專利名稱：網(wǎng)絡型智能流量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種全新的智能型、網(wǎng)絡化流量積算儀表，屬于自動測量
背景技術：
目前，通用的流量積算儀表，單機數(shù)學模型少，現(xiàn)場組態(tài)能力差，數(shù)據(jù)傳輸通常為點對點的通訊模式。不便于組網(wǎng)，給數(shù)據(jù)管理和儀表應用帶來諸多不便，不能滿足現(xiàn)代工業(yè)化生產的要求。

發(fā)明內容
本實用新型針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有較強的現(xiàn)場組態(tài)能力，并且組網(wǎng)方便，內置多種數(shù)學模型，能完成各種液體、氣體、蒸汽等多種介質的流量測量與積算的網(wǎng)絡型智能流量儀。
本實用新型技術方案如下采用模塊化設計技術和數(shù)據(jù)共享資源獨立的運行機制。數(shù)據(jù)采集與計算、數(shù)據(jù)存儲與人機交互、MODBUS網(wǎng)絡部件等都設計為一個獨立的智能部件，各有一個微處理器負責完成特定的功能，中央控制單元協(xié)調各部件的運行。原理框圖如圖1所示輸入輸出板是一塊獨立的智能板，可完成數(shù)據(jù)采集與計算，轉換輸出等功能。根據(jù)儀表組態(tài)模型，采集所需要的模擬信號、完成流量的計算與累計，并將瞬時流量變送輸出。
人機交互接口板，4位LED顯示當前工藝參數(shù)的瞬時量。128×64點陣LCD(液晶顯示器)，可顯示儀表當前全部信息，編程時作為與用戶交流信息的窗口。
中央控制單元協(xié)調各模塊間的關系，保存系統(tǒng)參數(shù)和流量累積值。
通訊接口單元是一個智能型接口，內置MODBUS鏈路層協(xié)議，完成數(shù)據(jù)的上傳和下載。
電源板為各模板提供電源。
本實用新型克服了目前通用流量積算儀表的不足，具有較強的現(xiàn)場組態(tài)能力，并且組網(wǎng)方便。內置多種數(shù)學模型，能完成各種液體、氣體、蒸汽等多種介質的流量測量與積算；儀表配置符號化鍵盤和漢化菜單式人機介面，使現(xiàn)場組態(tài)非常方便；儀表內置MODBUS協(xié)議，能很方便地組成MODBUS網(wǎng)絡。


圖1是智能流量儀結構方框圖。
圖2是A/D轉換部分電路圖。
圖3是數(shù)據(jù)采集部分電路圖。
圖4是D/A轉換部分電路圖。
圖5是中央控制單元電路圖。
圖6是人機交互接口單元電路圖。
圖7是網(wǎng)絡接口單元電路圖。
圖8是供電電源電路圖。
具體實施方式
網(wǎng)絡型智能流量儀由以下幾個單元組成輸入輸出板1、人機交互接口板2、中央控制單元3、通訊接口單元4、電源板5。
輸入輸出板主要由8位微處理器AT89C52、A/D，D/A，多路模擬開關、時鐘電路DS12887等組成，是一個獨立的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)?，F(xiàn)場模擬信號經(jīng)多路轉換開關送至A/D轉換器，微處理器根據(jù)組態(tài)模型，采集相應通道的A/D轉換值，進行各瞬時量計算和流量積算，將瞬時流量通過D/A變送至4～20mA輸出，并將計算結果送中央控制單元以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
人機交互接口板為簡化操作并且能顯示更多的信息，采用符號化鍵盤和LED/LCD雙屏顯示器。以4位LED顯示用戶最關心的實時數(shù)據(jù)，以128×64點陣LCD顯示各種實時數(shù)據(jù)，編程、查詢時用于顯示人機交互信息。人機交互采用漢字菜單模式，使人機界面友好，操作簡單直觀。
中央控制單元由8位微處理器AT89C55和大容量存儲器組成，用于監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)，協(xié)調系統(tǒng)各部件按即定方案運行。通過內部總線實現(xiàn)各部件間信息共享。其體系結構與一般計算機結構類似，不再贅述。
通訊接口單元由一個獨立的微處理器89C2051和相應的外圍電路組成。微處理器內置MODBUS協(xié)議，通過光隔離器件和通訊收發(fā)器MAX485接收外部命令，或將數(shù)據(jù)送出。
電源板設計為多路隔離式寬限開關電源，為儀表各部件提供工作電源，能保證儀表供電在AC130V～AC260V范圍內不損失精度。
實施例中所用集成電路明細表如下1.CPU AT89C55，AT89C522.A/D AD78883.D/A AD53204.時鐘DS128875.驅動電路MC144996.E2pROM AT24C027.SRAM61168.鎖存器 74HC3739.鎖存器 74HC37710. 寄存器 74HC16411. 驅動器 MC141312. 基準源 MC140313. 運算放大LM32414. 接口MAX48515. 電源管理MAX81權利要求1.一種網(wǎng)絡型智能流量儀由輸入輸出板1、人機交互接口板2、中央控制單元3、通訊接口單元4和電源板5組成，其特征是輸入輸出板1是由8位微處理器AT89C52、A/D，D/A，多路模擬開關、時鐘電路DS12887組成的獨立的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；人機交互接口板2采用符號化鍵盤和LED/LCD雙屏顯示器，以4位LED數(shù)據(jù)顯示，以128×64點陣LCD顯示數(shù)據(jù)，編程；中央控制單元3由8位微處理器AT89C55和大容量存儲器組成，內部總線實現(xiàn)各部件間信息共享；通訊接口單元4由一個獨立的微處理器89C2051和相應的外圍電路組成，微處理器內置MODBUS協(xié)議，通過光隔離器件和通訊收發(fā)器MAX485接收外部命令，或將數(shù)據(jù)送出；電源板5為能保證儀表供電在AC130V～AC260V范圍內不損失精度多路隔離式寬限開關電源。
專利摘要本實用新型涉及一種全新的智能型、網(wǎng)絡化流量積算儀表，屬于自動測量技術領域。針對現(xiàn)有技術的不足，采用模塊化設計技術和數(shù)據(jù)共享資源獨立的運行機制。數(shù)據(jù)采集與計算、數(shù)據(jù)存儲與人機交互、MODBUS網(wǎng)絡部件等都設計為一個獨立的智能部件，各有一個微處理器負責完成特定的功能，中央控制單元協(xié)調各部件的運行。具有較強的現(xiàn)場組態(tài)能力，并且組網(wǎng)方便。內置多種數(shù)學模型，能完成各種液體、氣體、蒸汽等多種介質的流量測量與積算；儀表配置符號化鍵盤和漢化菜單式人機介面，使現(xiàn)場組態(tài)非常方便。
文檔編號G01F15/06GK2641602SQ0327106
公開日2004年9月15日 申請日期2003年9月8日 優(yōu)先權日2003年9月8日
發(fā)明者欒魯民, 吳曉峰, 張繼剛, 李玉福, 李開勇 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司