一种安全仪表系统的制作方法

本发明涉及安全，具体涉及一种安全仪表系统。

背景技术：

1、hart(highway addressable remote transducer，高速可寻址远程变送器)在一条电缆上同时具备传递4-20ma模拟信号和数字信号的能力，在工业中广泛应用。安全仪表系统是专门用于安全的控制系统，是指设计出来用于对设备可能出现的故障进行动作的控制系统，必须能够迅速、正确地对事故作出响应，最终能够完全避免事故的发生或者至少能减少事故给设备、环境和人员造成的危害。

2、但是，在安全仪表系统中的hart电路的失效易对正在运行安全功能造成影响，导致停车。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供一种安全仪表系统，以解决在安全仪表系统中的hart电路的失效易对正在运行安全功能造成影响，导致停车的问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

3、本发明公开了一种安全仪表系统，包括：控制器、主用工作模块和备用工作模块；

4、所述主用工作模块和所述备用工作模块均包括安全电路和hart电路，所述hart电路中的通道选通开关单元设有与所述安全电路所需传输路数对应的信号传输通道，每个所述信号传输通道的通断通过选通开关控制；

5、所述主用工作模块与所述备用工作模块之间通过各自安全电路中的中央处理单元进行数据交互，所述安全电路和所述hart电路独立供电；

6、所述控制器分别与所述主用工作模块与所述备用工作模块通信连接，并在所述主用工作模块出现故障时，切换至所述备用工作模块运行工作。

7、可选地，在上述的安全仪表系统中，所述安全电路的信号出入端口，和/或，所述hart电路的信号出入端口还设置有emc防护单元电路。

8、可选地，在上述的安全仪表系统中，所述emc防护单元电路包括：二极管、第一电容和第一电阻；

9、所述二极管的一端连接至所述信号出入端口，所述二极管的另一端分别与所述第一电容的一端和所述第一电阻的一端相连，连接点连接信号地；

10、所述第一电容的另一端和所述第一电阻的另一端相连，连接点连接保护地。

11、可选地，在上述的安全仪表系统中，所述hart电路包括：信号耦合单元、所述通道选通开关单元、调制解调单元、第一供电单元以及所述hart电路的中央处理单元；

12、所述第一供电单元用于为所述信号耦合单元、所述通道选通开关单元、所述调制解调单元以及所述hart电路的中央处理单元进行供电。

13、可选地，在上述的安全仪表系统中，所述信号耦合单元包括：第二电容、第三电容、第二电阻、第三电阻及第四电阻；

14、所述第二电容的一端作为所述信号耦合单元的输入端，连接至所述hart电路的信号出入端口；所述第二电容的另一端通过所述第三电容连接至所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端分别与所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端相连，连接点作为所述信号耦合单元的输出端。

15、可选地，在上述的安全仪表系统中，所述hart电路的中央处理单元用于接收所述安全电路中的中央处理单元发送的控制指令，根据所述控制指令控制自身所述通道选通开关单元中的选通开关动作；以及，将所述hart电路的当前状态上报至所述安全电路中的中央处理单元；

16、所述控制器用于根据所述安全电路中的中央处理单元的数据判断所述安全电路所处的工作模块和所述工作模块中的hart电路是否出现故障，并在判断结果为出现故障时生成故障警报。

17、可选地，在上述的安全仪表系统中，所述控制指令包括信号传输指令和故障指令；

18、所述hart电路中的中央处理单元用于根据所述信号传输指令控制所述选通开关以使对应的传输通道导通；

19、所述hart电路中的中央处理单元用于根据所述故障指令控制所述选通开关以使对应传输通道关闭。

20、可选地，在上述的安全仪表系统中，所述安全电路包括：转换单元、第二供电单元以及所述安全电路的中央处理单元；

21、所述第二供电单元用于为所述转换单元和所述安全电路的中央处理单元供电。

22、可选地，在上述的安全仪表系统中，所述安全电路还包括：诊断单元，用于诊断所述安全电路是否满足安全要求；

23、所述第二供电单元还用于为所述诊断单元进行供电。

24、基于上述本发明实施例提供的安全仪表系统，包括：控制器、主用工作模块和备用工作模块；主用工作模块和备用工作模块均包括安全电路和hart电路，hart电路中的通道选通开关单元设有与安全电路所需传输路数对应的信号传输通道，每个信号传输通道的通断通过选通开关控制；主用工作模块与备用工作模块之间通过各自安全电路中的中央处理单元进行数据交互，安全电路和hart电路独立供电；控制器分别与主用工作模块与备用工作模块通信连接，并在主用工作模块出现故障时，切换至备用工作模块运行工作，能够通过工作模块冗余配置以及各个工作模块中的安全电路和hart电路独立供电，解决了在安全仪表系统中的hart电路的失效易对正在运行安全功能造成影响，导致停车的问题。

技术特征：

1.一种安全仪表系统，其特征在于，包括：控制器、主用工作模块和备用工作模块；

2.根据权利要求1所述的安全仪表系统，其特征在于，所述安全电路的信号出入端口，和/或，所述hart电路的信号出入端口还设置有emc防护单元电路。

3.根据权利要求2所述的安全仪表系统，其特征在于，所述emc防护单元电路包括：二极管、第一电容和第一电阻；

4.根据权利要求1所述的安全仪表系统，其特征在于，所述hart电路包括：信号耦合单元、所述通道选通开关单元、调制解调单元、第一供电单元以及所述hart电路的中央处理单元；

5.根据权利要求4所述的安全仪表系统，其特征在于，所述信号耦合单元包括：第二电容、第三电容、第二电阻、第三电阻及第四电阻；

6.根据权利要求4所述的安全仪表系统，其特征在于，所述hart电路的中央处理单元用于接收所述安全电路中的中央处理单元发送的控制指令，根据所述控制指令控制自身所述通道选通开关单元中的选通开关动作；以及，将所述hart电路的当前状态上报至所述安全电路中的中央处理单元；

7.根据权利要求6所述的安全仪表系统，其特征在于，所述控制指令包括信号传输指令和故障指令；

8.根据权利要求1所述的安全仪表系统，其特征在于，所述安全电路包括：转换单元、第二供电单元以及所述安全电路的中央处理单元；

9.根据权利要求8所述的安全仪表系统，其特征在于，所述安全电路还包括：诊断单元，用于诊断所述安全电路是否满足安全要求；

技术总结
本发明提供了一种安全仪表系统，包括：控制器、主用工作模块和备用工作模块；主用工作模块和备用工作模块均包括安全电路和HART电路，HART电路中的通道选通开关单元设有与安全电路所需传输路数对应的信号传输通道，每个信号传输通道的通断通过选通开关控制；主用工作模块与备用工作模块之间通过各自安全电路中的中央处理单元进行数据交互，安全电路和HART电路独立供电；控制器分别与主用工作模块与备用工作模块通信连接，并在主用工作模块出现故障时，切换至备用工作模块运行工作，解决了在安全仪表系统中的HART电路的失效易对正在运行安全功能造成影响，导致停车的问题。

技术研发人员：吴晶晶,周键威,赵静静
受保护的技术使用者：中控技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8