专利名称：一种带rs485通讯的智能热量表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能热量表，特别是涉及一种智能程度高，系统功能齐全、通用性强的带RS485通讯的智能热量表。
背景技术：
当前在国内北方地区普遍采用热水供暖，存在热水的热量计量、数据采集、收费问题，当前很多地方还是采用按面积收费，这种收费方式存在因热水的温度变化、房屋结构等原因造成面积相等但实际使用耗热相差很大但收费相等的不合理现象，国内很多地方逐渐要求采用按实际热水的热量收费，当前使用的智能热量表大多存在如下问题1.智能化、集成化程度不高目前使用的大量显示仪表大多采用分立元件，信号输入输出电路采用电位器调节，时间长，由于电位器漂移等原因影响，易造成整机性能、精度下降。2.功能不齐全大多数热量积算仪表，有的要么不带温压补偿，有的要么不带输出电路，很少有一种带温压补偿及输出输入电路功能齐全的积算仪表。3、通用性不强大多只能配套一种流量测量仪表或装置。4、没有远程数据通讯功能。5、仪表设置、工作菜单不易操作。中国专利CN201413207提供了一种了超声涡街热量表，包括有流量检测装置、流量热量积算仪，以及与流量热量积算仪相接的进口温度传感器和出口温度传感器，所述流量检测装置为超声涡街流量计，在所述超声涡街流量计的控制电路中以及所述流量热量积算仪中分别设有通讯模块，二者的通讯模块之间通过数据总线相接，所述超声涡街流量计根据通讯协议向所述流量热量积算仪传输流量检测数据，其所述流量仪表只是超声涡街流量计，而且并未涉及热量积算仪的具体功能、仪表设置工作菜单、RS485通讯输出。为此，开发一种智能程度高、系统功能齐全、通用性强、操作人性化、带RS485通讯输出的智能热量积算仪是非常需要的。

实用新型内容针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种智能程度高，系统功能齐全、 通用性强的带RS485通讯的智能热量表。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种带RS485通讯的智能热量表，包括流量测量仪表、入口温度传感器、出口温度传感器、压力变送器和智能热量积算仪，所述流量测量仪表、入口温度传感器、出口温度传感器、压力变送器均与智能热量积算仪连接。在本实用新型的具体实施例子中，所述流量测量仪表为电磁流量计、涡街流量计、 涡轮流量计、超声流量计或差压式流量计。在本实用新型的具体实施例子中，所述流量测量仪表只在整个热量表的入口处装一台或在入口、出口处各装一台。在本实用新型的具体实施例子中，所述入口温度传感器和出口温度传感器以热电阻或G-20)mA电流信号输入智能热量积算仪。在本实用新型的具体实施例子中，所述压力变送器其压力信号以对应的G_20)mA 电流信号输入智能热量积算仪。在本实用新型的具体实施例子中，所述智能热量积算仪内置单片机和计算程序， 将采集的流量、温度、压力信号转换成热量流量及对应的RS485通讯输出，采用M0DBUS-RTU 协议，方便与PLC等上位机通讯。在本实用新型的具体实施例子中，所述智能热量积算仪包括单片机、220VAC电源电路、电流输入电路、热电阻、热电偶输入电路、A/D转换回路、键盘回路、打印机电路、RS485 电路、G 20)mA输出电路和IXD显示回路，所述电流输入电路和A/D转换回路相连后连接在单片机上，220VAC电源电路、热电偶输入电路、键盘回路、打印机电路、RS485电路、G 20)mA输出电路和IXD显示回路直接连接在单片机上。在本实用新型的具体实施例子中，所述单片机的型号为W78IEMP。本实用新型的积极进步效果在于本实用新型提供的带RS485通讯的智能热量表具有以下优点本实用新型智能化、集成化程度高；功能齐全；通用性强；具有远程数据通讯功能；仪表设置、工作菜单操作简单。

图1为智能热量表结构框图。图2为智能热量积算仪原理框图。图3为G 20)mA电流输入原理图。图4为RS485通讯输出原理图。图5为带RS485输出回路智能热量积算仪多机通讯原理框图。
具体实施方式

