一种含系统组网的底板式安全栅系统技术方案

一种含系统组网的底板式安全栅系统，属于通信及安全栅技术领域。本发明专利技术包括智能底板、设于智能底板上的若干个安全栅、与若干个块智能底板通信连接的智能网关；智能底板设有：信号通道，根据安全栅型号，通过集成线缆将安全栅传输来的本安信号传输至控制系统；报警DO信号通道，通过底板报警信号处理电路，将安全栅传输来的报警DO信号转换为RS485信号，并传输至智能网关；智能底板将其上的所有安全栅传输的本安信号通过信号通道传输至控制系统，并将其上的所有安全栅传输的报警DO信号通过报警DO信号通道传输至智能网关，智能网关将RS485信号通过一路数字通道传输至控制系统。本发明专利技术的集成度高，接线方便适合密集安装，简化工程量，可靠性强，方便维护。方便维护。方便维护。

【技术实现步骤摘要】
一种含系统组网的底板式安全栅系统


[0001]本专利技术涉及通信及安全栅
，尤其涉及一种含系统组网的底板式安全栅系统。

技术介绍

[0002]工业控制系统、PLC与现场仪表间需要安全栅实现现场设备和控制系统之间的隔离信号传输，保障电器设备和人身的安全。安全栅符合本安防爆要求，具备严格的隔离能力，它安装在安全场所，与安装在危险场所的本质安全防爆设备共同组成本质安全防爆系统。利用内部的隔离器件、限压、限流元件来限制流向危险区的故障能量，从而保证危险场所的电器设备和人身的安全。
[0003]工控领域常用的低压直流信号点位众多（大型系统点位过万），安全栅通常需要密集安装（一个机柜安装数百块安全栅，众多机柜）。大量的安全栅安装接线复杂，布线也复杂，同时为了检测安全栅的损坏情况，通常需要把每块电涌保护器的报警端子接入系统的DI点。当安全栅数量众多的情况下，消耗的布线资源及系统DI资源也是天量，同时繁琐的接线布线，也大大降低了系统的可靠性、经济型与可维护性。
[0004]目前常用的安全栅具有如下缺点：导轨式安全栅，为了实现密集安装，出现了导轨式安全栅。限于体积问题一般未设计报警电路，即使设计有报警输出但需要单独接线，装配较为繁琐且不便于检修；常规底板式安全栅，解决导轨式安全栅集成度低，大量集中安装时接线工作量大、人工安装易出错等问题，出现了底板式安全栅。中大型项目I/O点较多时，采用底板式产品优势明显：系统安全性增强；方便实现信号冗余；方便用户维护维修；简化工程量；减少人为错误；解决I/O柜与DCS柜现场连线问题等。
[0005]但常规底板式安全栅仅仅是将报警信号作为DO通道简单集成在预制线束中，并没有从本质上解决一路报警对应一路DO产生资源浪费的问题，中大型项目的数万块安全栅报警端口依旧对应DCS数万个DI点位。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种含系统组网的底板式安全栅系统，其系统集成度高，接线方便适合密集安装，简化工程量，可靠性强，方便维护。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种含系统组网的底板式安全栅系统，包括智能底板、设于智能底板上的若干个安全栅、与若干个块智能底板通信连接的智能网关；所述智能底板设有：信号通道，根据安全栅型号，通过集成线缆将所述安全栅传输来的数字量或模拟量本安信号传输至控制系统；报警DO信号通道，通过底板报警信号处理电路，将安全栅传输来的报警DO信号转
换为RS485信号，并传输至所述智能网关；所述智能底板将其上的所有安全栅传输的本安信号通过所述信号通道传输至控制系统，并将其上的所有安全栅传输的报警DO信号通过所述报警DO信号通道传输至所述智能网关，智能网关将与其通信连接的所有智能底板传输来的RS485信号通过一路数字通道传输至控制系统。
[0008]本专利技术主要通过智能底板上的底板报警信号处理电路，将智能底板上的所有安全栅传输来的报警DO信号转换为RS485信号，并由智能网关接收若干块智能底板传输来的所有RS485信号，最后通过一路数字通道传输至控制系统。例如，每块智能底板上设置有16个安全栅，也即每块智能底板向智能网关传输16路的RS485信号，而一个智能网关通信连接有4块智能底板，则一个智能网关通过一路数字通道就可向控制系统传输64路RS485信号，相比常规的一路报警DO信号通过一路通道传输的方式，大大简化了现场布线，节约了控制系统DI点位。
[0009]作为本专利技术优选，连接智能底板的若干个所述智能网关均通信连接于一个上级智能网关，所述上级智能网关将所有智能网关接收到的RS485信号通过一路数字通道传输至控制系统。例如，每个智能网关连接有4块智能底板，4个智能网关均连接至上级智能网关，则上级智能网关可通过一路数字通道传输16*4*4=256路RS485信号，进一步节约控制系统DCS点位资源。
