一种模拟量输入型安全栅、隔离器底板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种接口装置，特别涉及一种模拟量输入型安全栅、隔离器底板，包括安装有电源部分、接口部分和固定部分的印刷电路板，所述电源部分包括接线端子、电阻、继电器、二极管和压敏电阻，所述接口部分包括位于印刷电路板中上部的D?SUB37插座和设置在每个通道上的JST插座；所述固定部分包括设置在每个通道上下两端的卡扣。本发明结构简单，安全栅、隔离器与DCS模拟输入进行信号连接不再单独配线，通过底座直接插接，减少人工接线错误率，简化了电源配线。
【专利说明】
一种模拟量输入型安全栅、隔离器底板
技术领域
[0001] 本发明涉及一种接口装置，特别涉及一种模拟量输入型安全栅、隔离器底板。
【背景技术】
[0002] 模拟量输入的物理量有温度、压力、流量等，这些物理量由相应的传感器感应测得，经 过变送器转变为电信号送入控制器的模拟输入口。在工业生产过程中实现监视和控制需要 用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构。它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、毫安 级的小信号，又有几十伏，甚至数千伏、数百安培的大信号;既有低频直流信号，也有高频脉 冲信号等。构成集散控制系统(Distributed Control System，简称DCS)后往往发现在仪表 和设备之间信号传输互相干扰，造成系统不稳定甚至误操作。出现这种情况除了每个仪表、 设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响外，还有一个十分重要的因素就是由于仪表和设备 之间的信号参考点之间存在电势差，因而形成接地环路造成信号传输过程中失真。因此，要 保证系统稳定和可靠的运行，接地环路问题是在系统信号处理过程中必须解决的问题。根 据理论和实践分析，解决接地环路最有效、最经济的方法是采用隔离安全栅或隔离器将输 入信号进行转换输出，做到输入、输出和工作电源三者相互隔离。因此，现场设备的模拟量 信号进入到DCS中要进行隔离。目前在用的模拟输入安全栅和隔离器普遍采用盒式结构、导 轨安装和端子接线方式。现有的结构方式存在以下问题：1、装配工序多，过程比较繁琐，对 工人技术要求比较高，工期长而且容易出现误接错接;2、配合特定系列的DCS使用时需要面 对接线方式的差异化处理，在施工设计时需要对系统硬件熟练掌握，对设计人员的素质要 求较高；3、大量的配线和压接点易出现接触不良问题，为系统调试和长期稳定运行埋下隐 患;4、每块隔离器都需要配电，要增加配电装置，实现电源冗余难度较大;5、隔离器的端子 普遍强度较低，故障率较高;6、对出现故障的隔离器维修更换时须拆线，延长了故障停机时 间；7、单体安装占用空间较大，不利于系统集成;8、运行维护成本高;9、整体外观不美观。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的问题是克服【背景技术】的不足，解决DCS与安全栅、隔离器的连接问 题，通过研究模拟输入接口特点而设计的一种模拟量输入专用型安全栅、隔离器底板。
[0004] 本发明是通过以下技术方案来实现:一种模拟量输入型安全栅、隔离器底板，包括 安装有电源部分、接口部分和固定部分的印刷电路板，所述电源部分安装在印刷电路板左 上部，包括接线端子，接线端子下方分别安装有电阻和压敏电阻，接线端子右边安装有继电 器，继电器下方安装有二极管;所述接口部分包括位于印刷电路板中上部的D-SUB37插座和 设置在每个通道上的JST插座;所述固定部分包括设置在每个通道上下两端的卡扣。
[0005] 进一步的，所述电源部分还包括LED指示灯、方形慢断保险。
[0006] 进一步的，所述电源部分采用冗余双电源输入设计，配置电源掉电报警输出电路。 [0007]优选的，所述通道个数为16个。
[0008] 进一步的，所述D-SUB37插座接口定义按表1: 表1:模拟输入信号D-SUB37插座接口线序表
其中，表1中D-SUB37插座接口的第1-16针号针脚依次为第1-16通道的信号正端，第20-35针号针脚依次为第1-16通道的信号负端。
[0009] 本发明的有益效果为： 一、结构简单并缩小占用空间。
[0010] 二、安全栅、隔离器与DCS模拟输入进行信号连接不再单独配线，而采用专用集成 底座直接插接。
[0011] 三、更换安全栅、隔离器不必再拆线，可直接拔插，减少人工接线错误率，提高了检 修效率和降低了故障停机时间。
[0012] 四、安全栅、隔离器采用公用的电源，无需一一单独配置电源，简化了电源配线，并 且实现了电源冗余、单独的现场电源指示和掉电报警。
[0013] 五、提高配线效率缩短工期，简化配线施工设计，适合控制柜较多的大型系统信号 传输，简化盘间线的连接。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明的结构示意图。 图2为本发明的电源部分的电路原理图。
