【正文】 .....................................19 顯示模塊說(shuō)明及仿真 ...........................................................................................................20 跑馬燈程序設(shè)計(jì) ....................................................................................................................21 跑馬燈程序流程 ..................................................................................................................21 跑馬燈說(shuō)明與仿真 ..............................................................................................................21 5 調(diào)試與仿真 ..............................................................................................................................22 proteus 簡(jiǎn)介 ............................................................................................................................22 proteus 仿真結(jié)果 .....................................................................................................................22 6 總結(jié) .........................................................................................................................................27 參考文獻(xiàn) .....................................................................................................................................28 致 謝 .........................................................................................................................................29 附 錄Ⅰ：電路原理圖 ................................................................................................................30 附 錄Ⅱ：源程序 .......................................................................................................................31 3 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 38 頁(yè) 1 緒論 研究目的及意義 隨著 現(xiàn)代工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展 和全球化 趨勢(shì) 的 加強(qiáng) ，世界 對(duì)資源的需求 在 不斷增加，作為目前 最重要的能源之一 石油，為 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及社會(huì)的進(jìn)步提供了動(dòng)力。結(jié)合輸油泵站的實(shí)際運(yùn)行情況，設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件電路和系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)輸油管道溫度和壓力的自動(dòng)控制。輸油泵站設(shè)備隱患不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)的軟件部分由 C語(yǔ)言完成 , 軟件設(shè)計(jì)分為主程序 ,A/D 轉(zhuǎn)換程序，跑馬燈程序，顯示程序等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸油泵站的自動(dòng)控制，配合軟件仿真可以直觀的查看此系統(tǒng)的功能。 目前國(guó)內(nèi)輸油泵站數(shù)量較多且大部分處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，位置分散，環(huán)境惡劣，交通不便， 主管部門和監(jiān)控部門 對(duì)輸油泵站的工作狀態(tài)和輸油管道的監(jiān)測(cè)難度很大。 90年代，我國(guó)長(zhǎng)輸管道廣泛地采用 SCADA 系統(tǒng)進(jìn)行全線監(jiān)視、生產(chǎn)管理、調(diào)度及控制。特別在高凝點(diǎn)、高枯度、高含蠟原油的加熱輸送，原油熱處理以及加劑輸送屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 38 頁(yè) 等方面己達(dá)國(guó)際水平。例如 :美國(guó)的全美管線就是世界上最先進(jìn)的一條熱輸原油管道，全長(zhǎng) 2 715 km，管徑 760，全線采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控和管理系統(tǒng) (SCSS)，在控制中心的調(diào)度人員通過計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)管道流量、壓力及泵、爐、閥等設(shè)備的自動(dòng)控制，仿真系統(tǒng)軟件可完成泄漏檢測(cè)、定位、 設(shè)備優(yōu)化配置、運(yùn)行模擬等功能。硬件的設(shè)計(jì)主要包括了各個(gè)功能模塊的方案論證和電路設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)主要包括主程序 、 LCD 顯示、 A/D 轉(zhuǎn)換 等子程序編制。 （ 5） 超過閥值自動(dòng)報(bào)警，停止工作。主要任務(wù)是接收來(lái)油，經(jīng)計(jì)量后，加壓加熱向下站輸送。 實(shí)現(xiàn) 輸油泵站自動(dòng)控制 功能 的 總體思路如下 ： 系統(tǒng)由電源進(jìn)行供電，當(dāng) 啟動(dòng) 自動(dòng)控制系統(tǒng)后， 加熱加壓電路和跑馬燈電路（模擬油路的傳輸）開始工作。 