基于MCU的抽油机节能控制仪表与控制技术-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

　　为了实现抽油机能自动根据负载需要实时进行Δ/Y双向切换和间歇定时控制的目标，采用嵌入式控制技术设计了如图1所示的控制电路。

　　智能功率控制器的硬件系统以新华龙电子公司为C8051F206配套的实验板为基础，新增输出电路和键盘显示电路后形成。直接利用实验板上的C8051F206MCU、JTAG接口、晶振、复位及电源电路，大大降低了硬件设计工作量。
　　(1)输出电路
　　本系统的被控对象是电机的开关。为满足星角切换和开机/停机要求，需要对3只交流接触器(C1～C3)按一定组合关系进行控制，其电路原理和控制真值表如图2(a)和图2(b)所示。考虑到现场抗干扰的需要，在输出端口P0.1，P0.3和P0.5后采用了光电隔离电路(图2(c))，其中驱动用的灵敏继电器J的工作触头串接在电机控制回路中，以控制相应交流接触器的动作。
　　(2)显示和键盘电路的设计
　　显示器采用4位LED串行通信方式，接口电路由3只74HC595串行移位寄存器，5只三极管型功率放大器9014和4只LED数码管组成(如图3所示)。由端口P0.2输入串行数据、P0.4产生移位脉冲，P0.0产生锁存脉冲。
　　按键采用1×5非编码键盘，将5个按键的一端分别与串行移位寄存器U1的输出端Q3、Q4、Q5、Q6、Q7相连，公共端与P0.6直接相连，通过不断检测计算机引脚P0.6来获取是否有按键被按下。
　　(3)模拟量输入电路的设计

　　抽油机功率切换控制程序的设计采用C51与MCS51汇编语言混合编程，其程序流程如图4所示。
　　仪器上电初始化后，首先发出电铃报警预示电机即将起动；随后电机以三角形方式起动以满足抽油机重载起动的要求；起动后系统将根据电机的实时功耗情况使电机在三角形、星形或过载停机三种状态间自动切换，即在实时功耗小于设定三角形向星形切换功率时电机工作在星形方式，在功耗大于设定星形向三角形切换功率时电机工作在三角形方式，大于设定过载功率时停机；如果系统中设置了间歇控制参数，则系统还将对开机和停机的累计时间进行计时，实现定时控制。上述过程周而复始进行，直至人工干预停机为止。
　　为防止外界干扰对系统稳定性的影响，系统设计中采用了中值滤波，自动校零，软件冗余、错误陷阱和看门狗等技术。

　　本文开发的抽油机节能控制仪表在江苏和长庆等油田进行了工业试验。结果表明，系统的可靠性很好，在-30～50℃的条件下已正常工作约2年时间。抽油机的节能效果令人满意，节电率普遍达到15％以上(在负载率为20％的条件下测算)。实践表明，采用C8051F206设计的节能控制器的生产成本很低，易于为现场用户接受，充分显示出良好的市场前景

关键字：MCU 抽油机节能控制引用地址：基于MCU的抽油机节能控制仪表与控制技术

上一篇：数字温度记录仪中的USB主机设计
下一篇：智能定硫仪的设计

推荐阅读最新更新时间：2024-03-16 15:18

AVR单片机实践--ATmega16按键控制流水灯

一、实验目的 1.掌握AVR单片机开发平台的搭建方法。 2.掌握GPIO的编程方法。二、实验内容及结果 1.设计程序自行设计电路，包括流水灯和4个按键，完成“按键控制流水灯样式”的程序编写与调试。具体要求如下：（1）初始状态下，所有LED灯点亮；（2）K1为启/停键，按下后控制LED流水灯按照当前指定样式运行或停止；（3）K2为流水灯样式选择键，分两种样式，默认为样式1。每次按下K2当前样式立即转变。样式1：每次仅一个LED熄灭，熄灭LED从L0至L7转移，如此循环运行。样式2：每次仅一个LED熄灭，熄灭LED从L7至L0转移，如此循环运行。 2.实验结果（1）在下方贴出使用Proteus绘制的电

[单片机]

