【正文】 趨勢(shì)分析 [J].綜合運(yùn)輸 .2020,4. [15] 趙文博 劉文濤 . 單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù) (修訂版 )[M].北京航空航天大學(xué)出版社 2020. [16] 吳明 .孫萬(wàn)富 .周詩(shī)崠 .油氣儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化 .化學(xué)工業(yè)出版社 . [17] 紀(jì)宗南 .單片機(jī)外圍器件使用手冊(cè) [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社， 622655. [18] Martin . Programming 8bit PIC Microcontrollers in C with Interactive Hardware Simulation[M]. Baker amp。 軟件設(shè)計(jì)采用 C語(yǔ)言進(jìn)行編寫，完成了 程序的源代碼（如：主程序、 A/D 轉(zhuǎn)換程序、跑馬燈 程序， 液晶 顯示程序 ）的編寫工作。通過(guò)硬件電路和軟件設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)工作完成了系統(tǒng)所要求的功能。 圖 22 系統(tǒng)低溫 圖 溫度低于 30攝氏度 跑馬燈停止運(yùn)行 蜂鳴器報(bào)警 警報(bào)燈亮 儲(chǔ)油罐停止儲(chǔ)油 開(kāi)始加熱 LCD 顯示當(dāng)前溫度 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 38 頁(yè) 當(dāng)溫度高于 50攝氏度時(shí)，系統(tǒng)高溫報(bào)警，啟動(dòng)蜂鳴器和紅色報(bào)警燈，油路停止運(yùn)行，加熱電路停止加熱。 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 20 系統(tǒng)低壓 圖 壓力低于 5MPa 跑馬燈停止運(yùn)行 蜂鳴器報(bào)警 警報(bào)燈亮 儲(chǔ)油罐停止儲(chǔ)油 開(kāi)始加壓 LCD 顯示當(dāng)前壓力 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 共 38 頁(yè) 當(dāng)壓力高于 20MPa 時(shí)，系統(tǒng)高壓報(bào)警，啟動(dòng)蜂鳴器和紅色報(bào)警燈，油路停止運(yùn)行，減壓 電路開(kāi)始減壓。 （ 5） 應(yīng)用特殊模型的 DLL 界面 提供有關(guān)元件庫(kù)的全部文件 。 Proteus 主要特征： （ 1） 支持許多通用的微控制器 ,如 ARM,PIC,AVR,以及 8051。 功能模塊 :— 個(gè)易用而又 功能強(qiáng)大的 ISIS 原理布圖工具， PROSPICE 混合模型 SPICE 仿真 。 圖 19 跑馬燈程序流程圖 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 38 頁(yè) 5 調(diào)試與仿真 proteus 簡(jiǎn)介 Proteus 軟件是 英國(guó) Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟件， Proteus 軟件有近 20年的歷史，在全球廣泛使用。 調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度值： 如圖 15，按下“減一”按鈕，管道內(nèi)溫度減少 1 攝氏度，按下“加一 ”按鈕，管道內(nèi)溫度增加 1攝氏度。 根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)要求以及硬件電路原理，按照硬件連接和各個(gè)模塊芯片的特性以及功能實(shí)現(xiàn)要求，本系統(tǒng)的主要流程包括：系統(tǒng)初始化 、 A/D 轉(zhuǎn)換、 LCD 顯示 。 2接口 :數(shù)字 信號(hào)輸入輸出 。 因?yàn)槊恳粋€(gè) DSl820 在出廠時(shí)已經(jīng)給定了唯一的序號(hào) ， 因此任意多個(gè) DSl820 可以存放在同一條單線總線上 。本充電器就是采用 4位數(shù)據(jù)傳送方式 。 E： LCD 模塊使能信號(hào)控制端。 RS： MCU 寫入數(shù)據(jù)或者指令選擇端。 （ 4） 模塊最佳工作電壓： 。 自動(dòng)完成此功能 。本次設(shè)計(jì)選擇液晶顯示器。各輸出為低電平時(shí)，當(dāng)共陽(yáng)極的 LED 燈為高電平時(shí)， 相應(yīng)的燈亮。除 了把 E1和 E2 置低 并 且 E3置 高，否則 74HC138 將保持所有輸出為高。隨后輸出 8位數(shù)據(jù)，到第 19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)束。到第 3 個(gè)脈沖的下沉之后 DI 端的輸入電平就失去輸入作用，此后 DO/DI 端開(kāi)始使 用數(shù)據(jù)輸出 DO進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。在第 3個(gè)脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，當(dāng)此 2 位數(shù)據(jù)為 “1” 、 “0” 時(shí)，只對(duì) CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng) ADC0832 未工作時(shí)其 CS 輸入端 為高電平，此時(shí)芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。 VCC/REF： 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 GND： 芯片參考 0電位（地）。 