從 1976 年 9月 Intel 公司推出 MCS— 48系列單片機(jī)以來(lái)，世界上的一些著名的器件公司都紛紛推出各自系列的單片機(jī)產(chǎn)品。同時(shí)， AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種 軟件可選的節(jié)電工作模式。主要參數(shù) (壓力、溫度等 )的計(jì)量誤差不高于 ％；各項(xiàng)參數(shù)的年漂移量不大于 %FS；采集誤差不高于 1/10000。 本設(shè)計(jì)中為了仿真需要， 使用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 代替 一體化溫度變送器 ；使用滑動(dòng)變阻器和 ADC0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 代替 振弦式壓力變送器 。 LTE 是目前快速發(fā)展的 4G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)， LTE 實(shí)現(xiàn)了 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的減少、更高的數(shù)據(jù)速 率、系統(tǒng)容量和覆蓋。 中央處理器電路核心芯片 中央處理電路 是以 AT89C51 為核心芯片， AT89C51 是一種附帶 4K字節(jié) 可編程 、 可擦除的只讀存儲(chǔ)器 CMOS8 位微處理器。 P0 接口能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可被定義為數(shù)據(jù) 、地址的低 8 位。在給出地址 “1”時(shí)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn) 行讀寫時(shí)， P2接 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸 入編程脈沖。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 P2接 口： P2接 口與溫度傳感器、加熱加壓模塊和報(bào)警器連接，當(dāng)溫度高于或低于設(shè)置溫度時(shí)，單片機(jī)控制報(bào)警并啟動(dòng)加熱加壓模塊。若 VCC 上升時(shí)間小于 20ms，那么從上電時(shí)間算起，只要保持 RST 引腳在高電平停留時(shí)間不小于 20ms 即可。 圖 5 系統(tǒng)時(shí)鐘電路圖 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 38 頁(yè) A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換芯片 ADC0832 A/D 轉(zhuǎn)換的過程是模擬信號(hào)依次通過取樣、保持和量化、編碼幾個(gè)過程后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。 DO： 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)輸出 。 單片機(jī)對(duì) ADC0832 的控制原理 ADC0832 與單片機(jī)的接口使用四 條數(shù)據(jù)線，分別是 CS 口 、 CLK 口 、 DO口 、 DI 口 。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為 “0” 、 “0” 時(shí)，將 CH0作為正輸入端 IN+， CH1 作為負(fù)輸入端 IN進(jìn)行輸入。 74HC138 譯碼器可接受 3位二進(jìn)制加權(quán)地址輸入 ，并當(dāng)使能時(shí)，提供 8個(gè)互斥的低有效輸出（ Y0至 Y7）。 圖 9 跑馬燈電路 圖 液晶顯示電路設(shè)計(jì) 液晶顯示器具有液體的流動(dòng)性和晶體的某些光學(xué)特性，它本身不發(fā)光，而只是調(diào)制環(huán)境光，越是亮的地方顯示越清晰，黑暗中不能顯示。 （ 2） 芯片工作電壓： 。 R/W：讀寫控制端。 信息經(jīng)過單線接口送入 DSl820 或從 DSl820 送出 ， 因此從主機(jī) CPU 到 DSl820 僅需一條線 (和地線 )。 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 38 頁(yè) 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 本章詳細(xì)介紹系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)的軟件采用 C 語(yǔ)言編寫，模塊化程序設(shè) 計(jì)，大致可分為單片機(jī)主程序、顯示程序、 A/D 轉(zhuǎn)換程序 、跑馬燈程序 等，與硬件電路配合實(shí)現(xiàn)各種功能，使系統(tǒng)完全符合本設(shè)計(jì)的要求。第一行為首站的壓力值和溫度值，第二行為中間站的壓力值和溫度值。 PROSPICE 仿真器的一個(gè)擴(kuò)展 PROTEUS VSM:便于包括所有相關(guān)的器件的基于微處理器設(shè)計(jì)的協(xié)同仿真。 當(dāng)壓力低于 5MPa 時(shí)，系統(tǒng)低壓報(bào)警，啟動(dòng)蜂鳴器和紅色報(bào)警燈，油路停止運(yùn)行，加壓電路開始加壓。 圖 23 系統(tǒng)高溫 圖 溫 度 高 于50 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 停止加熱 LCD 顯示當(dāng)前溫度 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 共 38 頁(yè) 6 總結(jié) 至此，本次所設(shè)計(jì)的輸油 泵站機(jī)泵控制 系統(tǒng)已經(jīng)完成，該設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)包括：中央處理器、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、 跑馬燈 電路、液晶顯示電路等。 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) 共 38 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 中國(guó)石油規(guī)劃總院 . 油氣管道技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) [R].北京 :中國(guó)石油管道技術(shù)與管理專題報(bào)告會(huì) .2020:16 [2] 鮑秀華 .油田集輸、注水泵站生產(chǎn)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研 究 [D].浙江 :浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院 .2020:830 [3] 馮盛 . 無(wú)線移動(dòng)通信在石化輸油沿線的應(yīng)用 [J].科技信息 .2020(24):13 [4] 韓斌杰 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