安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路制造技術

本發明專利技術涉及安全儀表變送器及其故障狀態斷流保護電路。具體地說，本發明專利技術涉及適合工業過程控制的安全儀表變送器及其故障狀態斷流保護電路。從功能上來說，當安全儀表變送器發生危險失效時，該保護電路將安全儀表變送器的電源電路由正常工作狀態切換為安全狀態，即關斷其電源電路。從系統結構上來說，該安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路包括：電源電路、保護電路，由基準電壓器件、D觸發器、復位管理器件、或門器件以及二極管、三極管、場效應管等器件組成。該安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路具有功耗低、通用性強和穩定可靠等特點。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及安全儀表變送器及其故障狀態斷流保護電路。具體地說，本專利技術涉及適合工業過程控制的安全儀表變送器及其故障狀態斷流保護電路。從功能上來說，當安全儀表變送器發生危險失效時，該保護電路將安全儀表變送器的電源電路由正常工作狀態切換為安全狀態，即關斷其電源電路。從系統結構上來說，該安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路包括：電源電路、保護電路，由基準電壓器件、D觸發器、復位管理器件、或門器件以及二極管、三極管、場效應管等器件組成。該安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路具有功耗低、通用性強和穩定可靠等特點。【專利說明】安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路
本專利技術涉及安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路。具體地說，本專利技術涉及適合工業過程控制的安全儀表變送器及其故障狀態斷流保護電路。
技術介紹
安全儀表變送器是一種專門為工作條件苛刻或與安全應用相關而設計的儀表變送器。采用安全儀表變送器的行業包括油/氣行業、石油化工行業、危險化學行業、煤礦行業、船舶、電廠、焚燒處理、鍋爐控制和燃燒控制、高壓應用等工業領域。此外，還要加上非傳統的安全應用領域，該領域一旦發生安全事故，將嚴重危及工作人員安全，對社會和企業帶來巨大的經濟損失。
技術實現思路
本專利技術安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路為安全儀表變送器的重要組成部分。當安全儀表變送器發生危險失效時，該保護電路將安全儀表變送器的電源電路由正常工作狀態轉變為安全狀態，即關斷其電源電路，避免控制系統產生誤操作。安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路為整個控制系統安全工作提供了重要保障，提高系統安全性和可靠性。本專利技術為實現上述目的所采用的技術方案是:一種安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路，包括電源電路和保護電路；其中，所述電源電路，連接數據總線和所述保護電路，用于為保護電路提供工作電源；所述保護電路，控制端連接安全儀表變送器主控制器的復位引腳和控制引腳，輸出端連接所述電源電路，用于當安全儀表變送器失效時，關斷所述電源電路。所述電源電路主要由基準電壓器件構成，所述基準電壓器件的電源輸入端與數據總線相連。所述電源電路的輸出端并聯穩壓二極管和去耦電容。所述保護電路的輸入端為一個二極管和三極管，所述二極管的正極和所述三極管的基極與安全儀表變送器主控制器的復位引腳相連，負極與安全儀表變送器主控制器的控制引腳相連；所述三極管的集電極連接第一 D觸發器的脈沖輸入引腳；所述第一 D觸發器的置一端連接復位電路的復位端，復位端連接電源電路正極，數據輸入端連接電源電路正極；第二 D觸發器的置一端連接電源電路正極，復位端連接復位電路的復位端，數據輸入端連接電源電路正極；所述第一 D觸發器的負向輸出端和第二 D觸發器的正向輸出端分別連接到或門的輸入端；所述或門的輸出端連接到場效應管的柵極，控制保護電路的通斷。本專利技術主要作用是當安全儀表變送器發生危險失效時，安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路由正常工作狀態轉變為安全狀態，即關閉安全儀表變送器電源，避免安全儀表變送器在失效時候產生誤操作，為安全儀表變送器安全工作提供了重要保障，提高其安全性和可靠性，其具有如下優點:1.電路簡單、穩定可靠。安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路主要由基準電壓器件、D觸發器件、復位電路、或門器件以及電阻、電容、二極管、三極管、場效應管等器件組成，電路結構簡單、硬件成本低，同時可靠性高，易于實現。