数据，仪表工必须攀爬到高处，给核对、巡检和维护带来很多不便。因此，能否将这些信息显示在现场维护和巡检比较方便的地方，给控制系统和仪表检测提出了新的课题。随着物联网无线通讯技术、微电子技术、计算机硬件技术、计算机软件技术和新材料技术的发展，本技术将使用一种全新的测量方法，综合应用各种技术的新特点，从而提供性能可靠、制造简单、安装方便、使用简便、功能齐全的的一种多功能工业仪表中继设备，与各种工况的仪表连接，从而为解决工业生产中的难点和痛点，为工业现场提供便捷的使用方法，同时为工业4.0的发展打下必备的技术基础。
技术实现思路
本技术的目的在于提供性能可靠、制造简单、安装方便、使用简便、功能齐全的一种多功能工业仪表中继设备。本技术总体思路是，为解决现有实际工况的需求，解决目前工业生产现场的难点和痛点，充分利用物联网无线通讯技术、微电子技术、计算机硬件技术、计算机软件技术和电子电器器件新技术的发展成果，开发出一种满足现场实际需要，接口丰富，功能齐全的新型中继和现场显示设备，并提供一种多功能工业仪表中继设备。本技术的目的是这样实现的：本技术主要由设备外壳、外壳显示玻璃窗、嵌入式PC、外部直流供电接口、RS485接口一、RS485接口二、4-20mA接口、无线通讯模块和防爆管接口几部分组成，其中，所述设备外壳的选用需要达到使用环境的防爆要求。进一步，所述显示玻璃窗上安装有玻璃，玻璃的选型要符合GB3836.2-2010等系列文件的防爆要求。进一步，所述嵌入式PC采用国内一家公司的产品。该产品是一款基于WindowsCE操作系统下的控制平台。它有拥有32位ARM926EJ高速处理器内核，产品全部预装正版CE操作系统。该产品实时性好，可支持多任务切换。主要用于可控制系统平台上的人机界面。适合工业控制、医疗仪器、监控测试、智能设备、智能家居，移动或车载系统等。通过串口和单片机等MCU控制器配合使用功能更完美。该产品可以基于VisualStudio2005，VisualStudio2008来开发，使用的语言可以用BASIC，C#或是VC++。因该产品选用高亮，大尺寸LCD显示屏，可以创造出更完善的人机界面系统，移植性能强大，您编译的系统同样可以运行在其他基于wince系统的arm体系结构操作平台上。另外，该产品支持强大的.NETCompactFramework3.5应用程序开发，简化了在智能设备上开发应用程序的过程，使得开发周期更加快速。进一步，所述外部直流供电接口是外部电源为本技术中继设备供电接口，同时还为连接到中继设备的过程仪表提供电源。进一步，所述RS485接口一是嵌入式PC上留出的一个接口，通过这个接口，可以与中控系统的PLC连接或与DCS系统连接，RS485接口一通过两线和控制系统连接。进一步，所述RS485接口二是嵌入式PC上留出的第二个通讯接口，这个接口主要和RS485接口的过程仪表连接，采用四线制连接，其中两根线是为仪表提供电源，另两根是RS485接口的A、B通讯线。进一步，所述4-20mA接口是嵌入式PC上留出的与带有4-20mA接口的过程仪表连接，采用两线制连接、或三线制连接方式。进一步，所述无线通讯模块是与嵌入式PC上的一个UART串口连接，通过嵌入式PC对编程，实现数据通过所述无线通讯模块传输到无线中继，并通过无线中继上的4G通讯模块，将仪表数据传输到仪表云平台，所述无线通讯模块根据实际需要可选用Wifi、Zigbee、LoRa、RPMA、NB-ioT等，还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能工业仪表中继设备，特别涉及一种工业自动控制中使用的中继设备，其特征在于：包括设备外壳(1)、外壳显示玻璃窗(2)、嵌入式PC(3)、外部直流供电接口(4)、RS485接口一(5)、RS485接口二(6)、4‑20mA接口(7)、无线通讯模块(8)、防爆管接口(9)几部分，其中，所述嵌入式PC(3)与外部直流供电接口(4)、RS485接口一(5)、RS485接口二(6)、4‑20mA接口(7)、无线通讯模块(8)连接，所述设备外壳(1)上留有外壳显示玻璃窗(2)，所述外壳显示玻璃窗(2)上安装有玻璃并与设备外壳(1)固定连接，所述防爆管接口(9)安装在设备外壳(1)上，所述嵌入式PC(3)固定安装在设备外壳(1)内。

【技术特征摘要】
1.一种多功能工业仪表中继设备，特别涉及一种工业自动控制中使用的中继设备，其特征在于：包括设备外壳(1)、外壳显示玻璃窗(2)、嵌入式PC(3)、外部直流供电接口(4)、RS485接口一(5)、RS485接口二(6)、4-20mA接口(7)、无线通讯模块(8)、防爆管接口(9)几部分，其中，所述嵌入式PC(3)与外部直流供电接口(4)、RS485接口一(5)、RS485接口二(6)、4-20mA接口(7)、无线通讯模块(8)连接，所述设备外壳(1)上留有外壳显示玻璃窗(2)，所述外壳显示玻璃窗(2)上安装有玻璃并与设备外壳(1)固定连接，所述防爆管接口(9)安装在设备外壳(1)上，所述嵌入式PC(3)固定安装在设备外壳(1)内。2.根据权利要求1所述的一种多功能工业仪表...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴昆，王天泽，亓俊涛，苏磊磊，陈晗兵，胡仕敬，黄健，
申请(专利权)人：王兴昆，
类型：新型
国别省市：北京,11