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0832 是帶有 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器、 8 路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。本 設(shè)計(jì) 中， AT89C51 的晶體振蕩器采用 ，對(duì)外接電容 C C2 雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)影響振蕩頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、振蕩的難易程度和溫度穩(wěn)定性，故 C C2 的電容值可選為 33pf。如果頻率降低，可以適當(dāng)加大電容 C10。所需高電平時(shí)間的長(zhǎng)短與 VCC 上升時(shí)間和振蕩器起振時(shí)屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 38 頁(yè) 間有關(guān)。 復(fù)位電路 系 統(tǒng) 在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都要復(fù)位，使中央處理器和系統(tǒng)中的其他部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這狀態(tài)開(kāi)始工作。 AT89C52 引腳接口電路 P0接 口：通過(guò)譯碼器與 LCD 連接顯示外部輸入的當(dāng)前壓力值和溫度值。 加密方式 1時(shí)， /EA 都 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。 RST：復(fù)位輸入。 P3接 口： P3接 口管腳是 八 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個(gè) TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 接口的管腳被外部拉低， 輸出電流。 P1接 口： P1接 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 接 口， P1 接 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0接 口： P0接口是 一個(gè) 8位 開(kāi)路雙向 I/O 接 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。其主要功能特性： （ 1） 存儲(chǔ)器可 寫入 、 擦除 1000 次。單片機(jī)是將中央處理器、只讀存儲(chǔ)器（ ROM）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM）、計(jì)數(shù)器 、 定時(shí)器及輸入輸出接口電路等計(jì)算機(jī)主要器件集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。 圖 2 輸油泵站通信示意圖 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 38 頁(yè) 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 本章詳細(xì)介紹硬件電路的設(shè)計(jì)。 無(wú)線的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸方式主要有 移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信 、 微波通信和 衛(wèi)星通信三種。通過(guò)專門的通訊電纜線或者是利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸， 這些方法傳輸距離有限，屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 38 頁(yè) 成本也比較高。 壓力 傳感器的選擇 ： 振弦式壓力變送器利用諧振元件 (振弦 )隨壓力變化改變其固有頻率的特性來(lái)測(cè)量壓力。系統(tǒng)采用防爆結(jié)構(gòu)，保證不因系統(tǒng)問(wèn)題而導(dǎo)致事故 [2]。傳感器要 具有較強(qiáng)的防爆、防水、防磁、 抗震和耐高、低 溫特性；傳感器超量程不損壞； 設(shè)備在正常使用情況下，主要部件平均無(wú)故障時(shí)間大于 1 年，使用壽命不小于 10 年； 自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)誤動(dòng)作發(fā)生率不高于 1/10000。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。由于時(shí)鐘電路 CPU （單片機(jī) AT89C51） 液晶顯示電路 報(bào)警電路 A/D轉(zhuǎn)換電路 壓力傳感 電路 溫度傳感 電路 跑馬燈電路 加熱加壓電路 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 38 頁(yè) 將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器 。各種系列的單片機(jī)由于其內(nèi)部功能、單元組成及指令系統(tǒng)的不盡相同，形成了各具特色的系列產(chǎn)品。單片機(jī)，即集成在一塊芯片上的計(jì)算機(jī)，集成了中央處理器 CPU（ Central Processing Unit）、隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM（ Random Access Memory）、只讀存儲(chǔ)器（ Read Only Memory）、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器以及 I/O 接口電路等主要計(jì)算機(jī)部件。液晶顯示 模塊 LM016L 顯示 數(shù)據(jù) 。