CN109283871A - 一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器。该变送器包括微控制器、第一电流阀驱动报警电路和第二电流阀驱动报警电路，第一电流阀驱动报警电路包括第一电平转换器、第一电流阀和第一继电器，第二电流阀驱动报警电路包括第二电平转换器、第二电流阀和第二继电器，第一继电器信号端与第一电流阀的一端相连接，第一电流阀另一端与第一电平转换器一端相连接，第一电平转换器另一端与微控制器连接，第二继电器信号端与第二电流阀一端相连接，第二电流阀另一端与第二电平转换器一端相连接，第二电平转换器另一端与微控制器相连接。本发明提供的带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，能够实现变送器的报警功能。

Description

一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器
技术领域
本发明涉及变送器技术领域，特别是涉及一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器。
背景技术
工业自动化控制上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等；另外电物理量(简称电量)，例如电流、电压、功率、频率等，都需要转换成标准模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。采用的标准模拟量电信号是用4～20mA直流电流来传输模拟量。而这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。在这些变送器中二线制变送器由于自身结构的特点在自动控制领域应用的最为广泛。二线制是一种相对于四线系统(两根供电线路、两根通讯线路)，将供电线与信号线合二为一，两根线实现通讯兼供电。二线制节省了施工和线缆成本，给现场施工和后期维护带来了极大的便利。同时，二线制仪表符合本安防爆的要求，即24V/20mA的电流通断不足以引燃瓦斯爆炸，所以在化工、煤矿、石油天然气等领域全面取代了三线、四线制变送器。
由于二线制仪表，本身由电流环路供电，电流环仅能提供4mA以下的电流为仪表供电，所以对仪表的功耗提出苛刻要求。在智能型二线制设备，该类设备大多加入了微处理器、液晶显示、运放或者A/D、D/A等元件，因此设备功耗相对较高。如果再带有干接点输出报警功能，在常规上是无法实现的。这就是目前控制领域的二线制变送器都不具备干接点报警功能的原因。但是在化工、煤矿、石油天然气现场控制过程中，同时要求变送器具有报警功能的要求越来越多。
发明内容
本发明提供一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，能够实现智能型变送器的报警功能。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，其特征在于，包括微控制器、第一电流阀驱动报警电路、第二电流阀驱动报警电路和恒流源，所述第一电流阀驱动报警电路包括第一电平转换器、第一电流阀和第一继电器，所述第二电流阀驱动报警电路包括第二电平转换器、第二电流阀和第二继电器，所述恒流源为所述第一继电器、所述第二继电器提供工作电源，所述第一继电器的电源端与所述第二继电器的电源端相串联，所述第一继电器的信号端与所述第一电流阀的一端相连接，所述第一电流阀的另一端与所述第一电平转换器的一端相连接，所述第一电平转换器的另一端与所述微控制器相连接，所述第二继电器的信号端与所述第二电流阀的一端相连接，所述第二电流阀的另一端与所述第二电平转换器的一端相连接，所述第二电平转换器的另一端与所述微控制器相连接。
可选的，所述微控制器设置有预设值，所述预设值包括第一报警阀值对应所述第一电流阀报警电路和第二报警阈值对应所述第二电流阀报警电路，所述微控制器根据输入变送器的信号值与所述第一报警阈值、第二报警阈值进行比较，控制相应所述电流阀驱动报警电路工作，输出报警信号。
可选的，所述变送器的输入信号值大于所述第一报警阈值时，所述微控制器触发电平信号，通过第一电平转换器转换成驱动信号，驱动所述第一电流阀开启，所述第一继电器吸合；所述变送器的输入信号值大于所述第二报警阈值时，所述微控制器触发电平信号，通过第二电平转换器转换成驱动信号，驱动所述第二电流阀开启，所述第二继电器吸合。
可选的，所述二线制智能型变送器还包括显示模块，所述显示模块与所述微控制器相连接。
