天然氣壓力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)(doc畢設(shè)論文)-文庫吧資料
2025-06-28 22:52本頁面
【正文】 B：8位數(shù)字量輸出引腳。 壓力傳感器采用擴(kuò)散硅壓力傳感器，在信號(hào)的調(diào)理電路中用儀表放大器，共模干擾、零漂、溫漂的抑制，保證采集數(shù)據(jù)的精度和可靠度。除了實(shí)現(xiàn)所要求的控制功能外，還要進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，即將所采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)（BCD碼）進(jìn)行顯示，符合人們所使用十進(jìn)制數(shù)的習(xí)慣，同時(shí)還要將壓力值參數(shù)換成二進(jìn)制數(shù)，便于8051單片機(jī)處理。軟件方面，我們使用匯編語言對(duì)8051單片機(jī)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，用Proteus搭建仿真系統(tǒng)，用Keil C51進(jìn)行程序匯編。當(dāng)前壓力值超過設(shè)定的上限值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行聲光報(bào)警，并控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使天然氣儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣管的閥口關(guān)小，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)儲(chǔ)氣罐中壓力的目的。系統(tǒng)硬件電路原理框圖如下：8051單片機(jī)壓力傳感器I/O擴(kuò)展芯片8155AD轉(zhuǎn)換電路差動(dòng)放大器LED顯示屏聲光報(bào)警步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)人工控制系統(tǒng)硬件電路原理框圖本系統(tǒng)中，通過擴(kuò)散硅壓力傳感器將壓力非電量轉(zhuǎn)換為微弱的電信號(hào)，通過信號(hào)放大電路，將微弱的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為A/D能轉(zhuǎn)化的閾值，使輸入的模擬信號(hào)的電壓為05V，壓力傳感器的量程為01000MPa。第三章 天然氣壓力監(jiān)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)此天然氣壓力監(jiān)控系統(tǒng)來來源于生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)計(jì)要求既滿足用戶要求又使系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、可靠。第二章 天然氣壓力監(jiān)控系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì) 本課題設(shè)計(jì)的天然氣壓力監(jiān)控系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)天然氣壓力儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣管道的流量使存氣罐中的壓力穩(wěn)定在200Pa800Pa之間，從而能使天然氣通過儲(chǔ)氣罐的出氣管穩(wěn)定的供給給用戶使用。現(xiàn)在國內(nèi)大部分小型的輸配站都是采用傳統(tǒng)的人工方式來進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)度,效率低、管理落后,且存在系統(tǒng)監(jiān)控的不實(shí)時(shí),不便于高效、優(yōu)質(zhì)、可靠地生產(chǎn)。 在中國科技人員的努力下,現(xiàn)已成功研制出實(shí)用、先進(jìn)的大型天然氣輸配站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),能進(jìn)行計(jì)量點(diǎn)分散計(jì)量、集中查詢與管理,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場輸配情況的自動(dòng)檢測和遠(yuǎn)程監(jiān)控,能完成對(duì)天然氣輸配管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)仿真,達(dá)到天然氣輸配管網(wǎng)調(diào)度優(yōu)化運(yùn)行,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。目錄摘要 I第一章 緒論 1第二章 天然氣壓力監(jiān)控系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì) 1第三章 天然氣壓力監(jiān)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 1第四章 天然氣壓力監(jiān)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 3 3 4 5 5 5第五章 天然氣壓力監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 6 Keil C51的介紹 6 7 8 源程序 9第六章 總結(jié) 17參考文獻(xiàn) 18致 謝 19第一章 緒論 天然氣的開發(fā)利用離不開輸送、存儲(chǔ)及配氣。 本系統(tǒng)能及時(shí)準(zhǔn)確地獲取壓力數(shù)據(jù)及反映系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀況,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力的自動(dòng)控制和無人值守,對(duì)小型天然氣輸配站的安全生產(chǎn)、組織管理都具有較為重要的意義。軟件設(shè)計(jì)中充分利用了匯編語言十分方便的控制功能特性,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)被測壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測與自動(dòng)調(diào)節(jié)。摘要 本文針對(duì)小型天然氣輸配站的天然氣壓力進(jìn)行監(jiān)控設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)。系統(tǒng)的軟件開發(fā)基于匯編語言,與硬件電路相對(duì)應(yīng),其主要功能模塊包括:數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與顯示模塊、聲光報(bào)警模塊以及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。為了提高系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性,提出了各種硬件和軟件抗干擾措施,以保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。關(guān)鍵詞:天然氣輸配,數(shù)據(jù)采集,壓力傳感器,人機(jī)交互,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。天然氣開發(fā)利用導(dǎo)致了天然氣的輸配系統(tǒng)也日趨龐大與復(fù)雜,使得人們及時(shí)準(zhǔn)確地掌握輸配系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律以及對(duì)天然氣進(jìn)行計(jì)量、監(jiān)控都變得十分困難。 對(duì)大中型輸配站而言,此種系統(tǒng)從實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性的角度來看是很值得推廣和應(yīng)用的,但對(duì)于小型的輸配站而言則是不經(jīng)濟(jì)的。在天然氣輸配過程中,及時(shí)準(zhǔn)確地獲取壓力數(shù)據(jù)對(duì)安生產(chǎn)、組織管理都具有十分重要的意義。在壓力值大于上限值或者小于下線值時(shí)，系統(tǒng)能發(fā)出聲光報(bào)警并控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控，同時(shí)也有人性化的人工手動(dòng)控制。本課題打算分四個(gè)模塊進(jìn)行解決：壓力數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、聲光報(bào)警與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、人工控制模塊。然后將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)傳送給8051單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理；通過比較設(shè)定在8051單片機(jī)內(nèi)的上、下限壓力值參數(shù)，來決定是否應(yīng)啟動(dòng)相應(yīng)的報(bào)警與控制程序。整個(gè)過程中的壓力值變化會(huì)通過LED顯示屏顯示出來，便于記錄與生產(chǎn)管理。分為壓力數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、聲光報(bào)警與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、人工控制模塊、這四大模塊進(jìn)行編寫。第四章 天然氣壓力監(jiān)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)根據(jù)總體方案設(shè)計(jì)，本監(jiān)控系統(tǒng)的硬件電路可劃為：數(shù)據(jù)采集功能模塊、數(shù)據(jù)顯示功能模塊、聲光報(bào)警模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以及電路圖五個(gè)部分。模數(shù)轉(zhuǎn)換采用ADC0809,將信號(hào)預(yù)處理電路傳送過來的調(diào)理信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換才傳送至8051單片機(jī)中進(jìn)行各種處理。IN0IN7：8位模擬量輸入引腳。GND：地。REF（）：參考電壓負(fù)端。ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。A、B、C：地址輸入線。8155各引腳功能說明如下：RST：復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。AD0～AD7：三態(tài)的地址/數(shù)據(jù)總線。單片機(jī)與8155之間的地址、數(shù)據(jù)、命令與狀態(tài)信息都是通過這個(gè)總線口傳送的。WR：寫選通信號(hào)，控制對(duì)8155的寫操作，低電平有效。IO/M ：8155的RAM存儲(chǔ)器或I/O口選擇線。ALE
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