专利名称：网络型智能流量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种全新的智能型、网络化流量积算仪表，属于自动测量
背景技术：
目前，通用的流量积算仪表，单机数学模型少，现场组态能力差，数据传输通常为点对点的通讯模式。不便于组网，给数据管理和仪表应用带来诸多不便，不能满足现代工业化生产的要求。

发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种具有较强的现场组态能力，并且组网方便，内置多种数学模型，能完成各种液体、气体、蒸汽等多种介质的流量测量与积算的网络型智能流量仪。
本实用新型技术方案如下采用模块化设计技术和数据共享资源独立的运行机制。数据采集与计算、数据存储与人机交互、MODBUS网络部件等都设计为一个独立的智能部件，各有一个微处理器负责完成特定的功能，中央控制单元协调各部件的运行。原理框图如图1所示输入输出板是一块独立的智能板，可完成数据采集与计算，转换输出等功能。根据仪表组态模型，采集所需要的模拟信号、完成流量的计算与累计，并将瞬时流量变送输出。
人机交互接口板，4位LED显示当前工艺参数的瞬时量。128×64点阵LCD(液晶显示器)，可显示仪表当前全部信息，编程时作为与用户交流信息的窗口。
中央控制单元协调各模块间的关系，保存系统参数和流量累积值。
通讯接口单元是一个智能型接口，内置MODBUS链路层协议，完成数据的上传和下载。
电源板为各模板提供电源。
本实用新型克服了目前通用流量积算仪表的不足，具有较强的现场组态能力，并且组网方便。内置多种数学模型，能完成各种液体、气体、蒸汽等多种介质的流量测量与积算；仪表配置符号化键盘和汉化菜单式人机介面，使现场组态非常方便；仪表内置MODBUS协议，能很方便地组成MODBUS网络。


图1是智能流量仪结构方框图。
图2是A/D转换部分电路图。
图3是数据采集部分电路图。
图4是D/A转换部分电路图。
图5是中央控制单元电路图。
图6是人机交互接口单元电路图。
图7是网络接口单元电路图。
图8是供电电源电路图。
具体实施方式
网络型智能流量仪由以下几个单元组成输入输出板1、人机交互接口板2、中央控制单元3、通讯接口单元4、电源板5。
输入输出板主要由8位微处理器AT89C52、A/D，D/A，多路模拟开关、时钟电路DS12887等组成，是一个独立的数据采集处理系统。现场模拟信号经多路转换开关送至A/D转换器，微处理器根据组态模型，采集相应通道的A/D转换值，进行各瞬时量计算和流量积算，将瞬时流量通过D/A变送至4～20mA输出，并将计算结果送中央控制单元以实现数据共享。
人机交互接口板为简化操作并且能显示更多的信息，采用符号化键盘和LED/LCD双屏显示器。以4位LED显示用户最关心的实时数据，以128×64点阵LCD显示各种实时数据，编程、查询时用于显示人机交互信息。人机交互采用汉字菜单模式，使人机界面友好，操作简单直观。
中央控制单元由8位微处理器AT89C55和大容量存储器组成，用于监控系统运行状态，协调系统各部件按即定方案运行。通过内部总线实现各部件间信息共享。其体系结构与一般计算机结构类似，不再赘述。
通讯接口单元由一个独立的微处理器89C2051和相应的外围电路组成。微处理器内置MODBUS协议，通过光隔离器件和通讯收发器MAX485接收外部命令，或将数据送出。
电源板设计为多路隔离式宽限开关电源，为仪表各部件提供工作电源，能保证仪表供电在AC130V～AC260V范围内不损失精度。
实施例中所用集成电路明细表如下1.CPU AT89C55，AT89C522.A/D AD78883.D/A AD53204.时钟DS128875.驱动电路MC144996.E2pROM AT24C027.SRAM61168.锁存器 74HC3739.锁存器 74HC37710. 寄存器 74HC16411. 驱动器 MC141312. 基准源 MC140313. 运算放大LM32414. 接口MAX48515. 电源管理MAX81权利要求1.一种网络型智能流量仪由输入输出板1、人机交互接口板2、中央控制单元3、通讯接口单元4和电源板5组成，其特征是输入输出板1是由8位微处理器AT89C52、A/D，D/A，多路模拟开关、时钟电路DS12887组成的独立的数据采集处理系统；人机交互接口板2采用符号化键盘和LED/LCD双屏显示器，以4位LED数据显示，以128×64点阵LCD显示数据，编程；中央控制单元3由8位微处理器AT89C55和大容量存储器组成，内部总线实现各部件间信息共享；通讯接口单元4由一个独立的微处理器89C2051和相应的外围电路组成，微处理器内置MODBUS协议，通过光隔离器件和通讯收发器MAX485接收外部命令，或将数据送出；电源板5为能保证仪表供电在AC130V～AC260V范围内不损失精度多路隔离式宽限开关电源。
专利摘要本实用新型涉及一种全新的智能型、网络化流量积算仪表，属于自动测量技术领域。针对现有技术的不足，采用模块化设计技术和数据共享资源独立的运行机制。数据采集与计算、数据存储与人机交互、MODBUS网络部件等都设计为一个独立的智能部件，各有一个微处理器负责完成特定的功能，中央控制单元协调各部件的运行。具有较强的现场组态能力，并且组网方便。内置多种数学模型，能完成各种液体、气体、蒸汽等多种介质的流量测量与积算；仪表配置符号化键盘和汉化菜单式人机介面，使现场组态非常方便。
文档编号G01F15/06GK2641602SQ0327106
公开日2004年9月15日 申请日期2003年9月8日 优先权日2003年9月8日
发明者栾鲁民, 吴晓峰, 张继刚, 李玉福, 李开勇 申请人:莱芜钢铁集团有限公司