以下结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。图1是本实用新型的结构示意图，如图1所示本实用新型包括流量测量仪表1、 入口温度传感器2、出口温度传感器3、压力变送器4和智能热量积算仪5，所述流量测量仪表1、入口温度传感器2、出口温度传感器3、压力变送器4均与智能热量积算仪5连接。流量测量仪表1可以为电磁流量计、涡街流量计、涡轮流量计、超声流量计或差压式流量计。流量测量仪表1只在整个热量表的入口处装一台或在入口、出口处各装一台。入口温度传感器2和出口温度传感器3以热电阻或G_20)mA电流信号输入智能热量积算仪5。压力变送器4其压力信号以对应的G_20)mA电流信号输入智能热量积算仪。智能热量积算仪5内置单片机和计算程序，将采集的流量、温度、压力信号转换成热量流量及对应的RS485通讯输出，采用M0DBUS-RTU协议，方便与PLC等上位机通讯。智能热量积算仪5包括单片机15、220VAC电源电路6、电流输入电路7、热电阻、热电偶输入电路9、A/D转换回路8、键盘回路10、打印机电路11、RS485电路12、(4 20)mA 输出电路13和IXD显示回路14，所述电流输入电路7和A/D转换回路8相连后连接在单片机15上，220VAC电源电路6、热电偶输入电路9、键盘回路10、打印机电路11、RS485电路 12、(4 20)mA输出电路13和IXD显示回路14直接连接在单片机15上。内置单片机和计算程序，将采集的流量、温度、压力信号转换成热量流量及对应输出，输入输出电路采用集成电路，无需电位器调节，仪表设置工作菜单采用中文组态方式， 简洁、方便，带RS485通讯输出，采用M0DBUS-RTU协议，方便与PLC等上位机通讯，在所述通讯芯片U6的信号输入端接有上拉电阻，而在其两信号输出端分别接有限流电阻、瞬变管。在本实用新型具体的实施例子中，单片机15的型号可以选为W78IEMP。图2为智能热量积算仪原理框图，“220VAC电源电路6”将220VAC电源整流变换为+5V电源送作单片机工作电源。“电流输入电路7”、“热电阻、热电偶输入电路3”将输入的模拟、数字信号送至单机片机中。“打印机电路11”、“RS485电路12”、“ (4 20)mA输出电路回路13”为信号输出电路；“键盘电路10”为软件操作电路；“IXD显示回路14”为热量IXD显示电路。图3为G 20)mA电流输入原理图。0 2O)mA电流经精密电阻)变成(1_5)V电压信号，送至U5，U5为 24位的A/D转换电路，其基准来自精密基准源U6的+5. 000VDC, U5A/D转换后送至单片机。图4为RS485通讯输出电原理图Ul单片机经UART 口输出通讯信号，通信芯片TO/SN65176的1脚连接上拉电阻R1， 6脚连接上拉电阻R3，上拉电阻Rl和R3的另一端连接三端稳压管78L05，以增强驱动；通信芯片TO/SN65176的6脚和7脚分别连接限流电阻R5和电阻R6，电阻R5和电阻R6的另一端分别为通讯端B脚和A脚，即可输出RS485通讯信号，电阻R5和电阻R6的另一端还分别连接有瞬变管Dl和瞬变管D2，当在与上位机通讯时，将静电或其它原因在A、B两脚产生的高电压快速放掉，使A、B两脚电压维持在+6V，有效保护通信芯片TO/SN65176 ( 一般通讯芯片6、7两脚对地电压为15V)；通信芯片TO/SN65176的6脚和7脚之间还设有匹配电阻 R4，实际应用中一般为100 Ω-120 Ω。多机通讯时，最近一台智能热量积算仪和最远一台智能热量积算仪的J5短接，使A、B两脚等效电阻约为60 Ω。实际应用中一根双绞线就能并联32台涡街流量计与上位机通讯，进行数据传输，使用极为方便，通讯可靠，通讯芯片U6未出现损坏。智能热量积算仪采用M0DBUS-RTU协议的RS485通讯，方便与PLC等上位机通讯。图5为带RS485输出回路智能热量积算仪多机通讯原理框图。多台热量积算仪并联后连接在用户计算机或PLC等上。本实用新型智能化、集成化程度高；功能齐全；通用性强；具有远程数据通讯功能；仪表设置、工作菜单操作简单。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种带RS485通讯的智能热量表，其特征在于所述热量表包括流量测量仪表、入口温度传感器、出口温度传感器、压力变送器和智能热量积算仪，所述流量测量仪表、入口温度传感器、出口温度传感器、压力变送器均与智能热量积算仪连接。
2.根据权利要求1所述的带RS485通讯的智能热量表，其特征在于所述流量测量仪表为电磁流量计、涡街流量计、涡轮流量计、超声流量计或差压式流量计。
3.根据权利要求1所述的带RS485通讯的智能热量表，其特征在于所述流量测量仪表只在整个热量表的入口处装一台或在入口、出口处各装一台。
4.根据权利要求1所述的带RS485通讯的智能热量表，其特征在于所述入口温度传感器和出口温度传感器以热电阻或4-20mA电流信号输入智能热量积算仪。
5.根据权利要求1所述的带RS485通讯的智能热量表，其特征在于所述压力变送器其压力信号以对应的4-20mA电流信号输入智能热量积算仪。
6.根据权利要求1所述的带RS485通讯的智能热量表，其特征在于所述智能热量积算仪内置单片机，将采集的流量、温度、压力信号转换成热量流量及对应的RS485通讯输出，采用M0DBUS-RTU协议，方便与上位机通讯。
7.根据权利要求1所述的带RS485通讯的智能热量表，其特征在于所述智能热量积算仪包括单片机、220VAC电源电路、电流输入电路、热电阻、热电偶输入电路、A/D转换回路、键盘回路、打印机电路、RS485电路、4 20mA输出电路和IXD显示回路，所述电流输入电路和A/D转换回路相连后连接在单片机上，220VAC电源电路、热电偶输入电路、键盘回路、打印机电路、RS485电路、4 20mA输出电路和IXD显示回路直接连接在单片机上。
8.根据权利要求1所述的带RS485通讯的智能热量表，其特征在于所述单片机的型号为 W78IEMP。
专利摘要本实用新型涉及一种带RS485通讯的智能热量表，包括流量测量仪表、入口温度传感器、出口温度传感器、压力变送器和智能热量积算仪，所述流量测量仪表、入口温度传感器、出口温度传感器、压力变送器均与智能热量积算仪连接。本实用新型内置单片机和计算程序，将采集的流量、温度、压力信号转换成热量流量及对应输出，输入输出电路采用集成电路，无需电位器调节，仪表设置工作菜单采用中文组态方式，简洁、方便，带RS485通讯输出，采用MODBUS-RTU协议，方便与PLC等上位机通讯。本实用新型智能化、集成化程度高；功能齐全；通用性强；具有远程数据通讯功能；仪表设置、工作菜单操作简单。
文档编号G01K17/10GK202166490SQ20112016927
公开日2012年3月14日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者张海俏 申请人:张海俏