[实用新型]一种在线检测测速装置断线的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业控制领域，尤其涉及一种可实现工业现场被测转速信号的接 线状态的监视，可集成于一个复杂DCS控制系统中。

背景技术

目前，DCS广泛应用于工业领域，它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以 通信网络为纽带的多级计算机系统，基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配 置灵活、组态方便。DCS的主要特点是高可靠性、开放性、控制功能丰富。在现代工 业DCS系统中，转速测量及其测速装置的接线状态监控是DCS系统的一个重要功能。 在系统应用中，可实现汽轮机等需要测量转速的装置中。可广泛应用于电力、石油、 化工、冶金、环保等工业企业的生产过程，做到断线故障状态实时监控，保证生产过 程安全稳定运行。

现有技术中，测量线路状态要求在停机的状态下，用万用表测量线路接线的阻抗 R，得知线路状态是否断线。在图1中测量a处和b处的电阻R_ab,若R_ab为兆欧时则认 为断线。这种停机离线的测量和监控方式无法满足现代工业DCS系统的需求，特别是 一些无法停机的系统或无法测量的极端情况下，现有的测量方式和测量装置无法满足 此类需求。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种在线检测测速装置断线的系统，具备不 停机检测能力，测量电路简单，易于实现。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题测量线路阻抗时， 要求被测系统不能带电，否则测量不准确，由于现场条件复杂，测量不便。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种在线检测测速装置断线的系统，包括可 编程门阵列芯片、第一光耦隔离芯片、第二光耦隔离芯片、瞬态抑制二极管，所述瞬 态抑制二极管跨接于被测信号的输入端与地之间，所述被测信号经过隔离直流和放大 后与第一参考电压做比较，比较的第一结果经过所述第一光耦隔离芯片进入到可编程 门阵列芯片；所述被测信号通过输入端直接与第二参考电压做比较，比较的第二结果 经过所述第二光耦隔离芯片进入到可编程门阵列芯片；所述可编程门阵列芯片被配置 为对所述第一结果和所述第二结果的逻辑与做判断，当所述逻辑与为1时，标志发生 断线，所述可编程门阵列芯片被配置为向上位机传送实时状态和报警。

进一步地，所述可编程门阵列芯片为FPGA。

进一步地，所述FPGA为Lattice公司的LCMXO2-2000HC。

进一步地，所述第一光耦隔离芯片为EL357N。

进一步地，所述第二光耦隔离芯片为EL357N。

进一步地，所述第一参考电压为3.3V。

进一步地，所述第二参考电压为5V。

进一步地，所述瞬态抑制二极管为UN半导体的SMCJ5。

进一步地，所述隔离直流所用芯片为MTG-00。

进一步地，所述放大所用芯片为LM343。本实用新型公开了一种基于可编程逻辑 芯片实现高精度测量的同时实现线路状态的检测。这种检测方案灵活，性能可靠，应 用方便，并且实现在线检测。

本实用新型采用双重机制来完成。首先，转速测量的工作由FPGA来完成，它可 以实现多个通道的数据同时测量，这样提高了测量的响应速度(如图2)。同时FPGA 实现检测断线状态功能。本实用新型还设计了隔离和过压保护功能。

本实用新型也可以用于其他脉冲量测量需要监测接线状态的场合，在现代工业生 产中有重要作用。

本检测技术硬件采用可编程逻辑器件和检测电路的方式实现，FPGA采集转速的数 据，同时检测线路的状态，检测电路实现信号的预处理功能，提高电路的抗干扰能力。

本检测技术实时不间断监视。具体原理为当转速数据为零转速时，标志为F1＝1， 再参考线路状态检测到的电平，当此电平为高时，标志为F2＝1，断线标志F＝F1&F2＝1, 逻辑判断为断线状态，并把此时的状态实时传送给上位机处理并报警。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明， 以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有技术中用万用表测量线路阻抗方式实现断线检测的示意图；

图2是本实用新型的一个较佳实施例的用FPGA+检测电路的方式实现在线检测 的功能框图；

图3是本实用新型的一个较佳实施例的电路示意图。