CN202563297U - Cng加气机模拟控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种CNG加气机模拟控制系统，其包括电源模块、两路控制电路、及一信号放大单元，该每路控制电路内均包括有单片机、分别与该单片机电性连接的数字/模拟转换芯片、及流量脉冲单元，该两控制电路内的单片机相互电性连接后再与电源模块电性连接，该两路控制电路内的数字/模拟转换芯片一端均与信号放大单元电性连接。本实用新型的CNG加气机模拟控制系统，其可以模拟CNG现场实际加注的状态，方便教学演示及培训。

Description

CNG加气机模拟控制系统

技术领域

本实用新型涉及压缩天然气(CNG：Compressed Natural Gas)加注领域，尤其涉及一种专用于CNG加气机的模拟控制系统。

背景技术

CNG是指将较低压力的天然气，经压缩机加压至设定高压力状态的天然气，它与管道天然气的组分相同，主要成分是甲烷。CNG是一种最理想的车用替代能源，其应用技术经数十年发展已日趋成熟，它具有成本低、效益高、无污染、使用安全便捷等特点，正日益显示出强大的发展潜力。

虽然CNG应用于汽车项目的工作已经积累了相当丰富的经验，形成了完整的规范标准，已经是一项非常成熟的项目，但是相对于CNG加气机的发展，目前在市面上对于CNG加气机模拟系统的运用还很少。虽然这种模拟控制系统不会大面积应用到实际的CNG加气站，但对于一些相关的国家检测机构和计量部门，在对教员进行实际培训的时候，由于不可能任何时候都可以到现场进行观摩，所以有些理论与实际的培训都是一起在室内或特定的教学环境下进行的，在此时，一种能够在室内就能完全模拟实际现场CNG加注的控制系统就显得尤为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种CNG加气机模拟控制系统，其可以模拟CNG现场实际加注的状态，方便教学演示及培训。

为实现上述目的，本实用新型提供一种CNG加气机模拟控制系统，其包括：电源模块、两路控制电路、及一信号放大单元，该每路控制电路内均包括有单片机、分别与该单片机电性连接的数字/模拟转换芯片、及流量脉冲单元，该两控制电路内的单片机相互电性连接后再与电源模块电性连接，该两路控制电路内的数字/模拟转换芯片一端均与信号放大单元电性连接。

其中，所述单片机可以采用型号为AT89C2051的集成芯片。

所述数字/模拟转换芯片可以采用型号为DAC0832的转换芯片。

本实用新型中，所述流量脉冲单元可以采用型号为SN74HC14的芯片。

本实用新型的流量脉冲单元一端还设有一流量信号接口。

所述信号放大单元可以采用型号为LM358的信号放大器。

进一步地，所述信号放大单元设有两压力输出接口。

此外，所述两单片机还分别电性连接有一振荡电路。

本实用新型的两单片机还分别电性连接有外围电路，该外围电路内包括有指示灯、及LM336-2.5V芯片。

再者，所述两路控制电路内均还包括有过流保护单元、及过压保护单元。

本实用新型CNG加气机模拟控制系统，其主要应用于相关计量及检定机构的教学实验、及CNG加气站的教学培训，可以在未连接实际硬件设备时，即可完全模拟CNG现场实际加注的状态，方便教学演示及培训。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的CNG加气机模拟控制系统一种具体实施例的模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种CNG加气机模拟控制系统，其用于模拟CNG加气机现场加注，包括电源模块10、两路控制电路、及一信号放大单元20，该每路控制电路内均包括有单片机30、分别与该单片机30电性连接的数字/模拟(D/A)转换芯片31、及流量脉冲单元32，该两控制电路内的单片机30相互电性连接后再与电源模块10电性连接，该两路控制电路内的数字/模拟转换芯片31一端均与信号放大单元20电性连接。在实际的CNG加气站加气时，提枪加气，低压阀打开，压力一般在10Mpa到13MPa不等(根据实际情况而定)，中压加气在13.5MPa到16MPa，高压加气在16.5MPa到19.5MPa，加气流程为：低压加气，压力逐渐上升，流速不断减小，当减小到阀门切换值，自动换到中压，再切换到高压，高压加气结束，则整个加气完毕。本实用新型根据这个加气逻辑在控制方式上采用“阀位监测实时控制”，主要监测三个阀的阀位信号，然后根据切换流速达到模拟控制的目的。

