CN113612473A - 一种模拟量输出型隔离式安全栅 - Google Patents
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Abstract
一种模拟量输出型隔离式安全栅，包括光电耦合芯片U6，第一运算放大器U5，第二运算放大器U7，输入端子P3，输出端子P1，电源指示灯D18组成输出端防爆处理电路，所述输入端子P3输送信号到第一运算放大器U5，第一运算放大器U5控制光电耦合芯片U6的输入，光电耦合芯片U6控制第二运算放大器U7，第二运算放大器U7输送信号给输出端子P1，电源状态指示灯D17受非安端电源控制且常亮。本发明可以提供一种模拟量输出型隔离电路，同时进行防爆处理，限制模拟量信号从控制器输送到现场时数据线路上的能量，使之不足以引燃爆炸性混合物，同时对两个设备进行电气隔离，增强了工业控制网络的抗干扰性。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种信号隔离安全装置，具体地说涉及一种在控制器和现场执行器之间进行模拟量信号传输，限制传输线路上的能量，使之在安全可控的范围内进行数据传输、自动控制和远程操作，能进行信号隔离传输和防爆处理的一种模拟量输出型隔离式安全栅。
背景技术
随着工业自动化程度的不断提高，自动控制的应用越来越高，在控制系统中，模拟量输出非常普遍。对于一些自然界中连续变化物理变量(如温度、压力、液位、流量等)的控制，用模拟量可以很好的表达它的指标，比如控制一个线性阀门的开度，控制电机的转速，控制液位的高低等通常都是模拟量输出信号。目前在煤炭、石油、天然气等工业区，传输的模拟量输出信号必须是安全的。现场直接在没有防爆处理的线路上进行传输模拟量输出信号有可能会引起打火的情况，这样生命财产安全无法得到保障，这在爆炸性环境中是不允许的。因此需要来限制模拟量设备的能量。普通的模拟量输出信号不能直接在具有爆炸危险性的场合使用，例如煤炭、石油化工、天然气等，当这些领域进行模拟量输出信号传输的时候就会存在线路打火引燃爆炸性可燃物的危险性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种在控制器和现场执行器之间进行模拟量信号传输，限制传输线路上的能量，使之在安全可控的范围内，进行数据传输、自动控制和远程操作，能进行信号隔离传输和防爆处理的一种模拟量输出型隔离式安全栅。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模拟量输出型隔离式安全栅，包括光电耦合芯片U6，第一运算放大器U5，第二运算放大器U7，输入端子 P3，输出端子P1，电源指示灯D18组成输出端防爆处理电路，所述输入端子P3 输送信号到第一运算放大器U5，第一运算放大器U5控制光电耦合芯片U6的输入，光电耦合芯片U6控制第二运算放大器U7，第二运算放大器U7输送信号给输出端子P1，电源状态指示灯D17受非安端电源控制且常亮。
本发明的有益效果是，本发明可以提供一种模拟量输出型隔离电路，同时进行防爆处理，限制模拟量信号从控制器输送到现场时数据线路上的能量，使之不足以引燃爆炸性混合物，同时对两个设备进行电气隔离，增强了工业控制网络的抗干扰性。本发明可以用于控制抽油电机转速的变频器，当连接非防爆的 PLC或其他抽油控制器时加入本电路就可以实现可靠的通讯保障。将控制器的模拟量输出信号隔离传输到变频器，同时进行防爆处理，控制器往现场传输的任意一路的模拟量信号，线路上能量都不足以引燃爆炸性混合物，同时对两个设备进行电气隔离，增强了工业控制的安全性和可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例，进一步说明本发明的一种模拟量输出型隔离式安全栅的结构和特点，附图中：
图1是本发明的实施例一的电路图。
图2是本发明的实施例一的方框图。
图中：U6.光电耦合芯片，U5.第一运算放大器，U7.第二运算放大器，P1. 输入端子，P3.输出端子，D18.电源状态指示灯。
具体实施方式
在图1所示实施例中，设置有输出端防爆处理电路，光电耦合芯片(U6)，第一运算放大器(U5)，第二运算放大器(U7)，输入端子(P3)，输出端子(P1)，电源指示灯(D18)。
实施本发明的一种模拟量输出型隔离式安全栅，包括光电耦合芯片(U6)，第一运算放大器(U5)，第二运算放大器(U7)，输入端子(P3)，输出端子(P1)，电源指示灯(D18)组成输出端防爆处理电路，所述输入端子(P3)输送信号到第一运算放大器(U5)，第一运算放大器(U5)控制光电耦合芯片(U6)的输入，光电耦合芯片(U6)控制第二运算放大器(U7)，第二运算放大器(U7)输送信号给输出端子(P1)，电源状态指示灯(D17)受非安端电源控制且常亮。
