【導(dǎo)讀】用來控制儀表及自動(dòng)化裝置時(shí)其壓力為。利用壓縮空氣制動(dòng)車輛、啟閉門窗，壓力為～。雷發(fā)射，潛艇沉浮及打撈，氣墊船等等，均需用到不同壓力的壓縮空氣。部門中，空壓機(jī)就成為必不可少的設(shè)備。鑒于本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)的壓縮機(jī)為活塞式空氣壓縮機(jī)，在此，我們。只對(duì)活塞式空氣壓縮機(jī)作簡(jiǎn)單介紹?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的分類方法很多，通常有如下幾種分類方法。空壓機(jī)的排氣量指吸入狀態(tài)自由氣體流量。氣體壓力p是指氣體分子對(duì)單位面積器壁撞擊次數(shù)和撞擊強(qiáng)度。、相對(duì)分子質(zhì)量m以及分子速度的平方均值v²決定，即。因此，活塞式壓縮機(jī)的工作原理主要是通過增加單位容。所進(jìn)行的各過程總和為一個(gè)循環(huán)，稱為工作循環(huán)。L型運(yùn)輸機(jī)有兩個(gè)氣缸，通常垂直列為一。級(jí)缸，水平列為二級(jí)缸。再進(jìn)入二級(jí)氣缸壓縮，最后排出到輸氣管路供使用。組成，用于傳遞動(dòng)力，將曲軸大的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成往復(fù)運(yùn)動(dòng)。縮機(jī)為在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞）連接。[4]這樣，旋轉(zhuǎn)的曲軸使連桿擺動(dòng)，

　　

【正文】 ?????? } } 程序中定義了一個(gè)總消息模塊用于暫時(shí)存儲(chǔ)所有模塊發(fā)出的消息，各個(gè)模塊有自己的一個(gè)消息隊(duì)列以保存自身要處理的消息。比如說一個(gè) AD掃描得到的數(shù)據(jù)后有兩項(xiàng)工作要做：將掃描的數(shù)據(jù)在液晶屏上顯示出來和用掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷以切換空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)或者報(bào)警。但是在 AD 掃描模塊中沒有 直接做這兩項(xiàng)工作，而是向總消息隊(duì)列分別發(fā)送數(shù)據(jù)顯示消息和數(shù)據(jù)比較判斷消息后結(jié)束該模塊。一個(gè)消邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 息的內(nèi)容包括發(fā)送目標(biāo)和一些相關(guān)參數(shù)。消息調(diào)度負(fù)責(zé)將消息總隊(duì)列中各種消息按照其目標(biāo)模塊分發(fā)到對(duì)應(yīng)模塊消息隊(duì)列中。就如上面的 message()函數(shù)那樣。各功能模塊則查詢自己的消息隊(duì)列，如果有新的消息需 要處理則根據(jù)消息所包含參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的操作，否則將 CPU交給下一個(gè)模塊。各個(gè)模塊各司其職，互不干擾，可以很好的實(shí)現(xiàn)模塊化，避免相互間的調(diào)用，便于調(diào)試和維護(hù)，同時(shí)可以避免某一個(gè)任務(wù)過長(zhǎng)的占用 CPU的時(shí)間，影響實(shí)時(shí)性。 控制模塊 圖 控制模塊的方框圖 圖 是控制模塊的方框圖，控制空壓機(jī)主要由這一模塊實(shí)現(xiàn)?？刂颇K的主要是一個(gè)在嚴(yán)格時(shí)鐘控制下調(diào)用的函數(shù)，通過這個(gè)函數(shù)直接對(duì)空壓機(jī)發(fā)出命令?？刂颇K中，在這個(gè)函數(shù)的外圍，接收來自按鍵和 IO掃描得到的信息、遠(yuǎn)程控制模式下的遠(yuǎn)程命令，以及 AD掃描得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的結(jié)果，設(shè)置相應(yīng)得延時(shí)標(biāo)志位，延時(shí)時(shí)間項(xiàng)。當(dāng)每隔 1s的定時(shí)到來之后，進(jìn)入這個(gè)時(shí)間段的操作，主要分成兩種類型，用戶直接發(fā)出的命令處理（也包括遠(yuǎn)程控制命令）和根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)（包括模擬數(shù)據(jù)和 IO狀態(tài)）所做的 相應(yīng)狀態(tài)切換。主要區(qū)別是，如果在延時(shí)未結(jié)束，導(dǎo)致發(fā)出的控制命令的狀態(tài)消失，要撤銷該命令，如圖 所示。而用戶發(fā)出命令延時(shí)一旦結(jié)束馬上對(duì)空壓機(jī)動(dòng)作。還有就是出現(xiàn)報(bào)警狀態(tài)時(shí)還要根據(jù)故障等級(jí)判斷是否要停機(jī)。