[实用新型]锅炉嵌入式控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于自动控制领域，具体地说，涉及一种锅炉嵌入式的控制装置。

背景技术

锅炉在运行过程中，需要随时检测水位、压力、温度、流量等信号，以免发生危险事故。目前已有的锅炉监控系统由现场传感器、变送器、中央处理器、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块组成，其中，中央处理器、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块集成在计算机上，一旦某个模块出现问题，整个系统将无法正常工作，不便于维修，稳定性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锅炉嵌入式控制装置，便于维修，具有很好的可靠性和稳定性。

为达到上述目的，本实用新型表述一种锅炉嵌入式控制装置，包括有中央处理器、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块，其关键在于：所述中央处理器与数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块通过双路CAN总线连接。

各个模块采用CAN总线连接，各模块间的工作相对独立，在一个模块出现故障后，只需要将这个出现故障的模块替换即可，不影响装置中其他模块的正常工作，装置的维修和保养方便，稳定性和可靠性好。

同时双路CAN总线的冗余设计，可以保证一路CAN总线出现故障后，另一路CAN总线接着继续工作，从而保证装置的稳定性和可靠性。

锅炉现场设置有现场传感器，用于检测锅炉的水位、压力、温度、流量等参数信号，现场传感器将检测的信号经过变送器转换成4-20mA的标准信号。模拟量输入模块用于接收这些标准信号，并通过CAN总线传送至中央处理器，中央处理器进行判断后，通过CAN总线输出控制信号给模拟量输出模块，模拟量输出模块输出4-20mA控制信号到执行结构，将锅炉的水位、压力、温度、流量等参数调至安全范围。

数字量输入模块用于接收外部来的数字信号，如手或自动状态信号、报警状态信号、设备运行状态信号等。该数字量输入模块通过CAN总线将接收的数字信号送入中央处理器，中央处理器处理后，通过CAN总线输出控制信号给数字量输出模块，数字输出模块根据接收的控制信号，实现对设备的控制，如控制锅炉启停、控制报警装置报警等。

所述中央处理器为两个，每个中央处理器均与双路CAN总线连接。采用双中央处理器的冗余技术，可以在一个中央处理器发生故障后，由另一个中央处理器代替前一个中央处理器的工作，保证装置的可靠性和稳定性。

所述中央处理器由主控微处理器、两个CAN控制器和两个CAN收发器组成，所述两个CAN控制器的数据输入输出端AD0～AD7分别与主控微处理器的数据输入输出端GPD0～GPD7并接，所述CAN控制器和CAN收发器一一对应，CAN控制器的接收发送端TXO、RXO分别连接CAN收发器的接收发送端RXD、TXD，每个CAN收发器的总线连接端CANH、CANL与一路CAN总线连接。

所述数字量输入模块由第一微控制器和四个第一光耦组成，所述四个第一光耦的输入端A1～A4接收输入的数字信号，这四个第一光耦的输出端C1～C4组成16路信号输出端，连接第一微控制器的16个数据输入端DINPUT1～DINPUT16，该第一微控制器的两路CAN总线连接端CANRXD1、CANTXD1和CANRXD2、CANTXD2分别与两路CAN总线连接。

所述数字量输出模块由第二微控制器和16个第二光耦组成，所述第二微控制器的两路CAN总线连接端CANRXD1、CANTXD1和CANRXD2、CANTXD2分别与两路CAN总线连接，该第二微控制器的数据输出端DECT1～DECT16分别连接16个第二光耦的数据输入端DECT1，16个第二光耦的数据输出端COUT1组成16路信号输出端，输出16路数字信号。

所述模拟量输入模块由第三微控制器和A/D转换器组成，所述A/D转换器的信号输入端AIN1～AIN8接收输入信号，该A/D转换器的信号输出端DIN1、DOUT1连接第三微控制器的信号输入端DIN7和DOUT7，该第三微控制器的两路CAN总线连接端CANRXD1、CANTXD1和CANRXD2、CANTXD2分别与两路CAN总线连接。

所述模拟量输出模块由第四微控制器和8个D/A转换器组成，所述第四微控制器的两路CAN总线连接端CANRXD1、CANTXD1和CANRXD2、CANTXD2分别与两路CAN总线连接，该第四微控制器的数据输出端SDA1～SDA8分别连接8个D/A转换器的数据输入端SDA1，所述8个D/A转换器的数据输出端IOUT组成8路信号输出端，输出8路模拟信号。