实施本发明的一种模拟量输出型隔离式安全栅，输入端子(P1)第2脚电连接保险丝F5一端，输入端子(P1)第1脚电连接非本安端电源负极GND2端，保险丝F5的另一端电连接电容C35一端、电阻R31一端、电阻R29一端，电容 C35另一端和电阻R31另一端电连接非本安端电源负极GND2端，电阻R29另一端电连接电容C34一端和第一运算放大器(U5)的第3脚，电容C34另一端电连接非本安端电源负极GND2端，运算放大器(U5)的第2脚电连接电阻R32一端、电容C36一端、电容C33一端和光电耦合芯片(U6)第4脚，电阻R32另一端电连接电容C36另一端、第一运算放大器(U5)第4脚、非本安端电源负极GND2端，电容C33另一端电连接第一运算放大器(U5)第6脚和光电耦合芯片(U6)第2脚，第一运算放大器(U5)第7脚电连接电容C32一端和光电耦合芯片(U6)第3脚，电容C32另一端和光电耦合芯片(U6)第1脚电连接非本安端电源负极GND2端，电阻R38一端电连接非本安端电源正极V2端，电阻 R38另一端电连接电源状态指示灯(D18)正极端，电源状态指示灯(D18)负极端电连接非本安端电源负极GND2端。
实施本发明的一种模拟量输出型隔离式安全栅，光电耦合芯片(U6)第6脚电连接本安端电源正极端V10，光电耦合芯片(U6)第5脚电连接电容C37一端、电阻R33一端和第二运算放大器(U7)的第3脚，电容C37另一端电连接本安端电源负极GND1端，电阻R33另一端电连接可调电阻R36抽头端和可调电阻R36 一端，可调电阻R36另一端电连接本安端电源负极GND1端，第二运算放大器(U7) 第4脚电连接本安端电源负极GND1端，第二运算放大器(U7)第2脚电连接电阻R35一端，电阻R35另一端电连接电阻R37一端、电容C38一端和场效应管Q3的源极端，电阻R37另一端和电容C38另一端电连接本安端电源负极GND1端，第二运算放大器(U7)的第7脚电连接本安端电源正极端V10，第二运算放大器 (U7)的第6脚电连接电阻R30一端，电阻R30另一端电连接电阻R34一端和场效应管Q3的栅极端，电阻R34另一端电连接本安端电源负极GND1端，场效应管Q3的漏极端电连接电容C40一端和输出端子(P1)的第6脚，电容C40另一端电连接本安端电源负极GND1端。
实施本发明的一种模拟量输出型隔离式安全栅，本安端电源正极端V1电连接二极管D4正极端，二极管D4负极端电连接电容C8一端、电容C9一端、电阻R8一端，电容C8另一端和电容C9另一端电连接本安端电源负极GND1端，电阻R8另一端电连接稳压二极管D6负极端和电容C10一端，稳压二极管D6正极端电连接电容C10另一端、本安端电源负极GND1端，本安端电源正极端V1 电连接二极管D5正极端，二极管D5负极端电连接电阻R9一端，电阻R9另一端电连接电容C11一端和保险丝F2一端，保险丝F2另一端电连接齐纳式二极管D7负极端、齐纳式二极管D8负极端、齐纳式二极管D9负极端和电阻R10一端、电阻R11一端，齐纳式二极管D7正极端电连接齐纳式二极管D8正极端、齐纳式二极管D9正极端、电容C11另一端、电阻R41一端、输出端子(P1)第 6脚，电阻R10另一端电连接电阻R11另一端、电阻R12一端、电阻R13一端，电阻R12另一端电连接电阻R13另一端、电阻R41另一端和输出端子(P1)第5 脚。
实施本发明的一种模拟量输出型隔离式安全栅，是一种模拟量输出型隔离电路，同时进行防爆处理，限制模拟量信号从控制器输送到现场时数据线路上的能量，使之不足以引燃爆炸性混合物，同时对两个设备进行电气隔离，增强了工业控制网络的抗干扰性。本发明可以用于控制抽油电机转速的变频器，当连接非防爆的PLC或其他抽油控制器时加入本电路就可以实现可靠的通讯保障。将控制器的模拟量输出信号隔离传输到变频器，同时进行防爆处理，控制器往现场传输的任意一路的模拟量信号，线路上能量都不足以引燃爆炸性混合物，同时对两个设备进行电气隔离，增强了工业控制的安全性和可靠性。
实施本发明的一种模拟量输出型隔离式安全栅，可以保证控制器的模拟量信号安全的传输给现场执行器，同时进行防爆处理，控制器传输到现场的任意一路模拟量信号线路上能量都不足以引燃爆炸性混合物，同时对两个设备进行电气隔离，增强了工业控制的安全性和可靠性。例如：本发明用于控制抽油电机转速的变频器，当连接非防爆的PLC或其他抽油控制器时加入本电路就可以实现可靠的通讯保障。本发明的一种现场模拟量信号型操控的一些执行机构在接收控制器输出的模拟量信号时，对线路进行限压限流能量控制和电气隔离，保证了在爆炸性因素存在的自动控制场合传输线路的可靠性，实现自动控制和远程检测，能进行信号隔离传输和防爆处理。
实施本发明，效果很好。
Claims (4)
