[实用新型]一种模拟热电阻负载输出模块

说明书

本实用新型属于控制系统技术领域，具体涉及一种模拟热电阻负载输出模块。该模块包含MCU系统、通道电路、数字隔离芯片和电源；模拟热电阻负载输出模块上行与仿真系统的控制模块通讯连接，下行通过与被测试验证的工业控制系统的热电阻采集测温卡件的通道输入接口连接，按照仿真系统下发的温度值输出对应的模拟热电阻负载。本实用新型的模拟热电阻负载输出模块能够实现热电阻输出精度±0.5℃，输出响应时间不大于10ms，可批量应用于仿真测试系统中为热电阻采集测温卡件提供热电阻负载输入，通过总线通讯实现批量自动控制和动态仿真温度曲线输出，实现对DCS、PLC等工业控制系统的仿真测试验证。

技术领域

本实用新型属于控制系统技术领域，具体涉及一种模拟热电阻负载输出模块。

背景技术

在热电阻采集测温卡件是分散控制系统(DCS)与可编程控制系统(PLC)等工业控制系统中非常常见的一种卡件。DCS与PLC等工业控制系统在进行系统级的仿真测试验证和模块级测试验证时，需为热电阻采集测温卡件提供可自动控制的电阻负载输入。

传统方式的一种是使用电阻箱提供热电阻负载输入。由于每个电阻箱只能接入一个热电阻负载输入通道，且需手动设置电阻箱阻值，此方法只能实现逐个通道依次打点测试，不能实现电阻值的批量自动控制调节和动态仿真温度曲线。

传统方式的另一种是将仿真系统输出的温度数据直接提供给DCS或PLC等控制系统，此方法虽然实现了控制系统算法和控制的仿真验证，但不能实现对系统的热电阻采集温度通道的测试验证。

综上可知，采用电阻箱的方法存在不能批量自动控制和动态仿真温度曲线的问题，直接使用温度数据存在不能验证热电阻采集通道的问题。

传统的技术方案由于面临上述不足，因此亟需研制一种模拟热电阻负载输出模块，从而解决上述问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种模拟热电阻负载输出模块，根据总线通讯配置的温度值调节输出对应的热电阻负载。

为了实现这一目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种模拟热电阻负载输出模块，该模块包含MCU系统、通道电路、数字隔离芯片和电源；

模拟热电阻负载输出模块上行与仿真系统的控制模块通讯连接，下行通过与被测试验证的工业控制系统的热电阻采集测温卡件的通道输入接口连接，按照仿真系统下发的温度值输出对应的模拟热电阻负载。

进一步的，如上所述的一种模拟热电阻负载输出模块，所述的MCU系统包含ARM处理器、指示灯、地址采集器、冗余总线、调试接口、看门狗；

所述的ARM处理器存储软件代码、通道配置参数和校准参数；

ARM处理器有3个UART通讯接口、1套SPI通讯接口、复位引脚和多个通用引脚，分别与指示灯、地址采集器、冗余总线、调试接口、看门狗连接；

ARM处理器与数字隔离芯片通过1套SPI通讯接口和通用引脚连接，根据冗余总线配置的温度值，通过SPI通讯接口和通用引脚控制通道电路输出对应的热电阻负载；

所述指示灯与ARM处理器的通用引脚连接，由ARM处理器控制指示灯点亮以分别指示模拟热电阻负载输出模块工作状态、故障状态、通道工作状态；

所述地址采集器与ARM处理器的通用引脚连接，由ARM处理器读取对应引脚状态获得模拟热电阻负载输出模块安装地址；

所述冗余总线是指2套互为冗余的总线，与ARM处理器的2个UART通讯接口连接，经2套隔离485转换电路接入仿真系统，与仿真系统中上行的控制模块通讯；

所述的调试接口是指1个RS232通讯接口，与ARM处理器的1个UART通讯接口连接，RS232通讯接口通过与上行计算机连接用于调试通讯和下载固件；