一种DCS模拟量输入采集AI卡件制造技术

本发明专利技术公开一种DCS模拟量输入采集AI卡件，包括模拟量输入4‑20mA采集模块、主处理器模块、通信传输模块和电源模块；通过模拟量输入4‑20mA采集模块将8路模拟量4‑20mA电流信号转换为1‑5V电压信号，进一步再转换为数字量信号传输至主处理模块，主处理器将输入的数字量信号还原为输入通道仪表的物理模拟信号，并利用串行通信协议传输至通信传输模块，通信传输模块的通信处理对传输的物理模拟信号串行协议信号进行解码，进一步编码转换为工业以太网信号，经过以太网控制器、网络变压器和以太网接口传输至上级DCS中央控制单元，参与DCS生产工艺流程；本发明专利技术具有性价比高、应用范围广、可靠性高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种DCS模拟量输入采集AI卡件
本专利技术属于DCS卡件
，具体涉及一种DCS模拟量输入采集AI卡件。
技术介绍
随着半导体科技和信息技术的发展，目前大部分工业领域都实现了数字化控制，今后更是朝着人工智能发下发展。众所周知，工业自动化领域有许多复杂的工艺流程组成，具有生产的连续性，不间断性，可靠性和安全性。每个工艺控制都涉及大量的模拟量的数据采集，模拟量信号作为重要的反馈，应当朝着简单化、低成本、不受限的方向发展。各仪表将采集的压力、温度、流量等模拟量信号转化为4-20mA信号传输到测控系统，4-20mA信号是工业领域最普遍，最普通的模拟量信号，而模数转换通过采集电压信号进而转换为cpu可辨识的数字量信号，4-20mA电流信号需要转换为电压信号才能进行处理、采样、数字量转换。在当今激烈的竞争环境下，降低生产成本，稳定产品质量是大都企业提质增效的主要手段。发电厂DCS系统主要用来完成涉及到发电过程过程中参与生产的锅炉、汽机、电气、化学、热工等工艺流程的实现，起到多系统协调控制，最终实现电力安全、稳定、可靠的送出。无论是新建机组还是老旧机组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DCS模拟量输入采集AI卡件，其特征在于，包括模拟量输入4-20mA采集模块(1)、主处理器模块(2)、通信传输模块(3)和电源模块(4)；/n所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)输入端设置有8路模拟量输入通道，转换后的数字量信号输出与所述主处理器模块(2)数字量端口相连，所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)用于将采集的4-20mA电流信号转换为数字量信号并提供给所述主处理器模块(2)；/n所述通信传输模块(3)经通信端口与所述主处理器模块(2)通信端口相连，所述通信传输模块(3)用于将所述主处理器模块(2)还原的4-20mA模拟量信号转换为工业以太网信号传输至DCS中央控制单...

【技术特征摘要】
1.一种DCS模拟量输入采集AI卡件，其特征在于，包括模拟量输入4-20mA采集模块(1)、主处理器模块(2)、通信传输模块(3)和电源模块(4)；
所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)输入端设置有8路模拟量输入通道，转换后的数字量信号输出与所述主处理器模块(2)数字量端口相连，所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)用于将采集的4-20mA电流信号转换为数字量信号并提供给所述主处理器模块(2)；
所述通信传输模块(3)经通信端口与所述主处理器模块(2)通信端口相连，所述通信传输模块(3)用于将所述主处理器模块(2)还原的4-20mA模拟量信号转换为工业以太网信号传输至DCS中央控制单元；
所述主处理器模块(2)通过采集所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)输出的数字量信号，进一步分析、还原为模拟量信号，并将转换后的数字量信号提供给所述通信传输模块(3)进行编码；
所述电源模块(4)输入端与外接电源连接，将外接电源转换为所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)、主处理器模块(2)、通信传输模块(3)需要的额定电压，所述电源模块(4)用于为所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)、主处理器模块(2)和通信传输模块(3)供电。


2.根据权利要求1所述的一种DCS模拟量输入采集AI卡件，其特征在于，所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)包括接口电路、信号处理电路和AD转换电路，所述接口电路为8个两端口端子，奇数编号引脚与外接输入4-20mA信号的正端相连，偶数编号引脚均与外接4-20mA信号地相连，所述接口电路用于将仪表传输的4-20mA信号引接至所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)；所述信号处理电路包括8个250Ω采样电阻、2组运算放大器跟随电路，每个250Ω采样电阻与对应的接口电路相连，所述250Ω采样电阻用于将4-20mA模拟量信号转换为1-5V电压信号，并提供给运算放大器跟随电路，所述运算放大器跟随电路包括两片4通道运算放大器芯片和电阻，所述运算放大器跟随电路用于减小1-5V电压信号的内阻并提供给所述AD转换电路；所述AD转换电路包括5V基准电路和AD转换芯片电路，所述5V基准电路的输出端与所述AD转换芯片电路基准电压端相连，所述5V基准电路包括两个基准电源芯片和两个可调电阻，所述5V基准电路用于为AD转换芯片电路提供模/数转换必须的基准电压，所述AD转换芯片电路包括两个4通道AD转换芯片，所述AD转换芯片电路用于将1-5V电压信号转换为数字量信号。


3.根据权利要求1所述的一种DCS模拟量输入采集AI卡件，其特征在于，所述主处理器模块(2)包括主处理器、主处理器模块时钟系统和主处理器模块复位系统，所述主处理器模块时钟系统连接至所述主处理器时钟端口，为所述主处理器提供时钟节拍信号，所述主处理器模块复位系统与所述主处理器复位端口相连，用于使所述主处理器装载的程序介质从头开始执行，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇水潮，牟春华，孙钢虎，兰昊，米珂，雷富坤，姜宁，高峰，杨沛豪，郭新宇，孙梦瑶，李志鹏，赵俊博，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61