[实用新型]多通道现场总线防爆采集接口

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多通道现场总线防爆采集接口，可用于爆炸性气体环境的数据采集，属于工业自动化领域。

背景技术

DeviceNet是20世纪90年代中期发展起来的一种基于CAN技术的开放型、低成本、高性能的通信网络协议，目前已成为底层现场总线标准之一。在DeviceNet现场总线体系中属于设备级的总线协议，在协议的分层结构中，它只包括ISO开放系统七层模型结构中的三层，即物理层、数据链路层和应用层。

DeviceNet是基于CAN总线实现的现场总线协议，因此它的许多特性完全沿袭于CAN，是一种无冲突的载波侦听总线协议。这样的协议在载波侦听方面与以太网是一样的，它的特别之处是：当总线上的多个节点在侦听到总线空闲时，同时向总线发送数据。在DeviceNet系统里，节点不使用任何关于系统结构的信息，因此系统具有很大的灵活性，不需要应用层以及任何节点软件和硬件的任何改变，就可以在网络中直接增减节点，由于报文的寻址内容由标识符指定。标识符不指出报文的目的地，网络上的所有节点可以通过报文滤波功能来判断该数据是否与他们有关，由于报文滤波特性，任何数目节点对同一报文都可以接收并同时作出反应，正是由于这一特性可以通过对节点的编程来组成网络的各种通信方式，现有的DeviceNet现场总线是单节点形式，如图1所示，即一个节点一个外壳只能采集一路信号，如果要采集多路信号得把一个个节点用接插件串联起来，每个节点要用三通、支线，费材费时。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种节省材料，提高可靠性的多通道现场总线防爆采集接口。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种多通道现场总线防爆采集接口，其特征在于，服务器通过电缆连接至少含有一个节点的分线箱，每一个节点通过电缆连接现场传感器采集接口。

所述的每一个节点包括安全隔离电路、微处理器、独立CAN运行控制器、CAN总线驱动器和高速光电耦合器，安全隔离电路与微处理器连接，微处理器与运行控制器连接，运行控制器通过电阻分别与两个高速光电耦合器连接，两个高速光电耦合器通过电阻与CAN总线驱动器连接。

本实用新型采用了DeviceNet规范，用现场总线的方式，通过一根电缆将几个多通道的现场采集接口连接到采集计算机，利用DeviceNet灵活的组网特性、超强的抗干扰性能和高效的通信能力组成采集系统。通过几个前置的装有多个节点的分线箱，将石油钻机的井口区、出口区和入口区域的传感器信号进行防爆处理后转换成符合DeviceNet通信协议的数字信号，经总线电缆将各传感器的实时数字信号送到录井仪的采集服务器。

在各个节点模块中由硬件来完成通信网络的物理层和数据链路层数据交换，由固化在MCU中的软件来完成应用层的数据转换、处理和收发。在嵌入式采集接口有采集软件，通过CAN适配卡搜索节点和采集实时数据。

本实用新型的优点是：

1.免除了所有三通；

2免除了所有节点的支线；

3总线上的接触电阻大幅度降低；

4用于总线上的接插件数大幅度降低；

5布线更为方便、快捷；

6可靠性得以提高。

附图说明

图1为原采集接口结构示意图；

图2为多通道现场总线防爆采集接口结构示意图；

图3为每个节点电路原理图；

图4为采集程序流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例

如图2所示，为多通道现场总线防爆采集接口结构示意图，所述的多通道现场总线防爆采集接口，由服务器通过电缆连接2个分线箱，一个分线箱A含有8个节点，每一个节点通过电缆连接现场传感器采集接口，一个分线箱B含有12个节点，8个模拟节点和4个脉冲节点，每一个节点通过电缆连接现场传感器采集接口。

分线箱是具备防爆、防水等功能的现场采集机箱，分线箱采用铝合金防爆外壳，尺寸均为300×300×200。，分线箱内的每个节点做成一个浇封模块，它包括了安全隔离栅和CAN节点。