，为0时表示输入接点断开，后面的四位则是对应12-9通道的二进制数据。比如，当1、5通道闭合，2，3，4，6，7，8通道断开时，对应的十六进制数据是11，二进制是00010001。当9、10通道闭合，11，12通道断开时，对应的十六进制数据是03，二进制是0011 (只显示有效的低四位)。显示内容通过按调节按键“A、V”键，还可以显示以下参数:如图6所示，DP通讯接口 Α状态显示，上面一行显示DP通讯接口 A的地址，下面是DP通讯接口 A的通讯状态和目前的波特率。通讯状态是下面四种之一:Wait_PRM:等待参数化；Wait_CFG:等待组态；DATA_EX:数据交换；ERR0R:接口异常；正常运行时，应持续保持DATA_EX(数据交换)状态。如图7所示，DP通讯接口 B状态显示，DP通讯接口 B的显示含义同上。二、测量状态显示及操作。如图8所示，在非设置状态时，显示屏用于显示有关测量数据和通讯接口状态，可以通过按“A、V”键选择不同的显示内容。按“S”进入设置状态。三、设置状态显示及操作。a.进入设置状态后，首先显示输入密码，格式如图9所示。b.按“A、V”键输入12后按“S”键，可以设置本机的DP通讯接口 Α的地址如图10所示。按“A、V”键修改地址至希望值。c.再次按“S”键，设置本机的DP通讯接口 Β的地址如图11所示。一般情况下，当DP通讯接口Α和DP通讯接口 B完全冗余时，应就地址设置成相同的地址值，特殊情况下，也可以不同。d.再次按“S”键，则保存刚才设置的地址数据并退回显示测量值状态。
[0033]另外，由于该冗余现场总线I/O控制装置的现场应用环境较为恶劣，可能有大功率电气设备和变频器等强干扰源，且通讯线所经过的电缆桥架内可能含有各种现场干扰，因此，冗余现场总线I/O控制装置的抗干扰措施十分重要，冗余现场总线I/O控制装置内所采取的主要措施包括:隔离(I/O:光电隔离、继电器隔离，通讯:光电隔离、通过光纤传输等)；屏蔽(通讯线屏蔽、金属机壳屏蔽)；校验(奇偶校验、报文累加和校验)；除模块本身所采取的上述措施外，还应采取以下方法:冗余现场总线I/O控制装置安装位置应尽量远离大功率电气设备和变频器等强干扰源。通讯线应禁止与动力电缆或有频率信号的电缆平行敷设。通讯线的屏蔽线必须接好并确保单端接地。
[0034]本发明的技术方案具有如下优点:一、冗余接口。两个完全独立、可同时工作的DP从站接口各自由与其对应的DP从站控制器控制，可以分别与主站进行完整的数据通讯，并实现对现场设备的启停控制盒状态采集。二、现场显示及组态。通电时通过电源指示灯进行显示，并通过两个DP网络工作指示灯分别显示两个DP网络的工作和通讯状态，同时可配字符通过显示屏液晶显示，显示测量和组态数据以及前端各通讯口的工作状态等参数，方便调试和维护，并可进行现场组态。同时，通过按键组和显示屏可以在现场进行参数设置和就地操作测试，特别是模块的继电器输出和所带负载设备的动作等情况测试，方便了现场调试、检修和测试。三、接线方式丰富。通讯端子同时提供了可插拔端子和DB9插座两种方式，可视情况选择接线方式，方便了现场的安装和接线。四、可同时带多台设备。开关量输入信号端子、开关量输出信号端子为6D0/12DI，如果连接的负载设备I/O点不多，则可多台设备共用同一模块，减少了系统成本，比独立的自带总线接口的设备更具性价比的优势。五、开放性强。由于采用了现场总线技术，本发明具有很好的开放性，通讯协议是完全开放和公开的，非常易于和其它系统特别是DCS进行联网。六、高抗干扰能力和环境适应性。本发明中I/O采用光电隔离、继电器隔离，通讯采用光电隔离、通过光纤传输等，此外，屏蔽中使用了通讯线屏蔽、金属机壳屏蔽，校验运用奇偶校验、报文累加和校验，具有非常强的环境适应和抗干扰能力。本发明工作的环境温度为-20°C -70°C，防护等级为IP56，因此适用于锅炉顶部等温度环境比较恶劣的场所。本发明结构简单，成本低，可靠稳定，通讯率高，大幅减少了电缆使用，易于推广使用。
