螺杆泵工况综合参数诊断系统的工作原理

　　统构成与工作原理

　　螺杆泵工况综合参数渗断系统构成原理框图如图3-10所示。系统构成有CPU单片机系统、多路转换器、A/D转换电路，人机接口、显示电路、EPROM、半口通信和电源电路等儿部分。系统的工作流程是：通过人机接口(面板)加电.CPU上电复忙进入复传中断服务程序，对系统进行初始化，在显示窗口(8位LED)显示88888888约2s之后显示6位时

　　图3-10系统框图

　　间信息××××××(时、分、秒)。系统进入等待测量状态。按下某测量键.CPU识别后打通对应的信号通道，启动A/D转换，查询A/D是否转换结束，一日转换完毕.CPU读人结果进行处理后，一方而送显示电路，一方而送EPR()M存储，至此次采集完成。循环上述过程，可以进行多数据采集。接下全程测量键，CPU识别后扫描多路转换器，分别采集各参数，同时显示并存储。

　　CPU系统由AT89C52单片机组成，片内程序存储器8kB.主时钟频率6MHz.，主要完成对系统的监控管理，选择信号通道，信号采集处理，对各测量参数进行量程归一化处理。如电压传感器信号范围4- 20mA，经过电压转换变为1- 5V.A/D转换输出、CPU读入后，要把对应的量化值转换戚舯应的0-500v (AC)的值，以便显示和储存。电流传感嚣信号范围4-20mA，经过电压转换变为1-5V，CPU读入A/D转换结果后，要把对应的量化值转换成对应的0-60A量程。油压、套压传感器信号范围0- 5mV，放大到0-5v，CPU读人A/D转换结粜后，要把对应的量化值转换成对成的0- 20MPa量程。扭矩传感器输出信号基频1OkHz，信号范围O-lkHz.经CPU定时器T1读入转换成0～500N.m的量程。转速传感器信号输出为0- 500r/min.CPU定时器T读人，不需要转换，直接最示井存储。多路转换电路由8选l数据选择嚣(CD4051)组成，在CPU控制下完成对信呼的分时扫描，向A/D转换器提供信号。CD4051的Un为5V.所以各信号的输入范围均要小于5v。A/D转换电路采用12位的转换器AD574AJD。特点是12位逐次逼近型ADC.可选择12位或8位工作，本系统选择12位工作方式。574具有町控三态输出缓冲器，逻辑电平为TTI。自身有基准电源10.ooov，其最大误差为+1.2.可输出1.5mA电流，内部有时钟电路，不需外部接线。通过改变外部接线，可以选择单极性或双极性模拟量输入。人机接口电路，由键盘和编码器(2片74L5148)组成。键人参数通过中断方式请求CPU，CPU识别后，进入响应中断服务子程序。共有16个键，6个参数测量键(扭矩、转速，油压、套压、电压、电流)，6个参数设置键(井口、日期、时间、设置，定位、置数)，1个全程测量键、3个功能键(回放、通信、复位)。

　　按下参数测量键，系统测量对应的参数。按下全程测量键，系统同时测量所有参数。参数设置主要是对井口、日期和时问进行设置。如井口设置操作为：先接下井口键，显示原井几号××××，再按设置键，后按定位键最高位闪烁，按置数键可以政变原值，后3位同理调整。键盘接口电路是由8/3缩码器组成·通过2片74I.S148串接实现1 6键盘的编码。

　　编码器的输出申请Cpu中断，同时输出4位二进制编码送到P1口。在中断服务器程序中，读入P1口内容进行判断键盘属性，以转移到对应测量程序。中行通信接口电路，主要用于测量系统和上位机(PC机)进行通信。把所有测量存储结粜发送给PC机，通过专用配套分析软件，对螺杆泵上况进行综合珍断。