專利名稱：數字式智能壓力變送控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數字式智能壓力變送控制器。
背景技術：
目前，在工業應用中，測量點一般在現場，而顯示設備或者控制設備一般都在控制 室或控制柜上，兩者之間距離可能數十至數百米，如果沒有工業上標準的4 20mA直流線 傳送信號，將造成工業上的遠程控制極不方便；部分智能壓力控制器由于沒有數字顯示，或 者只能顯示一種量值，在現場使用中不方便用戶觀察調試；現有的智能壓力控制器，各路控 制器的輸出特性相同，其中包括各路控制器的報警值設置相同、回差值設置也相同，在現場 使用中存在控制方式單一、報警點數不可選擇、報警值不可調整的缺點，而且現有智能壓力 控制器面板上只有報警指示燈和電源指示燈，其電源燈無論是儀表運行正常與否只要在通 電情況下就一直點亮，用戶不能及時的發現儀表故障。大多數智能壓力控制器的CPU模塊 多采用分立元件，各分立元件之間易產生干擾，使輸出精度降低，實驗室亦不好調試。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種具有輸出精度 高、控制方式多樣化、方便用戶觀察調試的數字式智能壓力變送控制器。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是數字式智能壓力變送控制器， 包括中央處理器CPU模塊，其特征在于還包括壓力傳感器、V/I變換模塊、LED顯示模塊、 通訊模塊、開關量控制模塊、隔離供電模塊；所述壓力傳感器、中央處理器CPU模塊、V/I變 換模塊、通訊模塊依次順序電聯接；所述中央處理器CPU模塊還分別電聯接所述LED顯示模 塊和開關量控制模塊；所述隔離供電模塊分別與中央處理器CPU模塊、LED顯示模塊、通訊 模塊、開關量控制模塊電聯接，為其提供穩定的工作電壓。優選的，所述中央處理器CPU模塊采用集成芯片；所述通訊模塊為RS485通訊模 塊；優選的，所述LED顯示模塊為雙四位數碼管顯示，具有主、副屏顯示。優選的，所述開關量控制模塊可以聯接多路繼電器控制器，每一路控制器可單獨 設置高低報警值和回差值。與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果是利用高亮度低功耗的雙四位 數碼管顯示，主屏顯示工程量值，副屏顯示報警值、回差值、4 20mA電流值，方便用戶在現 場觀察輸出信號值；V/I變換模塊將壓力傳感器的信號調理轉換成4 20mADC工業標準信 號，傳送給后續電路，從而完成工業過程壓力自動化控制；開關量控制模塊可實現每一路控 制器的高低報警值和回差值單獨設定，方便用戶在現場選擇報警點數和控制報警值。中央 處理器CPU模塊采用集成芯片，體積小、耗能低，不僅減少了分立元件之間的干擾，降低電 路連接故障率，而且特別適用于工作在高溫惡劣環境下長時間作業。在儀表面板上設定運 行指示燈，當儀表無任何故障輸出正常時運行指示燈將每隔3秒閃爍一次，方便用戶檢測儀表故障信息。
圖1是本實用新型電原理結構框圖。圖中標記為1、壓力傳感器；2、中央處理器CPU模塊；3、V/I變換模塊；4、LED顯示模塊；5、通訊 模塊；6、開關量控制模塊；7、隔離供電模塊。
具體實施方式
以下結合附圖實施例，對本實用新型做進一步描述如圖1所示，數字式智能壓力變送控制器，包括壓力傳感器1、中央處理器CPU模塊 2集成芯片、V/I變換模塊3、雙四位數碼管顯示的LED顯示模塊4、RS485通訊模塊5、開關 量控制模塊6、隔離供電模塊7 ；所述壓力傳感器1、中央處理器CPU模塊2、V/I變換模塊3 依次順序電聯接；中央處理器CPU模塊2集成芯片還分別電聯接雙四位數碼管顯示的LED 顯示模塊4、RS485通訊模塊5、開關量控制模塊6 ；隔離供電模塊7分別與中央處理器CPU 模塊2集成芯片、雙四位數碼管顯示的LED顯示模塊4、RS485通訊模塊5、開關量控制模塊 6電聯接，為其提供穩定的工作電壓。在儀表面板上除報警指示燈外設定運行指示燈，當儀 表無任何故障輸出正常時運行指示燈將每隔3秒閃爍一次，方便用戶檢測儀表故障信息。中央處理器CPU模塊2集成芯片內部集成了緩沖放大器、A/D轉換器、D/A轉換器、 基準電壓源、恒流源、PGA可編程增益放大器等。利用其內部的緩沖放大器來放大壓力傳感 器1的電壓信號；利用其內部的A/D及D/A轉換器完成模擬信號及數字信號之間的轉換； 基準電壓源為主ADC提供基準電壓；兩路恒流源向外部壓力傳感器1流出電流，供用戶來 檢測壓力傳感器1是否發生故障；PGA可編程增益放大器用于設定模擬輸入通道的電壓量 程。此集成芯片減少了分立元件之間的干擾，提高了各電路之間的匹配性，其最高工作溫度 為125°C，正常工作最大電流為4. 