[0035] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种冗余现场总线I/o控制装置，其特征在于，包括控制主板、显示控制板、电源端子、开关量输入信号端子、开关量输出信号端子及通讯端子；所述控制主板包括中央处理器、存储器、电源接口、输入接口、输出接口、两个DP从站控制器、两个光电隔离电路、两个收发电路；所述显示主板包括按键组、显示屏、指示灯组；所述存储器、电源接口、输入接口、输出接口以及两个DP从站控制器连接中央处理器，所述两个光电隔离电路与两个DP从站控制器对应连接，所述两个收发电路对应连接两个光电隔离电路；所述电源端子、开关量输入信号端子、开关量输出信号端子、通讯端子与控制主板上的电源接口、输入接口、输出接口、两个收发电路连接；所述按键组、显示屏、指示灯组连接控制主板。2.根据权利要求1所述的冗余现场总线I/O控制装置，其特征在于，所述通讯端子包括两个三芯可插拔通讯端子和DB9插座。3.根据权利要求1所述的冗余现场总线I/O控制装置，其特征在于，所述控制主板还包括复位电路和看门狗电路，所述复位电路和看门狗电路电连接所述中央处理器。4.根据权利要求1所述的冗余现场总线I/O控制装置，其特征在于，所述DP从站控制器选用SPC3芯片；所述收发电路选用RS485收发电路。5.根据权利要求1所述的冗余现场总线I/O控制装置，其特征在于，所述按键组包括复位按键、调节按键、备用按键及设置/确认按键。6.根据权利要求1所述的冗余现场总线I/O控制装置，其特征在于，所述显示屏选用LCD显示屏。7.根据权利要求1所述的冗余现场总线I/O控制装置，其特征在于，所述指示灯组包括电源指示灯和两个DP网络工作指示灯。8.根据权利要求1所述的冗余现场总线I/O控制装置，其特征在于，所述开关量输入信号端子的开关量输入点数为十二点，每个输入点两个端子，由两组各十二个双层端子构成。9.根据权利要求1至8之一所述的冗余现场总线I/O控制装置，其特征在于，所述开关量输出信号端子的输出点数为六点，输出方式为带公共端的一个常开接点和一个常闭接点，每个输出点三个端子，由一组十八芯双层端子构成。
【专利摘要】本发明公开一种冗余现场总线I/O控制装置，包括控制主板、显示控制板、电源端子、开关量输入信号端子、开关量输出信号端子及通讯端子；控制主板包括中央处理器、存储器、电源接口、输入接口、输出接口、两个DP从站控制器、两个光电隔离电路、两个收发电路；显示主板包括按键组、显示屏、指示灯组。本发中两个DP从站接口各自由与其对应的DP从站控制器控制，可分别与主站进行完整的数据通讯；通电时通过电源指示灯进行显示，通过两个指示灯显示两个DP网络的状态，通过显示屏显示测量和组态数据；通讯端子提供可插拔端子和DB9插座两种方式，接线方式可选。本发明结构简单，成本低，可靠稳定，通讯率高，大幅减少了电缆使用。
【IPC分类】G05B19/048
【公开号】CN105259853
【申请号】CN201510755647
【发明人】李国强, 闵洪涛, 彭征宇, 秦鹏, 郑永恒, 文敏哲, 杨文盈, 杜云峰
【申请人】无锡华东电站自动化仪表厂, 中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月9日