本實用新型涉及天然氣應用的技術領域，具體涉及一種天然氣控制系統的總線控制裝置。

背景技術：

天然氣作為清潔能源在工業生產、車輛運輸上得到了廣泛應用，在能源消耗所占的比重將越來越大。天然氣的應用對改善環境、治理霧霾等問題上具有舉足輕重的作用。

天然氣屬于易燃易爆氣體，所使用設備必須做防爆處理，目前大多廠家都是將設備、傳感器、執行機構安裝在有防爆要求的生產區域，控制系統安裝在防爆區以外的安全區域，采用大量控制電纜連接設備與控制系統，且隨著控制系統的復雜程度增加，控制電纜的數量也隨之增加。這種布線方式會出現下列幾種問題：

1、因為距離較遠，控制電纜的造價高，相應的敷設電纜的材料、人工費用同時升高。

2、弱電信號電纜容易受到電磁干擾影響，特別是當附近有大功率電器、變頻器等設備時更加明顯。弱電信號電纜長度越長，受到的影響就越嚴重。

3、現場安裝調試需要進行繁多的電纜接線工作，容易出錯且影響整體工程進度。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種天然氣控制系統的總線控制裝置，控制系統通過IO控制器與在防爆區弱電防爆箱上安裝分布式的IO控制器進行總線通訊來獲取設備的數據，從而由中央處理器控制設備執行機構的工作狀態。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是：一種天然氣控制系統的總線控制裝置，包括弱電防爆箱和控制系統，所述弱電防爆箱和控制系統通過總線電纜相連接，所述弱電防爆箱內設有第一IO控制器和IO模塊，第一IO控制器通過通訊接口與IO模塊相連接，IO模塊分別與傳感器、執行機構相連接；所述控制系統包括中央處理器和第二IO控制器，中央處理器與第二IO控制器相連接，第二IO控制器通過總線電纜與第一IO控制器相連接。

所述第一IO控制器包含依次連接的數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和通訊模塊，數字量輸入模塊與IO模塊相連接，通訊模塊通過總線電纜與第一IO控制器相連接。

所述第一IO控制器、IO模塊、中央處理器和第二IO控制器為PLC、RTU、單片機、單板機或計算機。

所述總線電纜計算機電纜、屏蔽控制電纜、專用總線電纜、單模光纖或多模光纖。

所述傳感器為壓力變送器、壓差變送器、壓力開關、壓差開關、溫度變送器、熱電阻、熱電偶、流量計、接近開關、光電開關、微動開關、限位開關、位移傳感器、距離傳感器、可燃氣體探測中的一種或多種。

所述執行機構為電動閥門、氣動閥門、電磁線圈、電機、風機、泵、加熱器中的一種或多種。

本實用新型的有益效果是：

1、 可以節省大量的電纜成本和電纜敷設施工成本。

2、總線電纜不易受到各種電磁干擾的影響，保證信息通訊的安全可靠。

3、防爆區的設備內傳感器、執行機構的控制電纜與IO控制器在出廠時已經完成接線集成工作并進行整機測試，確保控制系統整體完整可靠，減少現場工作環節，提高了工作效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示，一種天然氣控制系統的總線控制裝置，包括弱電防爆箱2和控制系統1，所述弱電防爆箱2和控制系統1通過總線電纜3相連接，所述弱電防爆箱2內設有第一IO控制器201和IO模塊202，第一IO控制器201通過通訊接口與IO模塊202相連接，IO模塊202分別與傳感器204、執行機構203相連接。第一IO控制器201為分布式IO控制器，傳感器204和執行機構203的信號線全部引入到弱電防爆箱2內，連接到IO模塊202的接線端子上，多臺IO模塊202通過通訊接口與第一IO控制器201相連接，防爆區的第一IO控制器201通過總線電纜3與安全區中控制系統1相連接。控制系統1包括中央處理器102和第二IO控制器101，中央處理器102與第二IO控制器101相連接，第二IO控制器101通過總線電纜3與第一IO控制器201相連接。控制系統1通過第二IO控制器101與在防爆區弱電防爆箱2上安裝的分布式的第一IO控制器201進行總線通訊來獲取傳感器204上的數據，從而由中央處理器102控制執行機構203的工作狀態。中央處理器102將傳感器204的傳感器信號、設備參數、運行狀態、報警信號等數據進行解析、處理，通過邏輯判斷輸出執行信號給設備的執行機構203做出相應的響應動作，實現控制功能。

第一IO控制器201為分布式IO控制器，第一IO控制器201包含依次連接的數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和通訊模塊，數字量輸入模塊與IO模塊202相連接，通訊模塊通過總線電纜3與第一IO控制器201相連接。第二IO控制器101通過總線電纜3與第一IO控制器201相連接，第一IO控制器201通過總線技術將信號統一轉為標準或自定義通信協議輸出給控制系統1。

第一IO控制器201、IO模塊202、中央處理器102和第二IO控制器101為PLC、RTU、單片機、單板機或計算機。

總線電纜3計算機電纜、屏蔽控制電纜、專用總線電纜、單模光纖或多模光纖。在弱電防爆箱2與控制系統1距離小于100米時，總線電纜3優先選用屏蔽控制電纜、專用總線電纜，當距離大于100米總線電纜3優先選用單模光纖。

傳感器204為壓力變送器、壓差變送器、壓力開關、壓差開關、溫度變送器、熱電阻、熱電偶、流量計、接近開關、光電開關、微動開關、限位開關、位移傳感器、距離傳感器、可燃氣體探測中的一種或多種。

執行機構203為電動閥門、氣動閥門、電磁線圈、電機、風機、泵、加熱器中的一種或多種。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。