1.一种模拟量输出型隔离式安全栅，包括光电耦合芯片(U6)，第一运算放大器(U5)，第二运算放大器(U7)，输入端子(P3)，输出端子(P1)，电源指示灯(D18)组成输出端防爆处理电路，其特征在于，在所述输入端子(P3)输送信号到第一运算放大器(U5)，第一运算放大器(U5)控制光电耦合芯片(U6)的输入，光电耦合芯片(U6)控制第二运算放大器(U7)，第二运算放大器(U7)输送信号给输出端子(P1)，电源状态指示灯(D17)受非安端电源控制且常亮。
2.根据权利要求1所述的一种模拟量输出型隔离式安全栅，其特征在所述输入端子(P1)第2脚电连接保险丝F5一端，输入端子(P1)第1脚电连接非本安端电源负极GND2端，保险丝F5的另一端电连接电容C35一端、电阻R31一端、电阻R29一端，电容C35另一端和电阻R31另一端电连接非本安端电源负极GND2端，电阻R29另一端电连接电容C34一端和第一运算放大器(U5)的第3脚，电容C34另一端电连接非本安端电源负极GND2端，运算放大器(U5)的第2脚电连接电阻R32一端、电容C36一端、电容C33一端和光电耦合芯片(U6)第4脚，电阻R32另一端电连接电容C36另一端、第一运算放大器(U5)第4脚、非本安端电源负极GND2端，电容C33另一端电连接第一运算放大器(U5)第6脚和光电耦合芯片(U6)第2脚，第一运算放大器(U5)第7脚电连接电容C32一端和光电耦合芯片(U6)第3脚，电容C32另一端和光电耦合芯片(U6)第1脚电连接非本安端电源负极GND2端，电阻R38一端电连接非本安端电源正极V2端，电阻R38另一端电连接电源状态指示灯(D18)正极端，电源状态指示灯(D18)负极端电连接非本安端电源负极GND2端。
3.根据权利要求1所述的一种模拟量输出型隔离式安全栅，其特征在所述光电耦合芯片(U6)第6脚电连接本安端电源正极端V10，光电耦合芯片(U6)第5脚电连接电容C37一端、电阻R33一端和第二运算放大器(U7)的第3脚，电容C37另一端电连接本安端电源负极GND1端，电阻R33另一端电连接可调电阻R36抽头端和可调电阻R36一端，可调电阻R36另一端电连接本安端电源负极GND1端，第二运算放大器(U7)第4脚电连接本安端电源负极GND1端，第二运算放大器(U7)第2脚电连接电阻R35一端，电阻R35另一端电连接电阻R37一端、电容C38一端和场效应管Q3的源极端，电阻R37另一端和电容C38另一端电连接本安端电源负极GND1端，第二运算放大器(U7)的第7脚电连接本安端电源正极端V10，第二运算放大器(U7)的第6脚电连接电阻R30一端，电阻R30另一端电连接电阻R34一端和场效应管Q3的栅极端，电阻R34另一端电连接本安端电源负极GND1端，场效应管Q3的漏极端电连接电容C40一端和输出端子(P1)的第6脚，电容C40另一端电连接本安端电源负极GND1端。
4.根据权利要求1所述的一种模拟量输出型隔离式安全栅，其特征在所述本安端电源正极端V1电连接二极管D4正极端，二极管D4负极端电连接电容C8一端、电容C9一端、电阻R8一端，电容C8另一端和电容C9另一端电连接本安端电源负极GND1端，电阻R8另一端电连接稳压二极管D6负极端和电容C10一端，稳压二极管D6正极端电连接电容C10另一端、本安端电源负极GND1端，本安端电源正极端V1电连接二极管D5正极端，二极管D5负极端电连接电阻R9一端，电阻R9另一端电连接电容C11一端和保险丝F2一端，保险丝F2另一端电连接齐纳式二极管D7负极端、齐纳式二极管D8负极端、齐纳式二极管D9负极端和电阻R10一端、电阻R11一端，齐纳式二极管D7正极端电连接齐纳式二极管D8正极端、齐纳式二极管D9正极端、电容C11另一端、电阻R41一端、输出端子(P1)第6脚，电阻R10另一端电连接电阻R11另一端、电阻R12一端、电阻R13一端，电阻R12另一端电连接电阻R13另一端、电阻R41另一端和输出端子(P1)第5脚。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117394846A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 常州市索鼎自动化科技有限公司 | 用于本质安全型设备的隔离设备 |
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2021
- 2021-08-07 CN CN202110916155.XA patent/CN113612473A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN117394846A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 常州市索鼎自动化科技有限公司 | 用于本质安全型设备的隔离设备 |
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