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開始 PIC 和 LCD 初始化 中斷禁止（壓縮機(jī)停） 目標(biāo)壓力值設(shè)定現(xiàn)在壓力值采樣 A/D變換數(shù)值變換液 晶顯示 SW2 開關(guān)按下？ 中斷許可（壓縮機(jī)運(yùn)行） SW2 開關(guān)再次按下？ 中斷禁止（壓縮機(jī)停） 中斷許可（壓縮機(jī)運(yùn)行） 現(xiàn)在壓力值采樣A/D 變換數(shù)值變換液晶顯示 現(xiàn)在壓力值=目標(biāo)值 Y N N Y Y Y N 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)菜單顯示 空壓機(jī)頁(yè)面有監(jiān)控頁(yè)面和設(shè)置頁(yè)面，監(jiān)控頁(yè)面顯示空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，各個(gè)模擬量 的大小還有輸入輸出 I/O 的狀態(tài)，設(shè)置頁(yè)面為用戶提供設(shè)置空壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)的界面，采用多級(jí)菜單。多級(jí)菜單的設(shè)計(jì)使用結(jié)構(gòu)化變量方便的實(shí)現(xiàn)了菜單的切換：對(duì)于某一級(jí)的菜單頁(yè)中某一數(shù)據(jù)項(xiàng)，將其視為一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，定義了一個(gè)如下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來描述其所有屬性： Struct data strct{ Const struct page strct *sub p。 Signed char up d。 signed char dounz d。 unsigned char ox ； unsigned char oy 。 unsigned char value id。 unsigned char max wei。 }。 除了顯示位置，數(shù)值位置索引，按上下鍵切換數(shù)據(jù)項(xiàng)偏移，以及數(shù)據(jù)顯示邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 是否有小數(shù)點(diǎn)，顯示最大位數(shù)等屬性，還有為其提一個(gè)指向下一頁(yè)菜單的指針，按下 HIJHK 鍵時(shí)，通過這個(gè)指針可以得到子菜單的所有信息；而對(duì)某一菜單頁(yè)同樣也定 義了這樣的一個(gè)結(jié)構(gòu)變量來描述這個(gè)頁(yè)面的所有屬性： ctuct cpage strct{ const char*text ptc。 const struct data strct*data ptr。 const struct dyna data*ddata ptr。 unsigned char pre page id。 unsiged char up page id。 unsiged char doun page id。 }。 包括一個(gè)頁(yè)面文字信息的指針，設(shè)置參數(shù)信息的指針，頁(yè)面動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息的指針，上一級(jí)菜單索引，相鄰頁(yè)面索引。通過指向上一級(jí)菜單索引按下 ESC鍵時(shí)可以翻到其父菜單，通過指向相鄰頁(yè)面的索引，按上下鍵可以切換到相鄰頁(yè)面。通過結(jié)構(gòu)的定義以及相應(yīng)屬性的賦值，只需要簡(jiǎn)單的程序描述就可以用少數(shù)幾個(gè)鍵實(shí)現(xiàn)復(fù)雜菜單頁(yè)面的顯示。 遠(yuǎn)程控制與多機(jī)聯(lián)動(dòng) 利用 PIC單片機(jī)的 USART，通過 RS85總線增加通訊功能，能夠?qū)諌簷C(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和多機(jī)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行。遠(yuǎn)程控制使得空壓機(jī)的操作更加簡(jiǎn)單、方便，工作人員人員不必經(jīng)常進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，減小工 作負(fù)擔(dān)。而多機(jī)聯(lián)動(dòng)功能對(duì)于空壓機(jī)站以及煤礦冶金等需要大功率、穩(wěn)定的供氣系統(tǒng)場(chǎng)合非常必要。多機(jī)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)一般有一臺(tái)主空壓機(jī)、多臺(tái)輔空壓機(jī)和一臺(tái)上位機(jī)構(gòu)成。一般情況下，主機(jī)一直運(yùn)行，通過檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的壓力、溫度控制輔機(jī)的運(yùn)行與關(guān)閉，這樣能夠在最大節(jié)約能源的情況下提供穩(wěn)定的氣動(dòng)力。