[发明专利]一种蓄热式换热系统温度及液位一体式采集变送装置

权利要求书

1.一种蓄热式换热系统温度及液位一体式采集变送装置，其主要特征在于，包括：一台或多台一体式温度及液位采集变送控制器（101）、多路电极式液位采集探头（202）和多路NTC 10K 热电阻采集探头（203）；所述一体式温度及液位采集变送控制器（101）可通过三线制串行扩展总线（204）进行级联扩展；进一步的，所述一体式温度及液位采集变送控制器（101）包括MCU(102)、液位电极采集调理电路（103）、DC电源输入单元（104）、RS485通信单元（105）、10K NTC采集电路（106）、三线制串行扩展总线接口（107）；

所述DC电源输入单元（104）采用DC8～30V宽电压直流供电，其具有供电范围广，适用率高的特点；所述液位电极采集调理电路（103）采用电容耦合结构，所述电极式液位采集探头（202）连接至所述液位电极采集调理电路（103）采用液位电极n+1采集工作模式进行液位采集，所述液位电极n+1采集工作模式特征是在具有n+1路的液位电极采集系统中，n≥1时，n路电极做为电平输出电极，增强瞬态负载能力，1路电极作为电平采集电极，逐次循环，使n+1路电极依次为电平采集电极判定液位状态，又依次为电平输出电极输出高电位，避免传统意义上公共电极发生故障，整个液位电极检测系统瘫痪的情况发生；所述NTC 10K 热电阻采集探头（203）连接至所述10K NTC采集电路（106）进行温度采集；所述一体式温度及液位采集变送控制器（101）通过所述RS485通信单元（105）与外部上位机系统通信，通信协议遵循标准modbus_RTU协议，具有通讯抗干扰能力强，通信距离远的特点，所述一体式温度及液位采集变送控制器（101）在modbus_RTU协议中的可访问数据区寄存器地址定义规则为slave_ID*data_len+addr_offsets，slave_ID为三线制串行扩展总线设备ID号，并可通过RS485通讯单元（105）进行设置，data_len为控制器内可访问数据区长度，addr_offsets为所访问的寄存器在控制器内的地址偏移量；在需要多机使用时，所述一体式温度及液位采集变送控制器（101）通过所述三线制串行扩展总线接口（107）连接至三线制串行扩展总线（204）进行控制器与控制器之间的级联扩展，在待机状态下所述一体式温度及液位采集变送控制器（101）均作为从机存在，只有当外部上位机系统通过RS485串行总线读取所述一体式温度及液位采集变送控制器（101）内数据时，读取的范围超出与RS485串行总线连接的所述一体式温度及液位采集变送控制器（101）的数据区范围时，RS485串行总线连接的所述一体式温度及液位采集变送控制器（101）会自动调整为所述三线制串行扩展总线（204）上的主机，并将通过RS485串行总线接收到的数据报文中的寄存器首地址分解得到slave_ID和addr_offsets，再按照三线制串行扩展总线通讯协议与其他所述一体式温度及液位采集变送控制器（101）通信来读取数据，并将数据通过RS485串行总线返回给外部上位机系统，这样只需将其中一台采集变送控制器的RS485通信单元（105）与RS485串行总线连接即可实现通过该采集变送控制器访问所有三线制串行扩展总线（204）上的其他采集变送控制器，减少了RS485串行总线上的节点挂载数目，增加了通讯速率。

2.根据权利要求1所述的一种蓄热式换热系统温度及液位一体式采集变送装置，其特征在于，所述三线制串行扩展总线（204）采用一主多从通讯方式，即在一条通讯总线上最多只有一台主机，其他设备均为从机，通讯协议是首先由主机发送包含从机ID、从机被访问数据区首地址、从机被访问数据区长度、校验信息的报文，然后由所应答的从机按照被访问数据区首地址及被访问数据区长度生成应答数据，并在应答数据后添加校验信息构成应答数据报文后返回给主机，数据收发过程遵循字节从低到高字节内数据位由高到低的顺序，时钟信号高电平触发移位的原则。