分布式磁力泵智能监测系统设计研究

摘要

磁力驱动离心泵利用磁力驱动器实现了磁力扭矩的无接触传递，彻底解决了机械传动泵轴封的泄漏问题，达到了完全无泄漏的效果。国内外学者在磁力驱动离心泵的理论研究方面已取得了一定的成果，磁力驱动泵的相关技术已经比较成熟，但在使用过程中，由于其特殊的密闭式结构，使得用户很难对其运行状态进行监测，很难了解其故障发生的征兆，对其运行的安全性、可靠性带来了不利影响。随着工业自动化技术以及工厂设备管理现代化的发展，磁力泵的这一缺点严重的阻碍了其应用范围。
　　 本文针对国内磁力泵监控技术还处于初级阶段的现状，对磁力泵监控技术方案及其实现进行了研究，主要的研究工作如下：
　　 1、结合国内外对磁力泵特性及故障研究成果，对磁力泵运转中主要故障及其表现形式进行详细分析，并在此基础上，结合磁力泵结构特点，确定出以磁力泵隔离套运行温度为主要监控参数的分布式磁力泵状态监控系统方案。
　　 2、根据磁力泵工作现场的情况以铠装铂电阻为温度传感器，以8051单片机为主控制器，配以其他芯片以及继电器电路设计磁力泵现场监控系统硬件与软件，实现磁力泵运行数据的采集与传送，高温越限报警，故障泵停机保护，备用泵的启动。
　　 3、为方便上下位机系统之间数据的传送，采用了串行异步通信、RS485现场总线等技术，并采用CRC-8数字校验算法对传送的数据进行差错控制，确保传送数据的准确性。
　　 4、利用面向的可视化编程工具Delphi7.0和Windows数据库Access2003对分布式磁力泵监控系统上位机进行软件设计和调试，实现数据的接收，存储，显示，修改，查询及曲线绘制等功能。
　　 本文的研究为我国磁力泵自动监控技术的研究与应用进行了有益的尝试和实践，为磁力泵智能监控系统的研究开发提供了一种具有参考价值的实现方法。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1磁力泵发展简介

1.2国内外磁力泵监控技术发展现状

1.3本课题研究的主要内容、目的和意义

第二章 磁力泵运行故障分析

2.1磁力泵的结构与特点

2.2磁力泵系统工作故障分析

2.3磁力泵运行保护措施

2.4本章小结

第三章 基于单片机技术的磁力泵监测系统设计

3.1单片机控制系统的发展概况

3.2磁力泵监测系统工作原理及控制系统组成

3.3磁力泵监测系统总体构成及硬件设计

3.4系统各主要硬件设计实现

3.4.1单片机的选择

3.4.2传感器的种类与选择

3.4.3温度信号调理和放大电路设计

3.4.4 A/D转换器种类及其选择

3.4.5 CPU工作监视电路

3.4.6操作控制面板设计

3.4.7地址选通电路

3.4.8输出控制电路

3.5单片机系统的软件设计

3.5.1主程序设计

3.5.2定时器TO中断服务子程序

3.5.3键盘处理子程序

3.6本章小结

第四章 分布式磁力泵监测系统数据通信设计

4.1分布式磁力泵故障监测系统总体结构

4.1.1 8051单片机串口结构

4.1.2 RS485总线接口电路

4.1.3 RS232/RS485转换电路的设计

4.2通信原理

4.2.1 8051单片机实现多机通信原理

4.2.2 PC机与多个8051通信原理

4.2.3单片机与PC机通信协议的确定

4.3通信软件的设计

4.4本章小结

第五章 Delphi与用户管理软件

5.1上位机软件开发语言的选择

5.2 Delphi与RS232/RS485转换器的通信

5.2.1 SPComm通信控件

5.3数据库设计与实现

5.3.1数据库的选择

5.3.2数据表的选择

5.3.3数据库与管理软件的连接

5.4用户管理软件中各功能模块的设计实现

5.4.1 TDataModule的建立

5.4.2系统登录窗口及主界面

5.4.3系统通信的管理设置

5.4.4系统参数设置的实现

5.4.5监测数据的显示与处理

5.4.6历史数据查询

5.4.7用户管理

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1研究成果与总结

6.2研究展望

参考文献

致谢

附录

作者在攻读硕士学位期间发表的论文