C51-单片机STC11L系列

STC11L32XE STC11L48XE STC11L60XE 1. 内部flash大小： 32KB 48KB 60KE，可以进行code变量定义。如： uchar code data；内部EEPROM（操作类似NOR flash都是sector操作）大小： 29KB 13KB 1KB；引脚数：64引脚（宏晶科技的单片机引脚数目最多为64PIN，最少8PIN）; 2. UART：都有2个串口UART，但是2个串口是分时复用的。烧写程序固定为串口P3.0(RXD)/P3.1(TXD)。串口波特率设置有相应的上位机计算软件工具，163邮箱中有此软件。 3. 中

[单片机]

基于MSP430F149单片机的多路无线温度检测系统

温度在人类日常生活中扮演着极其重要的角色，同时在工农业生产过程中，温度检测具有十分重要的意义。现阶段温度检测主要是有线定点温度检测，其温度检测原理为单片机利用温度传感器检测温度，并在数码管或LCD 上进行温度显示。同时由于系统没有报警功能，故需要人为来判断是否需要进行升温或者降温,这使系统的检测丧失了实时性。另外，在某些环境恶劣的工业环境，以人工方式直接操作设置仪表测量温度也不现实，因此采用无线方式进行温度检测尤为必要。目前有些设计能够实现无线温度采集，但功耗过高是其最大的缺点。在实际温度控制过程中既要求系统具有稳定性、实时性，又需要使系统功耗低及保证温度的均匀性，因此设计一种低功耗的多点无线温度检测系统很有意义。本文

[单片机]

TOPSwitch-FX系列单片机开关电源应用设计

TOPSwitch-FX系列单片机电源集成电路广泛应用于各种通用及专用开关电源、待机电源、开关电源模块中。一、能进行外部限流的12V、30W开关电源由TOP234Y构成12V、30W高效开关电源的电路如图1所示。其交流输入电压范围是AC85～265V，满载时电源效率可达80%。交流电压u依次经过电磁干扰（EMI）滤波器（C10，L1）、输入整流滤波器（BR，C1）获得直流高压UI。UI经过R1和R2分压后接M端，能使极限电流随UI升高而降低。R1可提供电压前馈信号，当UI偏高时能自动降低最大占空比，以减小输出纹波。R2为电流极限设定电阻，所设定的Ilimit≈0.7Ilimit=0.7×1.5A=1.05A，略高于低压输

[电源管理]

单片机通过串口和电脑通信

发送是主动的，要先发数据才会有中断，没发数据，怎么会触发中断，这个逻辑你要清楚。一般发送用查询模式；接收是被动的，接收中断由外部设备发送数据产生的。一般用中断接收方式。如果这样理解应该很清楚了：发送可以认为内部中断(TI=1,）接收可以认为外部中断(RI=1,) 查询发送方式： #include #include #include void initial_uart(); main() { initial_uart(); while(1) { TI=0; SBUF = 'A'; while(!TI); TI=0; } } v

[单片机]

STM32单片机-加密烧录Hex

一、专用烧录器加密烧录Hex 1、使用ST官方的下载器 ----------------------------------------------------------- 2、其他公司烧录器 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 二、J-Link加密烧录Hex 1、简述本处以烧写STM32F103VET6说明，软件：Flasher_Windows_V722a(百度网盘搜索文件名或移步download.csdn.net

[单片机]

51单片机程序——用按键控制蜂鸣器的启动和停止

#include reg52.h #define uint unsigned int //宏定义 sbit SPK=P3^5; //定义喇叭端口 sbit key=P3^1; //开发板上对应的是s18按键 void delay(uint z) { uint x,y; for(x=z;x 0;x--) for(y=110;y 0;y--); } void main() { while(1) { if(key==0) { delay(100); SPK=0; delay(100); SPK=1; } else

[单片机]

51单片机实验——按键外部中断实现四进制计数器

1.实验题目：设计一个通过触发外部中断INT1实现的在0-3之间计数（四进制）的计数器，并通过P1.6和P1.7端口上的LED，显示计数的值。 2.KEIL代码 #include reg51.h sbit P16=P1^6; sbit P17=P1^7; void INT1_Init();//声明中断初始化函数 void main() { INT1_Init();//调用中断初始化函数 while(1); } void INT1_Init() //编写中断初始化函数 { EA=1;//开启中断总开关 EX1=1;//开启外部中断1 IT1=1;//设定为下降沿触发 IE1=0;//清

[单片机]