CN106933131A - 一种加气机电控系统 - Google Patents

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    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
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Abstract

本发明公开了 一种加气机电控系统，包括温度传感器，流量计，按键，CPU控制器，液晶显示屏，电磁阀，其特征在于：所述温度传感器和CPU控制器相连，将温度信息发送给CPU控制器；流量计和CPU控制器相连，将流量值发送给CPU控制器，按键和单片机相连，进行模式选择；CPU控制器和液晶显示品屏和电磁阀分别相连。本发明操作简单，装置整体结构简单，成本较低，可控制压缩天然气对汽车钢瓶的充装。

Description

一种加气机电控系统
技术领域
本发明涉及一种电控系统，尤其是涉及一种加气机电控系统。
背景技术
随着科学技术的不断发展，对于汽车等以石油，柴油为主要燃料的工具技术利用越来越深入，由此造成了自然环境污染的日益加重。为改变现状，天然气作为一种清洁、高效的新型替代燃料被逐渐利用起来，尤其是在对燃气汽车的关注以及作为燃料供应站的压缩天然气加气站的发展越发重视。我国政府更是推出了一系列针对天然气发展的优惠政策，帮助我国能源使用结构体制发生转变。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控制压缩天然气对汽车钢瓶的充装的一种加气机电控系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种加气机电控系统，包括温度传感器，流量计，按键， CPU 控制器，液晶显示屏，电磁阀，其特征在于：所述温度传感器和 CPU 控制器相连，将温度信息发送给 CPU 控制器；流量计和 CPU 控制器相连，将流量值发送给 CPU 控制器，按键和单片机相连，进行模式选择； CPU 控制器和液晶显示品屏和电磁阀分别相连。
所述 CPU 控制器内部设有电源模块，传感器采集模块，电磁阀驱动模块，流量计驱动模块，显示模块；所述传感器采集模块连接温度传感器；所述电磁阀驱动模块连接电磁阀；所述流量计驱动模块连接流量计；所述显示模块连接液晶显示屏。
本发明设计加气系统电控部分，实现控制压缩天然气对汽车钢瓶的充装。系统下位机由 ATmega128 单片机为核心，设置加气过程，通过中断进行流量累计；人为设置三种加气模式，即随机加气，定流量加气，定金额加气，且预置值仅当次有效；通过按键控制使液晶屏分别显示不同系统参数如总累计量、单价、当量系数、微控系数等；设置密码保护，更改参数大小。单片机将数字电压信号处理为模拟电压信号，并通过电平转换芯片 MAX487 与上位机进行基于 RS-485 标准通信，通过上位机实现加气过程中各项参数的显示。
本发明的有益效果在于：
本发明操作简单，装置整体结构简单，成本较低，可控制压缩天然气对汽车钢瓶的充装。
附图说明：
图 1 为本发明的加气系统电控部分流程图。
图 2 为本发明的加气系统流程图。
具体实施方式：
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明：
实施例 1
一种加气机电控系统，包括温度传感器，流量计，按键， CPU 控制器，液晶显示屏，电磁阀，其特征在于：所述温度传感器和 CPU 控制器相连，将温度信息发送给 CPU 控制器；流量计和 CPU 控制器相连，将流量值发送给 CPU 控制器，按键和单片机相连，进行模式选择； CPU 控制器和液晶显示品屏和电磁阀分别相连。
所述 CPU 控制器内部设有电源模块，传感器采集模块，电磁阀驱动模块，流量计驱动模块，显示模块；所述传感器采集模块连接温度传感器；所述电磁阀驱动模块连接电磁阀；所述流量计驱动模块连接流量计；所述显示模块连接液晶显示屏。
实施例 2
