[00396452]基于SOPC的智能隔离式安全栅

该项目研究来源于横向课题，属于电子信息技术应用领域。随着煤炭、石油、化工等产业的迅速发展，要求工业控制技术不断提高，在这些行业中存在爆炸危险性，是自动控制设计必须解决的问题。安全栅技术是最安全可靠的防爆方法，因而被允许用在最危险的场合。安全栅是防爆仪器仪表的关联设备，在正常情况下不影响测量系统的功能。它设置在安全场所的一侧，当该安防爆系统发生故障时，能将窜入危险场所的能量(电能)限制在安全值以内，从而保证现场生产安全。隔离式安全栅运用了可靠的变压器隔离技术，在危险区(现场)一侧电路与安全区(系统)一侧电路之间实现完全的电流隔离。它具有卓越的隔离性能，优秀的信号传输特性，强大的信号处理功能和广泛的适应性。然而，国内市场上的隔离式安全栅是基于模拟电路或者单片机和ARM系列芯片设计的，存在抗干扰能力差、精度不高、误差补偿复杂等缺点。该项目研究与开发基于SOPC技术的隔离式安全栅，采用智能化的信号输入方式，可以在线修改同类型输入信号的种类，而不需对安全栅内部硬件进行改动；采用软件校准，自动进行零点补偿，无任何可调部件，性能稳定可靠；采用先进的软件抗干扰算法，有效抑制各类工业现场干扰；还能极大地减少分立元件的使用，可在线改变系统功能。相比基于模拟电路的隔离式安全栅而言，基于SOPC的智能隔离式安全栅具有抗干扰能力强、信号传送精度高、误差易于补偿、易于升级、设计理念新颖等优点，而且集成度更高也更加轻便；相比基于单片机的隔离式安全栅稳定度和精度更高，而比基于ARM系列芯片的隔离式安全栅的设计方式更方便，设计周期更短，成本价更有优势。该项目的研究成果可以应用于石油、化工、电力、冶金等系统，可与各类国产、进口的二线制变送器、电流传感器连接并输出安全信号，有良好的应用前景和潜在巨大的经济和社会效益。