8mA,且節電模式最大電流為20 μ A，所以集成芯片特別適 用于開發在高溫惡劣環境下長時間作業的小型數據采集系統。V/I變換模塊3由電壓電流轉換器XTRl 15組成，XTRl 15將D/A轉換輸出的模擬信 號經放大處理后獲得標準的4 20mA直流信號輸出。此芯片由環路電源供電，從而簡化了 外部電源的設計，轉換精度可達士0. 05%，而且專門設置了 NPN型功率管接口，它與內部晶 體管并聯后可降低芯片的功耗。LED顯示模塊4工作時，通過8位串行LED顯示驅動器MAX7219與中央處理器 CPU模塊2連接，通過串口通訊方式，將中央處理器CPU模塊2處理后的二進制數據寫入 MAX7219中的控制器中，再由控制器控制而顯示出文字，其顯示在雙排數碼管上，主屏顯示 工程量，副屏顯示每一路控制器的高低報警值和回差值也可顯示輸出的4 20mA電流值， 方便用戶在現場觀察調試。開關量控制模塊6通過軟件設置，可單獨設定每一路控制器的高低報警值和回差 值，控制器可設為2 8路。用戶在使用時可通過變送器面板上的三個按鍵來單獨設置每 一路控制器的高低報警值和回差值。在儀表面板上除報警指示燈外還設置了運行指示燈，當程序無混亂、儀表輸出正常時運行指示燈將每隔3秒閃爍一次，一旦程序混亂或儀表故障時運行指示燈將停止閃 爍。本實用新型工作原理和工作過程如下壓力信號由壓力傳感器1收集后，送入中央處理器CPU模塊2，經緩沖放大器放大 后的電壓信號送入A/D轉換器，A/D轉換器將放大后的電壓信號進行濾波及計算、處理，處 理結果的一路通過開關量控制模塊6輸出開關信號，控制繼電器的觸點形式及運行指示燈 閃爍，同時處理結果及自診斷故障信息經LED顯示模塊4顯示在其雙排數碼管上；另一路由 RS485通訊模塊5與外界進行通訊。同時A/D輸出的數字信號經CPU模塊2處理后送D/A 轉換器轉換成模擬信號后經V/I變換模塊3處理為4 20mADC信號，隔離供電模塊7為中 央處理器CPU模塊2、LED顯示模塊4、RS485通訊模塊5、開關量控制模塊6中的各電路提 {共 ^！^ ο以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式 的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同 變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實 質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保 護范圍。
權利要求1.數字式智能壓力變送控制器，包括中央處理器CPU模塊(2)，其特征在于還包括壓 力傳感器(1)、ν/Ι變換模塊(3)、LED顯示模塊0)、通訊模塊(5)、開關量控制模塊(6)、隔 離供電模塊(7)；所述壓力傳感器(1)、中央處理器CPU模塊0)、V/I變換模塊C3)依次順 序電聯接；所述中央處理器CPU模塊( 還分別電聯接所述LED顯示模塊(4)、通訊模塊(5) 和開關量控制模塊(6)；所述隔離供電模塊(7)分別與中央處理器CPU模塊O)、LED顯示 模塊G)、通訊模塊(5)、開關量控制模塊(6)電聯接，為其提供穩定的工作電壓。
2.根據權利要求1所述的數字式智能壓力變送控制器，其特征在于所述中央處理器 CPU模塊( 采用集成芯片；所述通訊模塊( 為RS485通訊模塊；所述V/I變換模塊(3) 為電壓電流轉換器XTRl 15。
3.根據權利要求1或2任一所述的數字式智能壓力變送控制器，其特征在于所述LED 顯示模塊(4)為雙四位數碼管顯示，具有主、副屏顯示。
4.根據權利要求3所述的數字式智能壓力變送控制器，其特征在于所述開關量控制 模塊(6)可以聯接多路繼電器控制器，每一路控制器可單獨設置高低報警值和回差值。
專利摘要數字式智能壓力變送控制器，包括中央處理器CPU模塊、壓力傳感器、V/I變換模塊、LED顯示模塊、通訊模塊、開關量控制模塊、隔離供電模塊；壓力傳感器、中央處理器CPU模塊、V/I變換模塊依次順序電聯接；中央處理器CPU模塊分別電聯接LED顯示模塊、通訊模塊和開關量控制模塊；隔離供電模塊分別與中央處理器CPU模塊、LED顯示模塊、通訊模塊、開關量控制模塊電聯接。其優點是高亮度雙四位數碼管顯示，方便現場觀察；輸出信號為4～20mADC工業標準信號，實現自動化控制；開關量控制模塊可實現每一路控制器的高低報警值和回差值單獨設定，方便用戶在現場選擇報警點數和控制報警值。CPU采用集成芯片降低電路故障率。
文檔編號G05B19/04GK201926884SQ201120001568
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月5日 優先權日2011年1月5日
發明者刁國榮, 周秀成, 成韋, 王俊江, 王惜芳 申請人:淄博飛雁先行測控技術有限公司