[实用新型]CAN总线防爆网络及其防爆节点结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及防爆技术领域，尤其是涉及基于本质安全技术的CAN总线防爆节点以及由其组成的CAN总线防爆网络。

背景技术

目前，工业现场总线技术已经在石化、冶金、煤炭、天然气、制药等存在危险爆炸性气体或粉尘环境的场合中得到广泛应用，实现了传感器节点的数字化和网络化。在现场总线技术中，相对于传统的RS232/RS485/RS422，CAN总线具备更高的通讯可靠性和容错性。

在特殊领域中，CAN总线可能会被应用在易燃易爆的危险场合中。因此，CAN总线中的至少部分节点需要有防爆功能。在目前的防爆环境中的CAN总线防爆节点实现中，主要采取隔爆型式、浇封型式和“n”型式方法来实现。前两者加工制造的工艺复杂，安装要求繁琐，结构尺寸较大，无法实现节点的小型化。“n”防爆型式设计仅能应用于II类环境，无法应用于I类环境，从而限制了使用范围。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种CAN总线防爆网络及其防爆节点结构，通过限制节点中内部电路的电压、电流能量，从而保证了防爆节点在正常工作中以及在故障出现时，均无法点燃环境中的危险爆炸性气体、粉尘混合物，从而实现本质上的安全。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种CAN总线防爆网络中的防爆节点结构，包括物理量参数传感器、物理量参数测量电路、主控制器、数据存储模块、通讯接口模块、以及电源限压限流模块。物理量参数传感器采集一种或多种物理量，并转化为电学信号。物理量参数测量电路将物理量参数传感器转化的各种物理量的电学信号，经过滤波、放大、信号调理、模数转换处理，转换成数字信号，并通过信号接口传送至主控制器。主控制器根据用户需要对数字信号进行相应的服务处理，发送至通讯接口模块；同时将各种物理量的数字信号分别与对应的阈值相比较，以判断防爆节点是否有危险现象，且当所述防爆节点有危险现象时，发出报警信息。数据存储模块用以储存出厂标准参数值、各种物理量的对应的阈值、以及工作运行中的相关数据。通讯接口模块发送经过处理的所述数字信号。电源限压限流模块连接所述物理量参数测量电路并输入一电源，所述电源限压限流模块限定所述电源的最高开路电压和最大短路电流。

在本实用新型的一实施例中，所述物理量包括：受力、温度、湿度、气体浓度和压力、振动、倾角。

在本实用新型的一实施例中，所述电源限压限流模块在所述电源反相时断开。

在本实用新型的一实施例中，所述电源限压限流模块还限定所述防爆节点内部的储能元件的综合等效电容总和以及综合等效电感总和。

本实用新型还提出一种CAN总线防爆网络，包括一安全区和一危险区，其中在所述危险区中分布有多个如上所述的防爆节点结构。

在本实用新型的一实施例中，CAN总线防爆网络包括一个或多个小型拓扑网络，每一小型拓扑网络包括限定数量的所述防爆节点结构。

在本实用新型的一实施例中，CAN总线防爆网络还包括CAN总线安全栅，设于所述安全区或所述危险区内。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，通过限制节点中内部电路的电压、电流能量，从而保证了防爆节点在正常工作中以及在故障出现时，均无法点燃环境中的危险爆炸性气体、粉尘混合物，从而实现本质上的安全。由于本质安全技术是针对电路设计的防爆技术，并且可以应用于I类环境和II类环境，因此本实用新型可以实现CAN总线防爆节点的小型化，并能够应用于I类和II类环境，扩展了应用范围。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1示出本实用新型一实施例的CAN总线防爆节点结构。

图2示出图1所示CAN总线防爆节点结构的电源限压限流模块。

图3示出本实用新型一实施例的CAN总线防爆网络。

具体实施方式

本实用新型的实施例提供一种基于本质安全技术的CAN总线防爆节点结构，通过限制节点中内部电路的电压、电流能量，从而保证了防爆节点在正常工作中以及在故障出现时，均无法点燃环境中的危险爆炸性气体、粉尘混合物，从而实现本质上的安全。