空气压缩机监控系统设计.doc

空气压缩机监控系统设计 1 绪论 1.1空气压缩机监控系统研究的目的与意义 目前空气压缩机的种类很多按工作原理可分为容积式压缩机往复式压缩机离心式压缩机容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；离心式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度使气体分子具有的动能转化为气体的压力能从而提高压缩空气的压力往复式压缩机也称活塞式压缩机的工作原理是直接压缩气体当气体达到一定压力后排出活塞式压缩机活塞式压缩机主要是向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性等方向发展；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，提高气阀寿命回顾工业生产过程和发展历程在20世纪40年代前后大多数工业生产过程均处于手工操作状态。当时人们主要凭经验由工人控制生产生产过程中的关键参数靠人工观察生产过程靠人工去执行生产效率很低而如今科学技术有了飞速的发展，在短短的几十年中，生产过程有了深远的变革，自动化水平也在不断进步，实现了全车间，全厂，甚至全企业无人或很少人参与操作管理，实现了过程控制的最优化与现代化的集中调度管理相结合的方式随着技术的发展我国许多企业存在着严重的设备老化的问题，有大量设备面临着淘汰而同时，在国内企业中又普遍存在着资金不足很难进行大规模的设备更新换代因此，如何利用现有设备，并对其进行合理的技术改造，使其发挥最大的作用，产生最大的效益，是我们所面临的一个急待解决的重要问题。 90年代以来，压缩机机组采用微电脑进行全自动控制，自动显示压缩机的各项运行参数，实现优化节能运行状态、优化联机运行、运行参数异常显示、报警与保护等。通过改进齿型压缩机结构设计，改善滤油结构性能，提高螺杆压缩机的综合性能，使其更为高效、节能、紧凑、低噪、美观，并使排气得到净化，安装、维护更加方便。 1.3本设计的任务和要求 1.学习空气压缩机工作的基本原理和过程。 2.掌握传感器的原理及选型、单片机的原理、接口技术等相关知识。 3.提出空压机监控系统设计方案并进行分析。 4.完成监测系统各模块硬件电路设计。 5.采用模块化设计方法完成监测系统软件设计，利用单片机实现对温度、湿度、压强等参数的采集、传送和控制。 6.研究解决系统的抗干扰问题。 7．熟悉电子设计相关应用软件的使用  2设计方案论证 尽管现在以微机为核心的可编程数据采集与处理技术作为数据采集技术的发展方向得到了迅速的发展，并且适用于通用微机（如IBM PC系列）使用的板卡级数据采集产品也大量出现，组成一个数据采集系统简单到只需要一块数据采集卡，把它插在扩展槽内，并辅以应用软件，就能实现数据采集功能，但这并不会对基于单片机为核心的数据采集处理系统产生影响，因为单片机功能强大、抗干扰能力强，可靠性高、灵活性好。开发容易等优点，使得基于单片机为核心的数据采集处理系统在许多领域得到了广泛的应用。 本监控系统采用了基于单片机为控制核心的数据采集调控系统，整个数据采集系统由单片机AT89S51为控制核心元件，由数模转换器ADC0809对传感器测得的被测物理量（一级排气温度二级排气温度一级排气压力二级排气压力 图2.1 方案一系统框图 方案二： 该方案的系统的原理图如图2.2所示，它采用AT89S51作为控制核心，显示部分采用LED显示。 图2.2 方案二系统框图 方案比较： 方案一和方案二采用的模块相似，它们都能达到目的的要求。但是方案二更具结构化，结构简单易懂，编程也比较方便。 总上分析，本课题就采用方案二来设计。  3 监控系统的电路设计 3.1 硬件总体组成框图 图3.1 空气压缩机监控系统硬件总体框图 由图3.1所示，本次设计我拟测定一级排气温度，二级排气温度，一级排气压力和二级排气压力国家标准GB7665-87对传感器下的定义是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由和转换元件组成传感器是一种检测装置能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。一级排气温度一级排气压力温度传感器的主要任务是把对外部感测到的温度转化为电信号，从而方便其后端电路对电信号的处理。目前，在工业应用上的温度传感器的种类比较多，有膨胀式温度传感器热电式温度传感器电阻式温度传感器半导体热敏电阻式传感器等等。该温度感测芯片的测