[发明专利]一种DCS模拟量输入采集AI卡件

说明书

本发明公开一种DCS模拟量输入采集AI卡件，包括模拟量输入4‑20mA采集模块、主处理器模块、通信传输模块和电源模块；通过模拟量输入4‑20mA采集模块将8路模拟量4‑20mA电流信号转换为1‑5V电压信号，进一步再转换为数字量信号传输至主处理模块，主处理器将输入的数字量信号还原为输入通道仪表的物理模拟信号，并利用串行通信协议传输至通信传输模块，通信传输模块的通信处理对传输的物理模拟信号串行协议信号进行解码，进一步编码转换为工业以太网信号，经过以太网控制器、网络变压器和以太网接口传输至上级DCS中央控制单元，参与DCS生产工艺流程；本发明具有性价比高、应用范围广、可靠性高的特点。

技术领域

本发明属于DCS卡件技术领域，具体涉及一种DCS模拟量输入采集AI卡件。

背景技术

随着半导体科技和信息技术的发展，目前大部分工业领域都实现了数字化控制，今后更是朝着人工智能发下发展。众所周知，工业自动化领域有许多复杂的工艺流程组成，具有生产的连续性，不间断性，可靠性和安全性。每个工艺控制都涉及大量的模拟量的数据采集，模拟量信号作为重要的反馈，应当朝着简单化、低成本、不受限的方向发展。各仪表将采集的压力、温度、流量等模拟量信号转化为4-20mA信号传输到测控系统，4-20mA信号是工业领域最普遍，最普通的模拟量信号，而模数转换通过采集电压信号进而转换为cpu可辨识的数字量信号，4-20mA电流信号需要转换为电压信号才能进行处理、采样、数字量转换。在当今激烈的竞争环境下，降低生产成本，稳定产品质量是大都企业提质增效的主要手段。发电厂DCS系统主要用来完成涉及到发电过程过程中参与生产的锅炉、汽机、电气、化学、热工等工艺流程的实现，起到多系统协调控制，最终实现电力安全、稳定、可靠的送出。无论是新建机组还是老旧机组改造时，各个发电厂均需要大量的模拟量采集卡件，目前大部分模拟量采集卡件均由国外知名厂商供货，导致卡件全寿命周期内需要不断投入维护费、改造费等其他费用，如果厂商断供，将对生产厂商造成非常大的影响，严重将中断正常生产工作。目前公知的DCS模拟量卡件购买价格较高，维护成本较大，升级改造选择范围单一。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种DCS模拟量输入采集AI卡件，能够替代现有DCS模拟量卡件，实现发电厂DCS模拟量信号的采集，并可靠的传输至DCS中央控制单元。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种DCS模拟量输入采集AI卡件，包括模拟量输入4-20mA采集模块、主处理器模块、通信传输模块和电源模块；

所述模拟量输入4-20mA采集模块输入端设置有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数字量端口相连，所述模拟量输入4-20mA采集模块用于将采集的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；

所述通信传输模块经通信端口与所述主处理器模块通信端口相连，所述通信传输模块用于将所述主处理器模块还原的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；

所述主处理器模块通过采集所述模拟量输入4-20mA采集模块输出的数字量信号，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进行编码；

所述电源模块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、主处理器模块、通信传输模块需要的额定电压，所述电源模块用于为所述模拟量输入4-20mA采集模块、主处理器模块和通信传输模块供电。