可选的，所述智能型变送器还包括供电电源，所述供电电源通过两芯电缆与智能型变送器相连接，所述智能型变送器的输入端与所述供电电源的正极相连接，所述智能型变送器的输出端与所述供电电源的负极相连接。
可选的，所述供电电源的供电电压为12-36VDC。
可选的，所述恒流源采用3.5mA的恒流源。
可选的，所述第一继电器和第二继电器均采用光半导体继电器。
该技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明提供的一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，包括微控制器、第一电流阀驱动报警电路和第二电流阀驱动报警电路，所述微控制器分别与第一电流阀驱动报警电路、第二电流阀驱动报警电路相连接，所述变送器的输入信号值大于所述第一报警阈值时，所述微控制器触发电平信号，通过第一电平转换器转换成驱动信号，驱动所述第一电流阀开启，所述第一继电器通电吸合，驱动报警信号输出；所述变送器的输入信号值大于所述第二报警阈值时，所述微控制器触发电平信号，通过第二电平转换器转换成驱动信号，驱动所述第二电流阀开启，第二继电器通电吸合，驱动报警信号输出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，能够实现智能型变送器的报警功能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器内部结构示意图，如图1所示，一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，其特征在于，包括微控制器2、第一电流阀驱动报警电路、第二电流阀驱动报警电路和恒流源9，所述第一电流阀驱动报警电路包括第一电平转换器3、第一电流阀4和第一继电器5，所述第二电流阀驱动报警电路包括第二电平转换器6、第二电流阀7和第二继电器8，所述恒流源9为所述第一继电器5、所述第二继电器8提供工作电源，所述第一继电器5的电源端与所述第二继电器8的电源端相串联，所述第一继电器5的信号端与所述第一电流阀4的一端相连接，所述第一电流阀4的另一端与所述第一电平转换器3的一端相连接，所述第一电平转换器3的另一端与所述微控制器2相连接，所述第二继电器8的信号端与所述第二电流阀7的一端相连接，所述第二电流阀7的另一端与所述第二电平转换器6的一端相连接，所述第二电平转换器6的另一端与所述微控制器2相连接。所述微控制器2设置有预设值，所述预设值包括第一报警阀值对应所述第一电流阀报警电路和第二报警阈值对应所述第二电流阀报警电路，所述微控制器2根据输入变送器的信号值与所述第一报警阈值、第二报警阈值进行比较，控制相应所述电流阀驱动报警电路工作，输出报警信号。所述变送器的输入信号值大于所述第一报警阈值时，所述微控制器2触发电平信号，通过第一电平转换器3转换成驱动信号，驱动所述第一电流阀4开启，所述第一继电器5吸合；所述变送器的输入信号值大于所述第二报警阈值时，所述微控制器2触发电平信号，通过第二电平转换器6转换成驱动信号，驱动所述第二电流阀7开启，所述第二继电器8吸合。所述二线制智能型变送器还包括显示模块1，所述显示模块1与所述微控制器2相连接。所述智能型变送器还包括供电电源10，所述供电电源10通过两芯电缆与智能型变送器相连接，所述智能型变送器的输入端与所述供电电源10的正极相连接，所述智能型变送器的输出端与所述供电电源10的负极相连接。所述恒流源9的输入端与所述供电电源10的正极相连接，所述恒流源9的输出端与第一继电器5的电源端相连接，所述第二继电器8的电源端与所述供电电源10的负极相连接。所述供电电源10的供电电压为12-36VDC。二线制智能型变送器将供电线与信号线合二为一，两根线实现通讯兼供电。二线制节省了施工和线缆成本，给现场施工和后期维护带来了极大的便利。所述恒流源9采用3.5mA的恒流源。所述第一继电器5和第二继电器8均采用光半导体继电器。选择光学半导体继电器，单只半导体的工作电流为3.5mA，稳定性好，工作温度范围宽，输入和输出端完全隔离，实现干接点输出。带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，不仅可以用到流量计量上，还可以用到压力、、流量、温度、液位等需要计量的场合。