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 為了保證空壓機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性需求，在硬件軟件設(shè)計(jì)上均采取了相關(guān)的抗干擾措施。所有的開關(guān)量輸入通過光耦隔離，繼電器輸出也采用光耦作為前級(jí)進(jìn)行隔離以減小外部信號(hào)的干擾；還增加了一個(gè)變壓隔離模塊，輸入是 24V電壓，變壓模塊輸出電壓 作為 34064降壓模塊的輸入，同時(shí) +24V 的地線與 +5V的地線分開。這樣實(shí)現(xiàn)了電源的完全隔離，最大程度上減小了外部信號(hào)對(duì)控制模塊信號(hào)的干擾，大大提高了穩(wěn)定性。 485 通訊線路采用屏蔽雙絞線。在輸入模擬信號(hào)方面進(jìn)行了 RC濾波，橋式電路隔離以及三極管溫度補(bǔ)償，提高信號(hào)的穩(wěn)定性。另外使用不同電源的器件盡量在不同的區(qū)域進(jìn)行布線減小相互干擾。在軟件的編程上，通過設(shè)置程序口令、自檢程序、多重條件判斷、強(qiáng)制運(yùn)行等措施，提高系統(tǒng)軟件的抗干擾能力，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總 結(jié) 該設(shè)計(jì)是 在通過 學(xué)習(xí)空氣壓縮機(jī)的知識(shí)，并動(dòng)手對(duì)實(shí)驗(yàn)室的小型活塞式空氣壓縮機(jī) ()的拆裝。全面了解了空壓機(jī)的分類、作用、工作原理、技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展前景等。通過對(duì)空壓機(jī)各個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)目前國(guó)內(nèi)常用空壓機(jī)在過載保護(hù)的安全系統(tǒng)方面，大多還是采用人工和機(jī)械共同控制的方式。這種方式不論在快捷反饋，穩(wěn)定運(yùn)行，節(jié)電降能還是安全生產(chǎn)方面都存在著一定的缺陷。本設(shè)計(jì)要達(dá)到的目的就是在了解 分析和比較其他 控制方式 的前提下，找出的最適合的 控制改進(jìn)設(shè)計(jì)方案 。 要求信號(hào)反饋快捷，精準(zhǔn)、明顯降低能耗、穩(wěn)定運(yùn)行、安全性能有明顯改善。 經(jīng)過對(duì) 幾種控制方式的綜合比較和結(jié)合設(shè)備實(shí)際情況 ， 最終選擇了一種基于PIC 單片機(jī)（ PIC16F873）的活塞式空氣壓縮機(jī)的控制器的設(shè)計(jì)。由此來改善空壓機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)。 空氣壓縮機(jī)在運(yùn)行中輸出壓力的大小由壓力傳感器檢測(cè)，并由液晶顯示器顯示出來。當(dāng)輸出壓力值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)壓力值時(shí)，空氣壓縮機(jī)停止運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣壓縮機(jī)的控制。 軟件設(shè)計(jì)在軟件設(shè)計(jì)上采用了分模塊的設(shè)計(jì)方法，各模塊之間通過簡(jiǎn)單的消息機(jī)制進(jìn)行通訊協(xié)調(diào)，減少了各個(gè)功能塊之間的耦合關(guān)系，而且便于調(diào)試。 本文還有許多后續(xù)的工作尚需改善和提高，研究 空氣壓縮機(jī) 安全保護(hù)系統(tǒng) 僅對(duì)輸出壓力進(jìn)行監(jiān)控是 不全面的，還需要 對(duì)壓力溫度、空氣流量等 進(jìn)行 監(jiān)控監(jiān)控。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) [1 ] 張明峰 .單片機(jī)入門與實(shí)戰(zhàn) 北京航空航天大學(xué)出版社 [M]， 1997， 4： 2162 [2 ] 李學(xué)海 單片機(jī)硬、軟件及應(yīng)用講座［ J］．電子世界， 2021 [3 ] 任志錦 .電機(jī)與電氣控制 .機(jī)械工業(yè) 出版社， 2021 [4 ] 張衛(wèi) .氣體壓縮機(jī)運(yùn)行與維護(hù) .機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021： 158179 [5 ] 胡鵬程 .,趙清 .電冰箱、空調(diào)器的原理和維修 .北京 :電子工業(yè)出版社 ,~148 [6 ] 氣壓 原理及設(shè)備 (第 2 版 ) 西安交通大學(xué)出版社 [M]， 199741 [7] 羅泉華 活塞式 空氣壓縮機(jī) 中國(guó)機(jī)械工業(yè)出版社， [8 ] 張意祥 .PIC 單片機(jī)原理 及其應(yīng)用 [M].西安交通大學(xué)出版社， 2021： 5560 [9 ] 熊葉開 胡 晴 ，機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 [M].西北 工業(yè)出版社， 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