統(tǒng)構(gòu)成與工作原理

　　螺桿泵工況綜合參數(shù)滲斷系統(tǒng)構(gòu)成原理框圖如圖3-10所示。系統(tǒng)構(gòu)成有CPU單片機(jī)系統(tǒng)、多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換電路，人機(jī)接口、顯示電路、EPROM、半口通信和電源電路等兒部分。系統(tǒng)的工作流程是：通過(guò)人機(jī)接口(面板)加電.CPU上電復(fù)忙進(jìn)入復(fù)傳中斷服務(wù)程序，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，在顯示窗口(8位LED)顯示88888888約2s之后顯示6位時(shí)

　　圖3-10系統(tǒng)框圖

　　間信息××××××(時(shí)、分、秒)。系統(tǒng)進(jìn)入等待測(cè)量狀態(tài)。按下某測(cè)量鍵.CPU識(shí)別后打通對(duì)應(yīng)的信號(hào)通道，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，查詢A/D是否轉(zhuǎn)換結(jié)束，一日轉(zhuǎn)換完畢.CPU讀人結(jié)果進(jìn)行處理后，一方而送顯示電路，一方而送EPR()M存儲(chǔ)，至此次采集完成。循環(huán)上述過(guò)程，可以進(jìn)行多數(shù)據(jù)采集。接下全程測(cè)量鍵，CPU識(shí)別后掃描多路轉(zhuǎn)換器，分別采集各參數(shù)，同時(shí)顯示并存儲(chǔ)。

　　CPU系統(tǒng)由AT89C52單片機(jī)組成，片內(nèi)程序存儲(chǔ)器8kB.主時(shí)鐘頻率6MHz.，主要完成對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控管理，選擇信號(hào)通道，信號(hào)采集處理，對(duì)各測(cè)量參數(shù)進(jìn)行量程歸一化處理。如電壓傳感器信號(hào)范圍4- 20mA，經(jīng)過(guò)電壓轉(zhuǎn)換變?yōu)?- 5V.A/D轉(zhuǎn)換輸出、CPU讀入后，要把對(duì)應(yīng)的量化值轉(zhuǎn)換戚舯應(yīng)的0-500v (AC)的值，以便顯示和儲(chǔ)存。電流傳感囂信號(hào)范圍4-20mA，經(jīng)過(guò)電壓轉(zhuǎn)換變?yōu)?-5V，CPU讀入A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果后，要把對(duì)應(yīng)的量化值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的0-60A量程。油壓、套壓傳感器信號(hào)范圍0- 5mV，放大到0-5v，CPU讀人A/D轉(zhuǎn)換結(jié)糶后，要把對(duì)應(yīng)的量化值轉(zhuǎn)換成對(duì)成的0- 20MPa量程。扭矩傳感器輸出信號(hào)基頻1OkHz，信號(hào)范圍O-lkHz.經(jīng)CPU定時(shí)器T1讀入轉(zhuǎn)換成0～500N.m的量程。轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)輸出為0- 500r/min.CPU定時(shí)器T讀人，不需要轉(zhuǎn)換，直接最示井存儲(chǔ)。多路轉(zhuǎn)換電路由8選l數(shù)據(jù)選擇囂(CD4051)組成，在CPU控制下完成對(duì)信呼的分時(shí)掃描，向A/D轉(zhuǎn)換器提供信號(hào)。CD4051的Un為5V.所以各信號(hào)的輸入范圍均要小于5v。A/D轉(zhuǎn)換電路采用12位的轉(zhuǎn)換器AD574AJD。特點(diǎn)是12位逐次逼近型ADC.可選擇12位或8位工作，本系統(tǒng)選擇12位工作方式。574具有町控三態(tài)輸出緩沖器，邏輯電平為T(mén)TI。自身有基準(zhǔn)電源10.ooov，其最大誤差為+1.2.可輸出1.5mA電流，內(nèi)部有時(shí)鐘電路，不需外部接線。通過(guò)改變外部接線，可以選擇單極性或雙極性模擬量輸入。人機(jī)接口電路，由鍵盤(pán)和編碼器(2片74L5148)組成。鍵人參數(shù)通過(guò)中斷方式請(qǐng)求CPU，CPU識(shí)別后，進(jìn)入響應(yīng)中斷服務(wù)子程序。共有16個(gè)鍵，6個(gè)參數(shù)測(cè)量鍵(扭矩、轉(zhuǎn)速，油壓、套壓、電壓、電流)，6個(gè)參數(shù)設(shè)置鍵(井口、日期、時(shí)間、設(shè)置，定位、置數(shù))，1個(gè)全程測(cè)量鍵、3個(gè)功能鍵(回放、通信、復(fù)位)。

　　按下參數(shù)測(cè)量鍵，系統(tǒng)測(cè)量對(duì)應(yīng)的參數(shù)。按下全程測(cè)量鍵，系統(tǒng)同時(shí)測(cè)量所有參數(shù)。參數(shù)設(shè)置主要是對(duì)井口、日期和時(shí)問(wèn)進(jìn)行設(shè)置。如井口設(shè)置操作為：先接下井口鍵，顯示原井幾號(hào)××××，再按設(shè)置鍵，后按定位鍵最高位閃爍，按置數(shù)鍵可以政變?cè)?，?位同理調(diào)整。鍵盤(pán)接口電路是由8/3縮碼器組成·通過(guò)2片74I.S148串接實(shí)現(xiàn)1 6鍵盤(pán)的編碼。

　　編碼器的輸出申請(qǐng)Cpu中斷，同時(shí)輸出4位二進(jìn)制編碼送到P1口。在中斷服務(wù)器程序中，讀入P1口內(nèi)容進(jìn)行判斷鍵盤(pán)屬性，以轉(zhuǎn)移到對(duì)應(yīng)測(cè)量程序。中行通信接口電路，主要用于測(cè)量系統(tǒng)和上位機(jī)(PC機(jī))進(jìn)行通信。把所有測(cè)量存儲(chǔ)結(jié)糶發(fā)送給PC機(jī)，通過(guò)專(zhuān)用配套分析軟件，對(duì)螺桿泵上況進(jìn)行綜合珍斷。