基于ff現(xiàn)場總線的多路氣體檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及有毒、有害、爆炸性氣體檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于FF現(xiàn)場總線的多路氣體檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]FF現(xiàn)場總線是在過程自動(dòng)化領(lǐng)域得到廣泛支持和具有良好發(fā)展前景的技術(shù)，它綜合了通信技術(shù)和分散控制技術(shù)DCS。
[0003]FF現(xiàn)場總線是一種全數(shù)字、串行、雙向的通信自動(dòng)化系統(tǒng)，作為一種通信系統(tǒng)，它具有開放型數(shù)字通信功能，可與各種通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。
[0004]FF現(xiàn)場總線還支持總線供電與本質(zhì)安全。
[0005]為了預(yù)防人身傷害與火災(zāi)以及爆炸事故的發(fā)生，保障石油化工企業(yè)的安全，石油化工企業(yè)必須安裝可燃?xì)怏w和有毒氣體報(bào)警器。
[0006]目前可燃?xì)怏w與有毒氣體檢測一般基于電化學(xué)、催化燃燒、光離子、半導(dǎo)體原理，通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器將傳感器上的模擬信號轉(zhuǎn)換到數(shù)字信號，單片機(jī)通過計(jì)算分析出被檢測氣體的濃度含量，將檢測到的氣體濃度現(xiàn)場顯示，并且在將濃度信號轉(zhuǎn)化成4_20mA的模擬信號發(fā)送到DCS控制室集中監(jiān)控。
[0007]通過4_20mA傳輸?shù)臍怏w檢測儀有以下幾點(diǎn)缺點(diǎn)。
[0008]l、4_20mA信號是一種模擬信號，容易受到干擾產(chǎn)生誤差，如圖1所示，信號多次的進(jìn)行A/D, D/A轉(zhuǎn)換，每一次次轉(zhuǎn)換都將帶入誤差；
[0009]2、由于4_20mA是非總線信號，每個(gè)傳感器采集的信號都需要使用一路線路來傳輸信號，造成施工與維護(hù)成本高；
[0010]3、4-20mA由于是單向信號，DCS只能接收信號，不能向現(xiàn)場的儀表發(fā)送數(shù)據(jù)，所有要對氣體檢測器進(jìn)行設(shè)置調(diào)整參數(shù)必須要到現(xiàn)場進(jìn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種基于FF現(xiàn)場總線的多路氣體檢測系統(tǒng)，其可以解決氣體檢測器由于多次信號轉(zhuǎn)化造成的信號誤差，避免4-20mA模擬信號容易受到干擾，以及單向傳輸性造成不能遠(yuǎn)程集中管理設(shè)置參數(shù)等缺點(diǎn)，并且大大減少了現(xiàn)場布線，減少施工成本。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0013]基于FF現(xiàn)場總線的多路氣體檢測系統(tǒng)，其包括:單片機(jī)系統(tǒng)、AD轉(zhuǎn)換模塊、氣體檢測元件、FF總線、FCS主機(jī)，所述FCS主機(jī)通過FF總線連接于單片機(jī)系統(tǒng)，分布于檢測現(xiàn)場的若干個(gè)氣體檢測元件分別通過AD轉(zhuǎn)換模塊而接入單片機(jī)系統(tǒng)。
[0014]進(jìn)一步，所述單片機(jī)系統(tǒng)為PIC32單片機(jī)。
[0015]該單片機(jī)系統(tǒng)可外接示警裝置而對外進(jìn)行示警，并且，該單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)置無線發(fā)射模塊，其與安裝于控制室的無線接收模塊相互配合，可實(shí)現(xiàn)前置示警作業(yè)，通過控制室設(shè)置的控制模塊(與無線接收模塊相連)向控制室的示警裝置發(fā)出信號。
[0016]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0017]該系統(tǒng)有效的減少現(xiàn)場布線，大大降低了施工成本，實(shí)現(xiàn)一臺儀表可以匹配多種氣體檢測元件(即不同的氣體檢測傳感器)，降低了氣體檢測器的設(shè)備采購成本。參數(shù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程配置，使用標(biāo)準(zhǔn)的FF總線接口可以實(shí)現(xiàn)與各系統(tǒng)之間的互操作性。
[0018]對于石油化工廠的前期來說也極大的簡化了設(shè)計(jì)難度。
【附圖說明】
[0019]圖1為【背景技術(shù)】中氣體檢測儀將模擬信號傳輸?shù)紻CS控制室的原理圖。
