CN114033558B - 一种低成本高速高精度的燃气轮机专用模拟量输出模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低成本高速高精度的燃气轮机专用模拟量输出模块，包括：三个输出模块和仲裁模块；每个所述输出模块的输入端均连接控制器，以接收数字信号，每个所述输出模块的输出端均连接所述仲裁模块，以将模拟信号发送至所述仲裁模块，所述仲裁模块用于对三个模拟信号进行分析，以执行不同的输出。本发明有效提高了模拟量输出模块的可靠性。

Description

一种低成本高速高精度的燃气轮机专用模拟量输出模块
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种低成本高速高精度的燃气轮机专用模拟量输出模块。
背景技术
目前，由于许多生产装置处在长周期运行的状态下，导致控制设备本身会导致生产装置的故障。因此，为了保证系统的长期可靠安全运行，须采用更多冗余的控制系统，因此，将燃气轮机控制系统设置为三重冗余控制系统，以使燃气轮机能够适应各种运行工况。
在燃气轮机控制系统中，模拟量输出模块用于将控制器输出的数字信号，转换成模拟信号。现有技术中的模拟量输出模块都是采用一块单片机同时控制多个通道输出的模式。由于单片机都是单线程的工作模式，因此在兼顾通讯和检测外部状态的情况下，单片机的工作效率相对较低，模拟量输出响应较慢。同时，由于模拟量的输出控制，通常有开环控制和闭环控制两种控制策略，导致控制精度较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本高速高精度的燃气轮机专用模拟量输出模块，以解决上述技术问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种低成本高速高精度的燃气轮机专用模拟量输出模块，包括：三个输出模块和仲裁模块；
每个所述输出模块的输入端均连接控制器，以接收数字信号，每个所述输出模块的输出端均连接所述仲裁模块，以将模拟信号发送至所述仲裁模块，所述仲裁模块用于对三个模拟信号进行分析，以执行不同的输出。
作为本发明的一种优选方案，所述仲裁模块，包括：
比较器，用于将三个模拟信号与预设信号进行对比，以分别分析三个模拟信号是否在预设精度范围内；
执行器，用于根据所述比较器分析结果执行不同的输出，包括：
当三个模拟信号均在预设精度范围内时，每个模拟信号均按照预设模式输出；
当三个模拟信号中有一个在预设精度范围外时，则关闭预设精度范围外所对应的所述输出模块。
作为本发明的一种优选方案，所述仲裁模块，包括：
安全预警模块，用于当三个模拟信号中有一个在预设精度范围外时，通过显示模块输出安全级别降低的预警信号。
作为本发明的一种优选方案，所述输出模块，包括：
单片机，用于与所述控制器连接，以接收数字信号；
数模转换模块，用于将数字信号转换成模拟信号，并发送至所述仲裁模块。
作为本发明的一种优选方案，所述输出模块，包括：
光耦隔离模块，用于对输出信号进行隔离。
作为本发明的一种优选方案，所述数模转换模块连接通道，且每个所述通道上均设置有保护电路。
本发明通过设置三重冗余模拟量输出模块，每个输出模块独立运行，使得任意一个输出模块故障都不会影响到其他两个输出模块的正常运行，因此，有效提高了模拟量输出模块的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的低成本高速高精度的燃气轮机专用模拟量输出模块其中一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明一实施例提供的低成本高速高精度的燃气轮机专用模拟量输出模块，如图1所示，包括：三个输出模块1和仲裁模块2；
每个输出模块1的输入端均连接控制器3，以接收数字信号，每个输出模块1的输出端均连接仲裁模块2，以将模拟信号发送至仲裁模块2，仲裁模块2用于对三个模拟信号进行分析，以执行不同的输出。
显然，通过设置三重冗余模拟量输出模块，每个输出模块独立运行，使得任意一个输出模块故障都不会影响到其他两个输出模块的正常运行，因此，有效提高了模拟量输出模块的可靠性。
在一些实施例中，仲裁模块2，包括：
比较器，用于将三个模拟信号与预设信号进行对比，以分别分析三个模拟信号是否在预设精度范围内；
执行器，用于根据比较器分析结果执行不同的输出，包括：
当三个模拟信号均在预设精度范围内时，每个模拟信号均按照预设模式输出；
当三个模拟信号中有一个在预设精度范围外时，则关闭预设精度范围外所对应的输出模块。
显然，通过以上设置，能够有效提高模拟量输出模块的精度，进而进一步提高输出模块的可靠性。
在一些实施例中，仲裁模块2，包括：
安全预警模块，用于当三个模拟信号中有一个在预设精度范围外时，通过显示模块输出安全级别降低的预警信号。
在一些实施例中，每个输出模块1，包括：
单片机，用于与控制器连接，以接收数字信号；
数模转换模块，用于将数字信号转换成模拟信号，并发送至仲裁模块。
显然，以上设置结构简单，因此，有效降低了成本。
在一些实施例中，每个输出模块1，包括：
光耦隔离模块，用于对输出信号进行隔离，进而有效地抑制系统噪声，消除接地回路的干扰。
在一些实施例中，数模转换模块连接通道，且每个通道上均设置有保护电路。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (5)

1.一种低成本高速高精度的燃气轮机专用模拟量输出模块，其特征在于，包括：三个输出模块和仲裁模块；
每个所述输出模块的输入端均连接控制器，以接收数字信号，每个所述输出模块的输出端均连接所述仲裁模块，以将模拟信号发送至所述仲裁模块，所述仲裁模块用于对三个模拟信号进行分析，以执行不同的输出；
所述仲裁模块，包括：
比较器，用于将三个模拟信号与预设信号进行对比，以分别分析三个模拟信号是否在预设精度范围内；
执行器，用于根据所述比较器分析结果执行不同的输出，包括：
当三个模拟信号均在预设精度范围内时，每个模拟信号均按照预设模式输出；
当三个模拟信号中有一个在预设精度范围外时，则关闭预设精度范围外所对应的所述输出模块。
2.根据权利要求1所述的模拟量输出模块，其特征在于，所述仲裁模块，包括：
安全预警模块，用于当三个模拟信号中有一个在预设精度范围外时，通过显示模块输出安全级别降低的预警信号。
3.根据权利要求2所述的模拟量输出模块，其特征在于，所述输出模块，包括：
单片机，用于与所述控制器连接，以接收数字信号；
数模转换模块，用于将数字信号转换成模拟信号，并发送至所述仲裁模块。
4.根据权利要求3所述的模拟量输出模块，其特征在于，所述输出模块，包括：
光耦隔离模块，用于对输出信号进行隔离。
5.根据权利要求4所述的模拟量输出模块，其特征在于，所述数模转换模块连接通道，且每个所述通道上均设置有保护电路。
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