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 根據(jù)系統(tǒng)功能的要求和系統(tǒng)構(gòu)成的需要其總體設(shè)計(jì)方案如圖 1 所示。 中間站：是長(zhǎng)輸管線沿途設(shè)置的輸油站。輸油站按所處位置分為首站、中間站和末站，中間站按其功能還可分為加熱站（只能提供熱能）、加壓站（只能提供壓能）及熱泵站（既提供熱能又提供壓能） 。 （ 7） 系統(tǒng)具有仿真功能和良好的可視性。 （ 3） 電位精度達(dá)到： %。 采集傳感器電位， 通過(guò) 電位放大后進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 ， 同時(shí)把數(shù)據(jù)上傳給單片機(jī)進(jìn)行處理分析。在總站上可以直觀地了解控制各泵站的信息數(shù)據(jù)。隨著含蠟高粘原油開(kāi)采量的增加以及原油開(kāi)采向深海發(fā)展，各國(guó)都特別重視含蠟高粘原油輸送及流動(dòng)保障技術(shù)研究。運(yùn)用高度自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)模擬管道運(yùn)行和事故工況，進(jìn)行泄漏檢測(cè)，優(yōu)化管線的調(diào)度管理 。 國(guó)外研究現(xiàn)狀 目前，世界范圍內(nèi)的高粘、易凝原油管道長(zhǎng)距離輸送基本上仍是采用加熱和稀釋兩種工藝。 我國(guó)石油工業(yè)的不斷發(fā)展，促進(jìn)和帶動(dòng)了原油儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的進(jìn)步。我國(guó)長(zhǎng)輸管道的自動(dòng)化水平有了很大的提高。 80年代中期以來(lái)，我國(guó)先后在幾條改建、新建的管道上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控。由于 沒(méi)有一種有效可行的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，輸油管道的監(jiān)測(cè)秩序得不到安全、有效的保護(hù)，監(jiān)測(cè)設(shè)備維護(hù)管理操作混亂，設(shè)備 故障得不到及時(shí)的修復(fù)，這成為油田生產(chǎn)企業(yè)的一個(gè)重大難題。 輸油 泵 站是長(zhǎng)輸管線的主要組成部分之一。 關(guān)鍵詞 ： 輸油泵站； 單片機(jī)；控制； 自動(dòng)化； 仿真 ABSTRACT Traditional oil pumping station pumping station unattended and substantial costs for artificial. The petent authorities can not Keep pumping station. The pumping station the hidden equipment can not be found. In order to improve management efficiency, we designed a pumping station unattended monitoring stations run state, centralized management of the pumping station automatic control system. This design uses a microcontroller as the control core of the automatic control system. The actual operation of the oil pumping station design the hardware and system software to automatically control the temperature and pressure of the pipeline. This automatic control system by temperature sensors and pressure sensors capture potential data, the data is transmitted through the A / D converter module to the the microcontroller AT89C51 system data processing. Analog into digital data obtained in the liquid crystal display on the LCD display. The regulation of the temperature values and pressure values can be realized through the button. LED and buzzer alarm system. The software portion of the design is pleted by the C language, the software design is divided into the main program, A / D conversion process, horse race lamp program, display program, to achieve automatic control of oil pumping station, with the simulation can view this intuitive system functions. In this paper, the design of the oil pumping station pump control system is characterized by low cost, high efficiency management can be achieved the oil line working condition monitoring. Key words： Oil pump station ； SCM； Control ； Automation?？梢酝ㄟ^(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度值和壓力值的調(diào)節(jié)。 本