[0020]圖2為基于FF現(xiàn)場總線的多路氣體檢測系統(tǒng)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0022]如圖2所示，基于FF現(xiàn)場總線的多路氣體檢測系統(tǒng)，其包括:單片機(jī)系統(tǒng)、AD轉(zhuǎn)換模塊、氣體檢測元件、FF總線、FCS主機(jī)，所述氣體檢測元件的探測端暴露于被測量的氣體中。
[0023]所述FCS主機(jī)通過FF總線連接于單片機(jī)系統(tǒng)，分布于檢測現(xiàn)場的若干個(gè)氣體傳感器(即氣體檢測元件)分別通過AD轉(zhuǎn)換模塊而接入單片機(jī)系統(tǒng)。AD轉(zhuǎn)換模塊將氣體傳感器上的模擬信號直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過計(jì)算得出濃度，直接將數(shù)字信號發(fā)送給FCS主機(jī)，該單片機(jī)系統(tǒng)采用高性能的PIC32單片機(jī)系統(tǒng)，將信號采集、數(shù)據(jù)計(jì)算分析、現(xiàn)場顯示報(bào)警以及將FF總線協(xié)議的各層功能都通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，具有系統(tǒng)簡單可靠、成本低等特點(diǎn)。
[0024]由于FF總線是雙向的，F(xiàn)CS可以遠(yuǎn)程配置其他檢測儀器的參數(shù)，查看濃度、故障狀態(tài)、標(biāo)定維護(hù)信息等。FF總線電纜外部可設(shè)置增加其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的碳纖維結(jié)構(gòu)層以及增強(qiáng)其屏蔽性能的錫箔紙屏蔽結(jié)構(gòu)層。并且，于FF總線電纜外部設(shè)置防扭色帶，避免FF總線電纜發(fā)生扭轉(zhuǎn)而損壞內(nèi)部線路。
[0025]由于使用了 FF現(xiàn)場總線，可以非常方便的將氣體檢測儀器集成到現(xiàn)有的石油化工廠的系統(tǒng)中，具有很好的互操作性、兼容性。
[0026]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅限于上述實(shí)施方式，凡是屬于本實(shí)用新型原理的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的原理的前提下進(jìn)行的若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于FF現(xiàn)場總線的多路氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于，其包括:單片機(jī)系統(tǒng)、AD轉(zhuǎn)換模塊、氣體檢測元件、FF總線、FCS主機(jī)，所述FCS主機(jī)通過FF總線連接于單片機(jī)系統(tǒng)，分布于檢測現(xiàn)場的若干個(gè)氣體檢測元件分別通過AD轉(zhuǎn)換模塊而接入單片機(jī)系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FF現(xiàn)場總線的多路氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)系統(tǒng)為PIC32單片機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了基于FF現(xiàn)場總線的多路氣體檢測系統(tǒng)，其包括：單片機(jī)系統(tǒng)、AD轉(zhuǎn)換模塊、氣體檢測元件、FF總線、FCS主機(jī)，所述FCS主機(jī)通過FF總線連接于單片機(jī)系統(tǒng)，分布于檢測現(xiàn)場的若干個(gè)氣體檢測元件分別通過AD轉(zhuǎn)換模塊而接入單片機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)有效的減少現(xiàn)場布線，大大降低了施工成本，實(shí)現(xiàn)一臺儀表可以匹配多種氣體檢測，降低了氣體檢測器的設(shè)備采購成本。參數(shù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程配置，使用標(biāo)準(zhǔn)的FF總線接口可以實(shí)現(xiàn)與各系統(tǒng)之間的互操作性。
【IPC分類】G08C19/00
【公開號】CN204833687
【申請?zhí)枴緾N201520625931
【發(fā)明人】張永強(qiáng), 劉千軍, 戚甲舉, 趙小華, 孫中保, 孫娟, 張?jiān)? 劉紅艷
【申請人】上海萊帝科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月19日