[0015] 图中，1接线端子，2继电器，3 D-SUB37插座，4压敏电阻，5电阻，6 LED指示灯，7卡 扣，8 JST插座，9二极管，10方形慢断保险，11印刷电路板，12通道。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。该实施例包括 印刷电路板11，在印刷电路板11上左上部安装有接线端子1，接线端子1的右边安装有继电 器2,接线端子1的下方分别安装有电阻5和压敏电阻4,电阻5下方安装有LED指示灯6，LED指 示灯6指示电源状态，LED指示灯6右侧旁边安装有方形慢断保险10，方形慢断保险10右侧旁 边安装有二极管9。上述接线端子1、继电器2、电阻5、压敏电阻4、LED指示灯6、方形慢断保险 10和二极管9共同组成印刷电路板11上安装的电源部分。电源部分采用冗余双电源输入设 计，配置了过流、过压、浪涌保护电路以及电源掉电报警输出电路，并且电源部分具有单独 的现场LED指示灯6,实时指示电源状态。
[0017]优选的，印刷电路板11中下部设置有16个通道12,在每个通道12上安装有安全栅、 隔离器专用的JST插座8,每个通道12上下两端设有卡扣7,安全栅、隔离器直接插到专用的 JST插座8上，然后通过通道12上下两端卡扣7锁紧。在印刷电路板11中上部安装有专用D-SUB37插座3，D-SUB37插座3和JST插座8共同组成在印刷电路板11上安装的接口部分。卡扣7 为安装在印刷电路板11上安装的固定部分。
[0018]本发明通过安全栅、隔离器专用JST插座8将模拟输入安全栅、隔离器与印刷电路 板11连接，安全栅、隔离器供电电源通过印刷电路板11获取，其输出信号通过印刷电路板11 按照与DCS模拟输入信号的规则引出到专用D-SUB37插座3接头上。具体过程如下：电源经接 线端子1进入，经印刷电路板11印刷线通过方形慢断保险10、二极管9送到专用JST插座8上， 电源接通后同时经印刷线通过二极管9、压敏电阻4、继电器2、LED指示灯6等，实时指示电源 状态，电源部分的电路原理图如图2所示。安全栅、隔离器插到专用JST插座8上，然后专用卡 扣7会自动将其锁紧，其信号通过印刷电路板11印刷线引出到D-SUB37插座3接头上。其中， D-SUB37插座3接口定义按表1所示，表1为模拟输入信号D-SUB37插座接口线序表，表1中D-SUB37插座接口的第1-16针号针脚依次为第1-16通道的信号正端，第20-35针号针脚依次为 第1-16通道的信号负端。
[0019] 表1模拟输入信号D-SUB37插座接口线序表
本实施例的有益效果为： 一、结构简单并缩小占用空间。
[0020]二、安全栅、隔离器与DCS模拟输入进行信号连接不再单独配线，而采用专用集成 底座直接插接。
[0021 ]三、更换安全栅、隔离器不必再拆线，可直接拔插，减少人工接线错误率，提高了检 修效率和降低了故障停机时间。
[0022] 四、安全栅、隔离器采用公用的电源，无需一一单独配置电源，简化了电源配线，并 且实现了电源冗余、单独的现场电源指示和掉电报警。
[0023] 五、提高配线效率缩短工期，简化配线施工设计，适合控制柜较多的大型系统信号 传输，简化盘间线的连接。
[0024] 以上所述的实施例，只是本发明较优选的【具体实施方式】的一种，本领域的技术人 员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种模拟量输入型安全栅、隔离器底板，其特征在于:包括安装有电源部分、接口部 分和固定部分的印刷电路板（11)，所述电源部分安装在印刷电路板（11)左上部，包括接线 端子(1)，接线端子(1)下方分别安装有电阻巧)和压敏电阻(4)，接线端子（1)右边安装有继 电器(2)，继电器(2)下方安装有二极管(9);所述接口部分包括位于印刷电路板(11)中上部 的D-SUB37插座(3)和设置在每个通道（12)上的JST插座(8);所述固定部分包括设置在每个 通道(12)上下两端的卡扣(7)。2. 根据权利要求1所述的模拟量输入型安全栅、隔离器底板，其特征在于:所述电源部 分还包括L邸指示灯(6)、方形慢断保险（10)。3. 根据权利要求2所述的模拟量输入型安全栅、隔离器底板，其特征在于:所述电源部 分采用冗余双电源输入设计，配置电源掉电报警输出电路。4. 根据权利要求1、2、3任一项所述的模拟量输入型安全栅、隔离器底板，其特征在于： 所述通道(12)个数为16个。5. 根据权利要求4所述的模拟量输入型安全栅、隔离器底板，其特征在于:所述D-SUB37 插座(3)接口定义按表1: 表1:模拟输入信号D-SUB37插座接口线序表
【文档编号】G05B19/418GK105911968SQ201610354429
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】毕义军, 张建永, 乔德雨
【申请人】滨州新大新机电科技有限公司