[0010]作为本专利技术优选，多个所述智能网关级联组成次级通信网络，次级通信网络中，连接智能底板的智能网关将接收到的RS485信号逐级传输至一个最高级智能网关，所述最高级智能网关将接收到的RS485信号通过一路数字通道传输至控制系统。由于每个智能网关所连接的智能底板有限，且一个上级智能网关连接的下级智能网关数量有限，所以为了进一步提高一路数字通道的信号传输量，通过智能网关级联组成次级通信网络，并通过增加次级通信网络的层级，使得信号传输量呈指数增加。
[0011]作为本专利技术优选，每块所述智能底板配置有不同的硬件地址，以准确定位报警DO信号发出的位置。
[0012]作为本专利技术优选，为智能底板配置硬件地址的方法具体为：为第一个智能底板预设硬件地址，随后按计数方式依次生成其他硬件地址，并分别配置给其他智能网关。自动生成硬件地址，避免人工设置造成的错误，按计数方式是指：例如为第一个智能底板预设的硬件地址为1000，则后续自动生成的硬件地址为1001、1002、1003
……
。
[0013]作为本专利技术优选，为第一智能底板预设硬件地址后，当有新的智能底板接入网络时，查找最近接入网络的智能底板的硬件地址，并根据该硬件地址按序生成新的硬件地址，并分配给刚接入的智能底板。如此，按照智能底板接入网络的顺序来分配硬件地址，更加有序，且不会造成资源的浪费。
[0014]作为本专利技术优选，所述底板报警信号处理电路采用FM33LC045N芯片，可同时对16路报警DO信号进行转换。
[0015]作为本专利技术优选，每块所述智能底板上装配有16个安全栅，每个所述智能网关通信连接有4
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16块智能底板，具体可根据硬件接口数量等物理条件，来选择适当的接入一个智能网关的智能底板数量，以兼顾拆装维护的便捷性。
[0016]本专利技术的优点是：
1、通过智能底板来实现安全栅的集中式密集安装，安装方便且安装密度大，后期维护拆装安全栅也更加方便；2、通过智能底板上的报警信号处理电路将16块安全栅的报警信号转换为RS485信号，再通过智能网关连接多块智能底板，通过智能网关的单一数字接口替代大量DI接口监控报警信号输出，并精确定位异常安全栅所在智能底板，大大节约了系统监测安全栅失效的DI口资源；3、通过多个智能网关的级联组成次级通信网络，使得一路数字通道传输的信号量呈指数增加，以满足更高的要求。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一种含系统组网的底板式安全栅系统的原理框图；图2为本专利技术中智能网关配合智能底板小型系统组网示意图；图3为本专利技术中智能网关配合智能底板中型系统组网示意图；图4为本专利技术中智能网关配合智能底板大型系统组网示意图；图5为本专利技术中底板报警信号处理电路的示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的详细说明。如图1和2所示，本专利技术提供一种含系统组网的底板式安全栅系统，包括智能底板、设于智能底板上的若干个安全栅、与若干个块智能底板通信连接的智能网关；所述智能底板设有：信号通道，根据安全栅型号，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含系统组网的底板式安全栅系统，其特征在于，包括智能底板、设于智能底板上的若干个安全栅、与若干个块智能底板通信连接的智能网关；所述智能底板设有：信号通道，根据安全栅型号，通过集成线缆将所述安全栅传输来的数字量或模拟量本安信号传输至控制系统；报警DO信号通道，通过底板报警信号处理电路，将安全栅传输来的报警DO信号转换为RS485信号，并传输至所述智能网关；所述智能底板将其上的所有安全栅传输的本安信号通过所述信号通道传输至控制系统，并将其上的所有安全栅传输的报警DO信号通过所述报警DO信号通道传输至所述智能网关，智能网关将与其通信连接的所有智能底板传输来的RS485信号通过一路数字通道传输至控制系统。2.根据权利要求1所述的一种含系统组网的底板式安全栅系统，其特征在于，连接智能底板的若干个所述智能网关均通信连接于一个上级智能网关，所述上级智能网关将所有智能网关接收到的RS485信号通过一路数字通道传输至控制系统。3.根据权利要求1所述的一种含系统组网的底板式安全栅系统，其特征在于，多个所述智能网关级联组成次级通信网络，次级通信网络中，连接智能底板的智能网关将接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雨轩，黄兴，徐德宏，童灵，
申请(专利权)人：浙江中控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：