專利名稱：工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的模擬量采集處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)模擬信號(hào)采集處理裝置，特別涉及工 業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的模擬量采集處理裝置。
背景技術(shù)：
大型工業(yè)企業(yè)每年的水、電、風(fēng)、氣、油等能源介質(zhì)的消耗量都非常 大。為了節(jié)能降耗，必須對(duì)能源介質(zhì)的消耗進(jìn)行計(jì)量與監(jiān)測(cè)。由于工業(yè)現(xiàn) 場(chǎng)往往只安裝了產(chǎn)生模擬信號(hào)的計(jì)量顯示裝置，無(wú)法將這些模擬信號(hào)(電 壓、電流信號(hào))進(jìn)行數(shù)字化采樣處理和向監(jiān)控中心上位機(jī)傳輸，因此不能 形成有效的監(jiān)測(cè)和計(jì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的 模擬量采集處理裝置，它能夠采集工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的能源介質(zhì)消耗的模擬信號(hào)量， 并計(jì)算處理后遠(yuǎn)程傳輸。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的 模擬量采集處理裝置，其技術(shù)方案為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的模擬量信 號(hào)線連接A/D轉(zhuǎn)換器，微處理器安裝在總線電路板上，電源穩(wěn)壓器連接所
述總線電路板，所述A/D轉(zhuǎn)換器以及RAM、 FLASH、 RS485接口芯片、RS232 接口芯片、鍵盤(pán)、顯示器通過(guò)總線電路板連接所述微處理器和電源穩(wěn)壓器， 所述電源穩(wěn)壓器的輸入、輸出端分別安裝高頻和低頻的濾波器。高頻和低 頻的濾波電器分別用于消除工業(yè)電源的低頻、高頻噪聲。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述A/D轉(zhuǎn)換器與所述微處理器之間連接光 耦隔離器，用于降低或消除模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器后的噪聲。同樣作為又一進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述微處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、RAM、 FLASH、 RS485接口芯片、RS232接口芯片的供電引腳加裝高頻電容，以消 除元器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻噪聲。
優(yōu)選的，本實(shí)用新型還包括看門(mén)狗，所述看門(mén)狗通過(guò)總線電路板連接 所述微處理器和電源穩(wěn)壓器。
更進(jìn)一步的，所述RAM、 FLASH、 RS485接口芯片、RS232接口芯片的
供電引腳安裝磁珠。
再優(yōu)選的，所述微處理器、總線電路板、A/D轉(zhuǎn)換器、RAM、 FLASH、 RS485 接口芯片、RS232接口芯片安裝在鋁質(zhì)封閉式結(jié)構(gòu)內(nèi)，鋁質(zhì)封閉式結(jié)構(gòu)可以 降低或屏蔽現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾，使本實(shí)用新型具有優(yōu)良的電磁兼容性能。
本實(shí)用新型具有優(yōu)良的抗電磁干擾，能在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下進(jìn)行 模擬信號(hào)的準(zhǔn)確采集處理，通過(guò)RS485接口技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)本裝置與上位機(jī) 之間的遠(yuǎn)距離可靠通訊。同時(shí)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用模塊集成技術(shù)， 造價(jià)低廉、維護(hù)方便。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，模擬量1、模擬量2…模擬量n分別為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的能 源介質(zhì)消耗模擬量，均為0 5V的電壓或4 20mA電流的模擬信號(hào)，通過(guò) 信號(hào)線分別連接A/D轉(zhuǎn)換器1、 A/D轉(zhuǎn)換器2…A/D轉(zhuǎn)換器n， A/D轉(zhuǎn)換器1、 2…n的型號(hào)為美國(guó)德州儀器公司的TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換器，它采用開(kāi)關(guān) 電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程。A/D轉(zhuǎn)換器1、 2…n通過(guò)光耦隔離器 與微處理器芯片CPU連接，根據(jù)本實(shí)施例微處理器芯片CPU的接口數(shù)量，n 《8。 A/D轉(zhuǎn)換器1、 2…n、光耦隔離器、RAM、 FLASH、 RS485接口芯片、RS232 接口芯片、看門(mén)狗、微處理器芯片CPU均安裝在總線電路板1上，通過(guò)總線電路板1上的總線連接。鍵盤(pán)、顯示器通過(guò)總線電路板1連接所述微處