二线制智能型变送器由于电流阀的作用既可以实现单个继电器动作，又可以实现两个继电器的联动。变送器采集传感器流量的信号值，比如微控制器2中第一预设值设定为流量的上限的报警阈值，微控制器2的第二预设值设定为流量的下限的报警阈值，传感器的采集流量的信号值与微控制器2的第一预设值进行比较，当采集的流量信号值大于第一预设值时，与第一预设值对应的第一电流阀驱动报警电路动作，输出报警信号；传感器的采集的流量信号值与微控制器2的第二预设值进行比较，当采集的流量信号值小于第二预设值时，与第二预设值对应的第二电流阀驱动报警电路动作，输出报警信号。所述微控制器2中的预设值可以设定成传感器不同的报警阈值，可以根据实际情况进行确定。
本发明提供的一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，包括微控制器、第一电流阀驱动报警电路和第二电流阀驱动报警电路，所述微控制器分别与第一电流阀驱动报警电路、第二电流阀驱动报警电路相连接，所述变送器的输入信号值大于所述第一报警阈值时，所述微控制器触发电平信号，通过第一电平转换器转换成驱动信号，驱动所述第一电流阀开启，所述第一继电器通电吸合，驱动报警信号输出；所述变送器的输入信号值大于所述第二报警阈值时，所述微控制器触发电平信号，通过第二电平转换器转换成驱动信号，驱动所述第二电流阀开启，第二继电器通电吸合，驱动报警信号输出。本发明提供一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，能够实现智能型变送器的报警功能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，其特征在于，包括微控制器、第一电流阀驱动报警电路、第二电流阀驱动报警电路和恒流源，所述第一电流阀驱动报警电路包括第一电平转换器、第一电流阀和第一继电器，所述第二电流阀驱动报警电路包括第二电平转换器、第二电流阀和第二继电器，所述恒流源为所述第一继电器、所述第二继电器提供工作电源，所述第一继电器的电源端与所述第二继电器的电源端相串联，所述第一继电器的信号端与所述第一电流阀的一端相连接，所述第一电流阀的另一端与所述第一电平转换器的一端相连接，所述第一电平转换器的另一端与所述微控制器相连接，所述第二继电器的信号端与所述第二电流阀的一端相连接，所述第二电流阀的另一端与所述第二电平转换器的一端相连接，所述第二电平转换器的另一端与所述微控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，其特征在于，所述微控制器设置有预设值，所述预设值包括第一报警阀值对应所述第一电流阀报警电路和第二报警阈值对应所述第二电流阀报警电路，所述微控制器根据输入变送器的信号值与所述第一报警阈值、第二报警阈值进行比较，控制相应所述电流阀驱动报警电路工作，输出报警信号。
3.根据权利要求2所述的带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，其特征在于，所述变送器的输入信号值大于所述第一报警阈值时，所述微控制器触发电平信号，通过第一电平转换器转换成驱动信号，驱动所述第一电流阀开启，所述第一继电器吸合；所述变送器的输入信号值大于所述第二报警阈值时，所述微控制器触发电平信号，通过第二电平转换器转换成驱动信号，驱动所述第二电流阀开启，所述第二继电器吸合。
4.根据权利要求1所述的带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，其特征在于，所述二线制智能型变送器还包括显示模块，所述显示模块与所述微控制器相连接。
5.根据权利要求1所述的带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，其特征在于，所述智能型变送器还包括供电电源，所述供电电源通过两芯电缆与智能型变送器相连接，所述智能型变送器的输入端与所述供电电源的正极相连接，所述智能型变送器的输出端与所述供电电源的负极相连接。
6.根据权利要求5所述的带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，其特征在于，所述供电电源的供电电压为12-36VDC。
7.根据权利要求1所述的带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，其特征在于，所述恒流源采用3.5mA的恒流源。
8.根据权利要求1所述的带有干接点输出报警功能的二线制智能型变送器，其特征在于，所述第一继电器和第二继电器均采用光半导体继电器。
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