本发明设计加气系统电控部分，实现控制压缩天然气对汽车钢瓶的充装。系统下位机由 ATmega128 单片机为核心，设置加气过程，通过中断进行流量累计；人为设置三种加气模式，即随机加气，定流量加气，定金额加气，且预置值仅当次有效；通过按键控制使液晶屏分别显示不同系统参数如总累计量、单价、当量系数、微控系数等；设置密码保护，更改参数大小。单片机将数字电压信号处理为模拟电压信号，并通过电平转换芯片 MAX487 与上位机进行基于 RS-485 标准通信，通过上位机实现加气过程中各项参数的显示。
实施例 3
根据 CNG 加气站加气系统的工作原理，系统可分为五个部分：除杂干燥部分，压缩机充装部分，存储瓶组部分，上位机电控部分，充气计量部分。各个部分分别独立，通过硬件连线实现系统整体。
除杂干燥部分：主要为脱硫，脱水。使用 CNG 期间，某种杂质的混入会使天然气燃烧不充分，产生一定危险。因此必须进行净化处理。气体进入压缩机前，需进行脱硫工作，以防止仪器管道“氢脆”现象的发生。使 HS 等酸性气体分压低于 3% 。为防止 CNG 减压降温过程中，加气管道出现冰冻现象，在最高工作压力下，使水露点低于最低环境至少 5 ℃，完成脱水工作。但该部分的主要配置情况，因各地气候环境差异各有不同，应充分考虑其综合指数。
压缩机充装部分：其主要工作作用是将压缩天然气压缩进储气瓶组中，其中包括进气缓冲、水循环冷却等步骤。这是加气站工作的核心步骤。
存储瓶组部分：一般存储设备的形式有瓶储式、罐储式、井储式三种。我国大部分地区一般采用 40-80L 的瓶储式存储。四川等地方则广泛采用气井式存储天然气。
上位机电控部分：主要为系统整体供电，控制储气瓶组依次工作，系统安全设置，以及计量显示等工作。通过电脑与电磁阀门等对加气站进行控制。但需要注意的是其安全性问题，防治静电火花或电气线路因接触不良，造成的爆炸事故的发生。
充气计量部分：即 CNG 通过加气管道由压缩瓶组对汽车钢瓶进行充装时，对所充装气体进行质量流量统计计量，保证充入的 CNG 的体积及压力的准确度。其流程为：其主要部件为安全阀门，加气枪头，计量计价部件等。并具有温度测量补偿，压力测量控制，过压过流保护的功能。为保证安全，在未取下加气枪头时，防治汽车驶离，一般会在加气管道与汽车钢瓶连接处安装一个安全拉断阀。
一般加气系统计量中，气体通过质量流量计，会产生脉冲信号。在 CPU 中上升沿脉冲触发中断，进行中断累加即可求得流体质量流量。通过压力传感器得知钢瓶内气压，判断哪一储气瓶组工作，进行充装。通过温度感应模块即温敏电阻与 AD 转换求得环境温度，通过相应公式求得当量系数。一般，随着加气过程进行，采集的压力及温度信号不断变化，信号形式为离散型数据。数据传输至单片机进行计算转换，，并对累计流量进行微调，提高准确性，并用液晶显示屏显示。
加气系统电控部分主要完成工作内容为：
（ 1 ） AVR 单片机通过对质量流量计反馈回来的信号进行检测、计算、处理、显示。通过质量流量计反馈回的方波上升沿触发中断，进行流量累计。
（ 2 ）通过与按键的连接进行控制，使液晶屏可以显示不同的参数，即可重复显示三次的输入量，可控制显示不同的参数，如总累计量，单价，当量系数，微控系数，通讯地址等。同时能通过密码设置，修改单价，当量系数，微控系数，通讯地址等。
（ 3 ）可选择加气状态如随机加气，定流量加气，定金额加气三种状态，且定量加气预置值仅当次有效。设置系统可在背光条件下进行。
（ 4 ）通过上位机设计，可以查询加气过程中变化的各项参数，如单价，总累计量，当量系数等。
（ 5 ）进行模拟调试时，利用方波输入进行流量累计。应完成系统如下功能要求：可通过模拟质量流量计的输入，即输入脉冲方波，进行气体累计。

Claims (2)

1.一种加气机电控系统，包括温度传感器，流量计，按键，CPU控制器，液晶显示屏，电磁阀，其特征在于：所述温度传感器和CPU控制器相连，将温度信息发送给CPU控制器；流量计和CPU控制器相连，将流量值发送给CPU控制器，按键和单片机相连，进行模式选择；CPU控制器和液晶显示品屏和电磁阀分别相连。
2.根据权利要求1所述的一种加气机电控系统，其特征在于：所述CPU控制器内部设有电源模块，传感器采集模块，电磁阀驱动模块，流量计驱动模块，显示模块；所述传感器采集模块连接温度传感器；所述电磁阀驱动模块连接电磁阀；所述流量计驱动模块连接流量计；所述显示模块连接液晶显示屏。
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