理器和電源穩(wěn)壓器。電源穩(wěn)壓器連接總線電路板l，型號(hào)為MAX873基準(zhǔn)電 源，它產(chǎn)生+2. 5V的基準(zhǔn)電壓信號(hào)，向總線電路板1上的各元件提供電源。 電源穩(wěn)壓器由可充電的鎳鎘電池供電。為提高電源質(zhì)量，克服低頻噪聲對(duì) 系統(tǒng)的影響，在MAX873電壓源連接總線電路板的進(jìn)線處安裝幾十到幾百微 法的高頻和低頻濾波電容，以消除電源的噪聲。同時(shí)，為克服元器件工作 時(shí)產(chǎn)生的高頻噪聲，靠近RAM、 FLASH、 RS485接口芯片、RS232接口芯片、 看門(mén)狗的電源引腳地方，在電源和地之間加上O. lixF左右的電容。在RAM、 FLASH、 RS485接口芯片、RS232接口芯片的供電引腳還引入磁珠。數(shù)字信 號(hào)通過(guò)微處理器CPU配合RAM、 FLASH處理，進(jìn)行數(shù)字量累加計(jì)算并存儲(chǔ)。 看門(mén)狗專用芯片具有上電復(fù)位、低電壓監(jiān)測(cè)以及運(yùn)行異常復(fù)位功能，RAM 可以掉電保護(hù)，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。微處理器CPU處理后的用戶所 要顯示的內(nèi)容通過(guò)顯示器顯示出來(lái)。同時(shí)，通過(guò)RS485接口芯片、RS232 接口芯片把數(shù)據(jù)傳送到計(jì)量監(jiān)控中心的上位機(jī)中，通過(guò)上位機(jī)編制的軟件 模塊，生成各種用戶需要的報(bào)表。上述各器件集成在鋁質(zhì)封閉式機(jī)框中， 安裝在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，鋁質(zhì)封閉式機(jī)框可以保護(hù)機(jī)框內(nèi)的電子元器件不受 現(xiàn)場(chǎng)的酸堿粉塵腐蝕、同時(shí)起到降低或屏蔽現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾的作用，使本實(shí) 用新型裝置運(yùn)行更加穩(wěn)定、可靠。
應(yīng)該說(shuō)明的是，本具體實(shí)施方式
只是對(duì)本實(shí)用新型所做的示例性說(shuō)明 而并不限定它的保護(hù)范圍,本領(lǐng)域人員還可以對(duì)本實(shí)用新型做一些非實(shí)質(zhì) 性的改變，只要是不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)而對(duì)本專利進(jìn)行的改進(jìn)，都在本專利的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的模擬量采集處理裝置，其特征在于，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的模擬量信號(hào)線連接A/D轉(zhuǎn)換器，微處理器安裝在總線電路板上，電源穩(wěn)壓器連接所述總線電路板，所述A/D轉(zhuǎn)換器以及RAM、FLASH、RS485接口芯片、RS232接口芯片、鍵盤(pán)、顯示器通過(guò)總線電路板連接所述微處理器和電源穩(wěn)壓器，所述電源穩(wěn)壓器的輸入、輸出端分別安裝高頻和低頻的濾波器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的模擬量采集處理 裝置，其特征在于，所述A/D轉(zhuǎn)換器與所述微處理器之間連接光耦隔離器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的模擬量采集處理 裝置，其特征在于，還包括看門(mén)狗，所述看門(mén)狗通過(guò)總線電路板連接所述 微處理器和電源穩(wěn)壓器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的模擬量采集處理 裝置，其特征在于，所述微處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、RAM、 FLASH、 RS485接 口芯片、RS232接口芯片的供電引腳加裝高頻電容。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的模擬量采集處理 裝置，其特征在于，所述RAM、 FLASH、 RS485接口芯片、RS232接口芯片的供電引腳安裝磁珠。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的模擬量采 集處理裝置，其特征在于，所述微處理器、總線電路板、A/D轉(zhuǎn)換器、RAM、 FLASH、 RS485接口芯片、RS232接口芯片安裝在鋁質(zhì)封閉式結(jié)構(gòu)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及工業(yè)生產(chǎn)能源介質(zhì)消耗量測(cè)量和監(jiān)控領(lǐng)域，它提供的一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗模擬量采集處理裝置，將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源介質(zhì)消耗的模擬量信號(hào)線連接A/D轉(zhuǎn)換器，微處理器安裝在總線電路板上，電源穩(wěn)壓器連接所述總線電路板，所述A/D轉(zhuǎn)換器以及RAM、FLASH、RS485接口芯片、RS232接口芯片、鍵盤(pán)、顯示器通過(guò)總線電路板連接所述微處理器和電源穩(wěn)壓器，所述電源穩(wěn)壓器的輸入、輸出端分別安裝高頻和低頻的濾波器，在各芯片電源引腳加裝高頻電容或磁珠。它能夠適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境，采集現(xiàn)場(chǎng)的能源介質(zhì)消耗的模擬信號(hào)量，并計(jì)算處理后遠(yuǎn)程傳輸。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉、維護(hù)方便。
文檔編號(hào)G05B19/048GK201259621SQ20082019056
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者星 胡, 陳志武, 凱 黃 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司