[发明专利]一种用于DCS系统的可调式声光报警装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于DCS系统的可调式声光报警装置及其使用方法，属于应用电子及自动化技术领域。本发明主要由电流转电压模块、防雷电路模块、电压跟随器模块、电压比较模块、光耦隔离驱动模块、电磁继电器模块和声光报警输出模块组成。可将DCS系统I/O站输出模块0‑24mA电流信号转化为1‑5V电压信号，当DCS中央控制系统中所控制的任何指标超出控制范围时及时有效的报警，以提示工作人员，避免因工作人员的疏漏导致事故扩大，解决了工作人员不能同时兼顾两台或多台控制机的问题，其报警值可通过精密可调电阻进行手动调整，以根据生产实际随时做出调整，成本低、灵活性高。

技术领域

本发明属于应用电子及自动化技术领域，具体涉及一种用于DCS系统的可调式声光报警装置及该装置的使用方法。

背景技术

目前，DCS中央控制系统应用较为广泛，该系统主要由现场控制站（I/O站）、数据通讯系统、人机接口单元（操作员站OPS、工程师站ENS）、机柜、电源等组成，具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。该系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，具有高度的可靠性。系统内任一组件发生故障，均不会影响整个系统的工作。系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示和在打印机上打印，并在功能和物理上真正分散，其整个系统的可利用率至少为99.9％；系统平均无故障时间为10万小时，可实现对核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材等诸多领域的完整监控。在实际使用中，当系统内组件发生故障时，一般采用DCS联锁报警来提示操作人员，但此报警状态只显示于电脑屏幕上，若不仔细观察，则不能及时发现报警信息并排出相应的故障，使整个系统存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对上述DCS中央控制系统报警方式存在的不足，提供一种用于DCS系统的可调式声光报警装置。

本发明的另一个目的是，提供上述用于DCS系统的可调式声光报警装置的使用方法。

本发明一种用于DCS系统的可调式声光报警装置，包括电流信号输入模块，该电流信号输入模块JP2分别串接电流转电压模块、电压跟随器模块、电压比较模块、光耦隔离驱动模块、电磁继电器模块和声光报警输出模块；电流转电压模块为250Ω随机电阻R5，R5一端接地；电压跟随器模块为运算放大器芯片U1，U1由DC24V电源供电；电压比较模块包括电压比较器U2，U2一个输入端串接1KΩ调试电阻R2，另一个输入端串接10KΩ精密可调电阻R6，R6一端接地，另一端串接30 KΩ分压电阻R7，R7由DC24V电源供电；U2一端接地，并由DC24V电源供电，其输出端分别连接10KΩ上拉电阻R1和限流R3，R1由DC24V电源供电；光耦隔离驱动模块包括光耦隔离驱动U3，U3一端接地，并由DC24V电源供电；电磁继电器模块包括电磁继电器J，J与续流二极管D2并接后串接10Ω限流电阻ⅠR4，R4由DC24V电源供电；声光报警输出模块为声光报警器JP1。

上述R1-R5以及R7均为成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低的碳膜电阻。

J为动合型电磁继电器，K1为其吸合开关。

本发明装置利用250Ω串接电阻R5将I/O站4-20mA的电流信号转为1-5V的电压信号，再将电压信号输送至运算放大器芯片U1，以提高检测电路的输入电阻，从而降低检测电路与R5并联产生的分流影响。运算放大器芯片U1输出的信号电压输送至电压比较器U2的反相输入端与U2同相输入端、由精密可调电阻R6决定的设定电压相比较，U2输出为集电极开路门，正常情况下信号电压低于设定电压，U2输出被R1上拉至 24V 高电平，光耦隔离驱动U3截止，K1不吸合；当信号电压高于设定电压时，U2输出低电平，U3导通，K1吸合，声光报警器JP1提示报警。