[实用新型]一种基于现场总线的热电偶测量模块

说明书

本实用新型提供一种基于现场总线的热电偶测量模块，包括处理器、以太网交换机、电源模块和总线隔离单元，处理器分别与以太网交换机、电源模块和总线隔离单元电连接，以太网交换机一路通过隔离变压器后与以太网连接器LINK1电连接，另一路通过隔离变压器后与以太网连接器LINK2电连接，总线隔离单元通过模数转换器与多路模拟开关电连接，多路模拟开关依次通过低通滤波电路、过压保护电路后与IO接口连接器电连接。本模块所有测量端口可以进行热电阻RTD和热电偶TC测量任意配置，集成标准以太网工业协议，特别适用于大数据量传输和实时控制温度测量系统使用，方便工业现场快速组网和系统扩展，满足客户不同需求。

技术领域

本实用新型涉及工业总线领域，尤其涉及一种基于现场总线的热电偶测量模块。

背景技术

高精度温度测量是工业自动化应用中的一个关键参数。在工业温度测量应用领域中，设备需要适应恶劣的工况环境，对温度采集要求测温范围广、采样速度快、精度要求高。现场中应用中不同的客户使用不同的温度传感器(TC或RTD传感器)以及不同接线方式(如2/3/4线制)，目前的温度采集模块很难同时满足这些不同测量需求；同时一些产品不具有标准工业总线协议，不满足大数据量的传输、不方便工业组网。因此，研发一种基于现场总线的热电偶测量模块是个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决以上技术问题，提供一种基于现场总线的热电偶测量模块，可以满足不同传感器需求，具备标准工业以太网总线协议，安全可靠、体积小巧的测量模块。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于现场总线的热电偶测量模块，包括处理器、以太网交换机、电源模块和总线隔离单元，所述处理器分别与以太网交换机、电源模块和总线隔离单元电连接，所述以太网交换机一路通过隔离变压器后与以太网连接器LINK1电连接，另一路通过隔离变压器后与以太网连接器LINK2电连接，以太网交换机扩展两路以太网接口进行数据传输，所述总线隔离单元通过模数转换器与多路模拟开关电连接，所述多路模拟开关依次通过低通滤波电路、过压保护电路后与IO接口连接器电连接。

进一步的，所述处理器还通过IO隔离单元与多路模拟开关电连接，控制多路模拟开关切换实现多通道和切换，实现温度的测量和读取。

进一步的，所述电源模块分别与一M8-4芯电源连接器IN管脚和一M8-4芯电源连接器OUT管脚电连接，电源模块将外部DC18～36V转换成内部电路需要3.3V和5V电平，同时电源OUT为下一级模块供电，方便模块级联。

进一步的，本控制模块采用IP67防护等级。

进一步的，所述以太网连接器LINK1和以太网连接器LINK2分别与外部以太网通信电路连接。IO接口连接器采集温度信号。

进一步的，所述处理器型号为STM32F407，所述电源模块包括LM2596和LM1117-3.3，所述以太网交换机型号为LAN9303。所述总线隔离单元为ADuM5401，所述IO隔离单元为ADuM1280，所述模数转换器为AD7193。

进一步的，所述以太网连接器为M8-4芯以太网连接器，所述IO接口连接器为M12-5芯IO连接器。

本控制模块采用以下方式进行级联：上一级M8-4芯电源连接器OUT接口与下一级M8-4芯电源连接器IN接口电连接，上一级以太网连接器LINK2与下一级以太网连接器LINK1电连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本模块所有测量端口可以进行热电阻RTD和热电偶TC测量任意配置，集成标准以太网工业协议，特别适用于大数据量传输和实时控制温度测量系统使用，方便工业现场快速组网和系统扩展；结构紧凑小巧，便于安装，特别适应工业现场恶略环境中使用，满足客户不同需求。

附图说明