本实用新型为了达到在反应时间上与主控制阀位相同步的效果，所述单片机30可以采用型号为AT89C2051的高性能、低电压的集成芯片，并可同时驱动两把加气枪(未图示)。

作为本实用新型的一种选择性实施例，所述数字/模拟转换芯片31可以采用型号为DAC0832的转换芯片。

本实用新型中，所述流量脉冲单元32可以采用型号为SN74HC14的芯片。该流量脉冲单元32一端还设有一流量信号接口322。

优选的，所述信号放大单元20可以采用型号为LM358的信号放大器。进一步地，该信号放大单元20还设有两压力输出接口202。

此外，本实用新型的两单片机30还分别电性连接有一振荡电路33。所述两单片机30还分别电性连接有外围电路34，该外围电路34内包括有指示灯、及LM336-2.5V芯片(未图示)。其中，该每一路控制电路中的指示灯可以给予相应的指示，以便提示在模拟时，具体那一路控制电路处于工作状态，哪一路控制电路处于待机状态。

由于在实际现场一般都是三线双枪加气方式，因此本实用新型采用两路控制电路，可以同时驱动两把枪工作，两路控制电路在控制供电上相互联系，运行逻辑上相互独立，模拟操作时互不影响，可独立模拟运行。在控制方式上，采用“逻辑反向控制”方式进行主从模拟，利用运行周期毫秒级的差异性，模拟控制系统通过检测主板(未图示)的阀位信号，再反向给予主板与实际流量与压力信号，这之间的延时，可通过内部定时器延时解决控制时间上的误差。为了达到真正模拟现场加注的状态，本实用新型中的流量与压力采用“定时重装”的方式，定时在不同时间内进行流量与压力重装，这样，反应到实际显示上就是不断变化的流量与压力。

再者，作为本实用新型的一种选择性实施例，所述两路控制电路内均还包括有过流保护单元、及过压保护单元(未图示)，更能够模拟实际现场的紧急情况，以达到实际教学时的“安全培训”范围。

综上所述，本实用新型的CNG加气机模拟控制系统，其主要应用于相关计量及检定机构的教学实验、及CNG加气站的教学培训，可以在未连接实际硬件设备时，即可完全模拟CNG现场实际加注的状态。其与主控制系统的连接非常简单，通过阀位控制信号作为模拟信号源，然后由模拟控制单元进行判断和处理，并送出实际的不断变化的流量与压力信号给主控制系统，不管是正常流程加气操作还是直充加气操作，本实用新型都能够在不同的状态信号下模拟实际的加注情况，方便教学演示及培训。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种CNG加气机模拟控制系统，其特征在于，包括电源模块、两路控制电路、及一信号放大单元，该每路控制电路内均包括有单片机、分别与该单片机电性连接的数字/模拟转换芯片、及流量脉冲单元，该两控制电路内的单片机相互电性连接后再与电源模块电性连接，该两路控制电路内的数字/模拟转换芯片一端均与信号放大单元电性连接。

2.如权利要求1所述的CNG加气机模拟控制系统，其特征在于，所述单片机采用型号为AT89C2051的集成芯片。

3.如权利要求1所述的CNG加气机模拟控制系统，其特征在于，所述数字/模拟转换芯片采用型号为DAC0832的转换芯片。

4.如权利要求1所述的CNG加气机模拟控制系统，其特征在于，所述流量脉冲单元采用型号为SN74HC14的芯片。

5.如权利要求4所述的CNG加气机模拟控制系统，其特征在于，所述流量脉冲单元一端设有一流量信号接口。

6.如权利要求1所述的CNG加气机模拟控制系统，其特征在于，所述信号放大单元采用型号为LM358的信号放大器。

7.如权利要求6所述的CNG加气机模拟控制系统，其特征在于，所述信号放大单元设有两压力输出接口。

8.如权利要求1所述的CNG加气机模拟控制系统，其特征在于，所述两单片机还分别电性连接有一振荡电路。

9.如权利要求1所述的CNG加气机模拟控制系统，其特征在于，所述两单片机还分别电性连接有外围电路，该外围电路内包括有指示灯、及LM336-2.5V芯片。

10.如权利要求1所述的CNG加气机模拟控制系统，其特征在于，所述两路控制电路内均包括有过流保护单元、及过压保护单元。

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