2.通用性強。本專利技術通用性強，不僅適用于安全儀表變送器發生危險失效時故障狀態斷流保護電路，而且適用于其它工控設備發生故障狀態時斷流保護電路。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本專利技術的結構原理圖；圖2是本專利技術的電源電路的實施例電路圖；圖3是本專利技術的保護電路的實施例電路圖。【具體實施方式】下面結合附圖及實施例對本專利技術做進一步的詳細說明。本專利技術涉及以下兩項關鍵技術:I)保護電路供電技術。本設計描述的安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路，利用基準電壓器件LM285 (工作電流為:IOuAlOmA)設計其電源電路。該電源電路在安全儀表變送器的數據總線上取電，產生5V差模電壓，對其保護電路進行供電，具有功耗低、電壓穩定、接線簡單等優點。2)系統安全狀態保護技術。本設計描述的安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路，利用D觸發器具有狀態記憶功能進行設計其保護電路。一旦安全儀表變送器主控制器的產生復位信號或安全狀態切換控制信號，該保護電路使安全儀表變送器的電源電路由正常工作狀態轉變為安全狀態(關閉安全儀表變送器供電電源)，并利用D觸發器保持系統安全狀態，直到系統斷電復位才能使系統由安全狀態轉變為正常工作狀態，有效地避免安全儀表變送器在發生危險失效時產生誤操作，為整個系統正常工作提供了有力保障，提高系統安全性與可靠性。如圖1所示，本專利技術安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路包括:電源電路、保護電路。如圖2所示，安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路的電源電路與其保護電路相連，利用分壓電阻R3、R30和PNP三極管2N2905為基準電壓器件LM285-2.5提供參考電壓。為了提高電源電路的可靠性，選用穩定電壓為6.2V穩壓二極管1N457，采用并聯結構對輸出電壓進行保護，防止輸出電壓過高而損壞下一級電路，同時并利用0.0luF去耦電容C3，降低其輸出電壓噪聲，提高其供電質量。安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路的保護電路與其電源電路、安全儀表變送器主控制器以及安全儀表變送器的電源電路相連。保護電路選用D觸發器74HC74，并根據其用戶手冊設計電路(見圖3)。保護電路的D觸發器74HC74、復位電路MAX809M、或門器件74AHC1G32的正極、負極引腳分別連接到電源電路。保護電路輸入端利用二極管1N4148和三極管2SA1815實現雙端控制，二極管1N4148的P引腳與安全儀表變送器主控制器的復位引腳相連，二極管1N4148的N引腳與安全儀表變送器主控制器的保護電路控制引腳相連。D觸發器74HC74A的置一引腳連接到復位電路MAX809M復位引腳，其復位引腳連接到電源電路負極，其數據輸入引腳連接到電源電路負極，其脈沖輸入引腳通過三極管2SC1815連接到保護電路控制信號輸入端；D觸發器74HC74B的置一引腳連接到電源電路正極，其復位引腳連接到復位電路MAX809M復位引腳，其數據輸入引腳通過三極管2SC1815連接到保護電路控制信號輸入端，其脈沖輸入引腳通過RC延時電路連接到復位電路MAX809M復位引腳。D觸發器74HC74A的Q (—)引腳和74HC74B的Q引腳分別連接到或門器件74AHC1G32的輸入引腳。或門器件74AHC1G32的輸出引腳連接到場效應管IRFR9024控制引腳，控制保護電路的通斷。安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路初始上電時，復位電路MAX809M復位引腳輸出低電平，即74HC74A的置一引腳和74HC74B的復位引腳為低電平，74HC74A的復位引腳和74HC74B的置一引腳連接到電源電路正極。根據74HC74的邏輯功能表可知，74HC74A的Q (—)引腳和74HC74B的Q引腳輸出低電平。由或門器件真值表可知，或門器件74AHC1G32的輸出低電平。由于場效應管IRFR9024為絕緣柵、P型溝道、耗盡型，其柵極電壓為低電平，因此場本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種安全儀表變送器故障狀態斷流保護電路，其特征在于，包括電源電路和保護電路；其中，所述電源電路，連接數據總線和所述保護電路，用于為保護電路提供工作電源；所述保護電路，控制端連接安全儀表變送器主控制器的復位引腳和控制引腳，輸出端連接所述電源電路，用于當安全儀表變送器失效時，關斷所述電源電路。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐皚冬，王志平，白占元，閆炳均，宋巖，劉梁梁，
申請(專利權)人：中國科學院沈陽自動化研究所，
類型：發明
國別省市：遼寧;21