[实用新型]实现分布式控制系统与智能设备互连的输出接口装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及分布式控制系统(DCS，Distributed Control System)的数据交换技术，尤其涉及实现分布式控制系统与智能设备互连的输出接口装置。

背景技术

分布式控制系统是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，它综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)技术(即4C技术)，基本思想是实现对系统的分散控制、集中操作、分级管理、灵活配置以及方便组态。DCS具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。

自从分布式控制系统问世以来已经在各个行业的工业控制领域得到了广泛的应用，尤以系统本身的高可靠性、方便的组态软件、丰富的控制算法以及开放的联网能力等渐成为过程工业自动控制的主流系统。随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展，DCS正向着多元化、网络化、开放化以及集成管理的方向发展。因此，对其提出了更高的要求：必须能够将DCS与智能设备以及不同的DCS设备进行互连，来实现系统之间的数据交换。

可寻址远程传感器高速通道(HART，Highway Addressable Remote Transducer)现场总线协议是工业控制领域广泛认可的通讯标准，它兼容现有的4～20mA工业设备及电缆，同时还增加了设备间的数字通讯的能力。

目前，还没有采用HART现场总线协议应用于实现分布式控制系统与智能设备互连的多通道接口装置，且现有的接口装置还普遍存在着可靠性和速度性能问题。因此，需要提供一种实现分布式控制系统与智能设备互连的输出接口装置来解决上述问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实现分布式控制系统与智能设备的输出接口装置，能够通过采用HART现场总线协议提高接口互连的性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种实现分布式控制系统与智能设备互连的输出接口装置，包括控制模块、隔离模块以及多路输出通道，每一输出通道除了包括模拟输出通道的模拟输出信号处理模块外，还包括可寻址远程传感器高速通道的HART发送整形模块和输出耦合电容，其中：

控制模块中相应通道的可寻址远程传感器高速通道信号输出端通过隔离模块与相应的HART发送整形模块的输入端连接，该HART发送整形模块的输出端连接相应的输出耦合电容的一端，该输出耦合电容的另一端连接模拟输出信号处理模块中数模转换模块相应通道的输出端。

进一步地，模拟输出信号处理模块除了包括数模转换模块外，还包括相应通道的压/流变换器，其中：

控制模块相应通道的电流数据输出端通过所述隔离模块与数模转换模块相应的转换通道输入端连接，该转换通道输出端连接相应的压/流变换器的输入端，该压/流变换器的电流输出端作为相应模拟输出通道的电流输出端。

进一步地，每一输出通道还包括可寻址远程传感器高速通道的输入耦合电容和HART接收整形模块，其中：

相应模拟输出通道的输出端与相应的输入耦合电容的一端连接，该输入耦合电容的另一端连接相应的HART接收整形模块的输入端，该HART接收整形模块的输出端通过隔离模块连接控制模块相应通道的可寻址远程传感器高速通道信号输入端。

进一步地，

多个可寻址远程传感器高速通道的HART发送整形模块、输出耦合电容、所述HART接收整形模块、输入耦合电容、多个模拟输出通道的模拟输出信号处理模块均安装在子卡上，隔离模块和控制模块均安装在主卡上；

在模拟输出信号冗余底座上将多路的每一路输出信号并行连接在两套插槽相应位置上，每一套插槽安装主卡插槽和子卡插槽；其中，主卡插在主卡插槽上，子卡插在所述子卡插槽上，主卡、所述子卡相互通过信号的插针连在一起，并通过一个外壳罩住。

进一步地，每一输出通道还包括安装在子卡上的反馈信号采集模块和安装在底座上的信号选通模块；其中，反馈信号采集模块包括输入电阻、滤波器以及模数转换模块，其中：

输入电阻的两端分别连接相应输出通道的第一输出端和第二输入端，该输入电阻的两端同时连接相应滤波器的输入端，该滤波器的输出端连接模数转换模块的输入端，该模数转换模块的输出端通过隔离模块中相应的光电隔离器连接控制模块的反馈信号输入端；