[发明专利]工控信号隔离变送与无线传输系统及方法

说明书

本发明提供了一种工控信号隔离变送与无线传输系统及方法，包括：输入端隔离模块，用于将输入信号经通道切换、信号处理后通过接口模块输入至控制器；输出端隔离模块，用于与所述控制器通过隔离电路隔离，并将所述控制器输出的信号进行处理后输出与所述输入信号相应的输出信号；电源端隔离模块，用于将接入电源进行隔离处理后得到隔离电源并提供给所述输入端隔离模块及输出端隔离模块使用；其中，所述输入端隔离模块及输出端隔离模块分别配置有线传输单元及无线传输单元。该系统通过隔离设置可以实现工控信号与有线及无线通信方式自由组态，组态方式灵活多样，操作简便：有线通讯电缆组态、外置蓝牙模块连接手机组态、LORA远程无线组态等。

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，特别涉及一种工控信号隔离变送与无线传输系统及方法。

背景技术

工业生产过程的工艺参数，工况逻辑和设备运行状态等物理量经过传感器或变送器转变为控制系统可以识别的电信号(电压或电流)或逻辑量，这是工业生产自动化智能化的前提。

所以工业生产自动化控制系统，必须匹配输入输出信号的规格、接线方式、精度等级、量程范围、线性关系、逻辑控制、工程量换算等诸多要素。

这就造成控制系统与现场仪表间，隔离变送传输工控信号用的隔离器或者其他中继转化传输装置种类众多，但是使用范围单一，选型过程复杂，安装接线繁琐。一旦生产工艺调整变更，相应的布线安装与设备都需要更换，极其繁琐。而且目前市场上的隔离器普遍不具备无线、有线等多方式通信功能，适配信号类型单一，范围也小。

而工业控制系统与现场仪表间一般通过使用隔离器来转变为控制系统可以识别的电信号(电压或电流)或逻辑量，还有限制现场危险能量或者抗干扰。而不同工业场景中现场仪表的信号类型、采样范围、输出范围、布线方式各不相同。而现场仪表与系统或者其他现场仪表间也需相互通信，信号转化。

其中一种方案是多功能可组态隔离器。目前市面上大部分所谓多信号类型可组态隔离器一般只支持(电压-10V～10V、电流-20mA～20mA)，至于电阻信号、mV信号和热电偶TC信号，需要选用其他型号隔离器，集成度低，单一模块支持的现场工控信号类型少，而且几乎都不自带无线(Lora)和有线(RS485)通信方式。对于通讯需求，根本没法支持。此种方案功能上局限性较大，而且不支持无线或者有线通迅。

另外一种方案是多种型号的隔离器+PLC+无线通讯模块。通过PLC与多种型号的隔离器连接来支持现场工控信号的各种类型与量程范围，在通过PLC的通讯口与无线通讯模块连接，来实现无线通讯链路的输入与输出。此种方案，模块众多，技术方案复杂，不能密集安装。不论是方案难度还是安装难度，抑或是经济成本都较高，而且多部件集成方案可靠性较低，日后维护难度和成本也较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工控信号隔离变送与无线传输系统及方法，以解决现有的控制系统与现场仪表间工控信号采集、变送、通讯及指令下发过程所存在的隔离器功能单一，不适用于多种场景，造成的选型过程复杂，安装接线繁琐的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种工控信号隔离变送与无线传输系统，包括：

输入端隔离模块，用于将输入信号经通道切换、信号处理后通过接口模块输入至控制器；

输出端隔离模块，用于与所述控制器通过隔离电路隔离，并将所述控制器输出的信号进行处理后输出与所述输入信号相应的输出信号；

电源端隔离模块，用于将接入电源进行隔离处理后得到隔离电源并提供给所述输入端隔离模块及输出端隔离模块使用；

其中，所述输入端隔离模块及输出端隔离模块分别配置有线传输单元及无线传输单元。