[发明专利]一种DCS模拟量输入采集AI卡件

权利要求书

1.一种DCS模拟量输入采集AI卡件，其特征在于，包括模拟量输入4-20mA采集模块(1)、主处理器模块(2)、通信传输模块(3)和电源模块(4)；

所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)输入端设置有8路模拟量输入通道，转换后的数字量信号输出与所述主处理器模块(2)数字量端口相连，所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)用于将采集的4-20mA电流信号转换为数字量信号并提供给所述主处理器模块(2)；

所述通信传输模块(3)经通信端口与所述主处理器模块(2)通信端口相连，所述通信传输模块(3)用于将所述主处理器模块(2)还原的4-20mA模拟量信号转换为工业以太网信号传输至DCS中央控制单元；

所述主处理器模块(2)通过采集所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)输出的数字量信号，进一步分析、还原为模拟量信号，并将转换后的数字量信号提供给所述通信传输模块(3)进行编码；

所述电源模块(4)输入端与外接电源连接，将外接电源转换为所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)、主处理器模块(2)、通信传输模块(3)需要的额定电压，所述电源模块(4)用于为所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)、主处理器模块(2)和通信传输模块(3)供电。

2.根据权利要求1所述的一种DCS模拟量输入采集AI卡件，其特征在于，所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)包括接口电路、信号处理电路和AD转换电路，所述接口电路为8个两端口端子，奇数编号引脚与外接输入4-20mA信号的正端相连，偶数编号引脚均与外接4-20mA信号地相连，所述接口电路用于将仪表传输的4-20mA信号引接至所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)；所述信号处理电路包括8个250Ω采样电阻、2组运算放大器跟随电路，每个250Ω采样电阻与对应的接口电路相连，所述250Ω采样电阻用于将4-20mA模拟量信号转换为1-5V电压信号，并提供给运算放大器跟随电路，所述运算放大器跟随电路包括两片4通道运算放大器芯片和电阻，所述运算放大器跟随电路用于减小1-5V电压信号的内阻并提供给所述AD转换电路；所述AD转换电路包括5V基准电路和AD转换芯片电路，所述5V基准电路的输出端与所述AD转换芯片电路基准电压端相连，所述5V基准电路包括两个基准电源芯片和两个可调电阻，所述5V基准电路用于为AD转换芯片电路提供模/数转换必须的基准电压，所述AD转换芯片电路包括两个4通道AD转换芯片，所述AD转换芯片电路用于将1-5V电压信号转换为数字量信号。

3.根据权利要求1所述的一种DCS模拟量输入采集AI卡件，其特征在于，所述主处理器模块(2)包括主处理器、主处理器模块时钟系统和主处理器模块复位系统，所述主处理器模块时钟系统连接至所述主处理器时钟端口，为所述主处理器提供时钟节拍信号，所述主处理器模块复位系统与所述主处理器复位端口相连，用于使所述主处理器装载的程序介质从头开始执行，所述主处理器数字量端口与所述模拟量输入4-20mA采集模块(1)中AD转换芯片输出端口相连，所述主处理器用于采集、分析、传输模拟量输入4-20mA采集模块(1)输入模拟量信号；所述主处理器设置两路数字量输入通道，其中一路属于备用通道。

4.根据权利要求3所述的一种DCS模拟量输入采集AI卡件，其特征在于，所述主处理器采用STC89C52芯片，所述主处理器通信端为串行通信端口，所述主处理器数字量P0通道和P1通道采集4路模拟量信号，其中P1通道为备用通道，所述主处理器数字量P2通道和P3通道采集4路模拟量信号，其中P3通道第8、9、10、11、12引脚为备用通道。