專利名稱：管道清管器指示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是管道清管器進出站的指示儀器。涉及發(fā)信號設(shè)備和管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了清除流體管道內(nèi)的沉積物、結(jié)蠟、結(jié)垢等，使管道高效率的運行，一般要對流體管道定期進行清管。如原油管道由于有結(jié)蠟的問題，更是要定期清管，否則，不但會影響運行的效率，嚴(yán)重時造成堵塞，影響管道的安全生產(chǎn)。現(xiàn)在使用的管道清管器一般都在清管器上安裝有信號發(fā)射和地面跟蹤設(shè)備，在清管過程中跟蹤清管器，隨時確定其位置。但清管器的離站發(fā)出和進站收回的準(zhǔn)確時間仍需有清管指示儀向站控室發(fā)送，以便運行調(diào)度人員進行運行調(diào)度。之前這種指示儀為機械式的鐘控指示儀。如ZL92106022的“一種清管用通球指示器的鐘型顯示器”，是當(dāng)清管器來到指示器的安裝點時，撞出扳機，通過傳遞機構(gòu)，使挺桿上升，彈簧片靠到機械鐘芯的擺輪上，鐘停，鈴響，現(xiàn)場顯示清管器經(jīng)過安裝點的時刻，并將此信號通過電纜線傳到值班室。該指示儀雖可現(xiàn)場顯示，也可遠(yuǎn)傳至值班調(diào)度室，但指示儀直接安裝在管道上，安裝較為麻煩，易出故障，且遠(yuǎn)傳也只能傳個簡單的開關(guān)信號，還須值班人員以開關(guān)信號看表記時，顯然此技術(shù)已落后了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種安裝簡單、可現(xiàn)場顯示、查詢并遠(yuǎn)傳開關(guān)量由站控PLC顯示的管道清管器指示儀。
本發(fā)明的技術(shù)方案是以現(xiàn)代電子和數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)來實現(xiàn)的。其原理框圖如圖1所示。它是由設(shè)置在現(xiàn)場管道測試點的觸發(fā)開關(guān)K1、K2、輸入電路、校時電路、事件查詢電路、控制單元、時鐘顯示、報警電路、輸出電路和電源組成的。校時電路、事件查詢電路和觸發(fā)開關(guān)K1、K2經(jīng)輸入耦合電路分別接到控制單元的三路輸入，而控制單元的輸出接時鐘顯示、報警電路和輸出電路，并由輸出電路接電纜至站控室。觸發(fā)開關(guān)K1、K2發(fā)出開關(guān)信號經(jīng)輸入耦合電路向控制單元輸入觸發(fā)信號，控制單元閉鎖時鐘，啟動報警電路，同時經(jīng)輸出電路、電纜向站控PLC輸出無源DI量，由站控PLC進行顯示。而電源向各電路供電。具體是現(xiàn)場觸發(fā)開關(guān)K1、K2經(jīng)光電耦合輸入耦合電路接至8位單片機控制單元的RXD和TXD端；單片機的雙向I/O接口通道P01-P07接校時電路的實時時鐘芯片的8個地址/數(shù)據(jù)端AD0-AD6，同時單片機的INT0、ALE/P、RD和WR端分別接實時時鐘芯片的TRQ、AS、DS和RW；實時時鐘芯片的地址/數(shù)據(jù)端AD0-AD7中的AD0-AD3接8位3態(tài)D鎖存器，并由單片機的準(zhǔn)雙向I/O接口P25-P27接8選1譯碼器輸出與單片機的WR端經(jīng)與非門控制，輸出經(jīng)接插件26PIN到4線7段鎖存、譯碼、驅(qū)動器后驅(qū)動液晶顯示，實時時鐘芯片的AD0-AD5經(jīng)驅(qū)動器并受8選1譯碼器輸出與單片機WR端輸出的與非門控制后由接插件8R接至26PIN后分別接4線7段鎖存、譯碼、驅(qū)動器之6個通道端；單片機的8位并行端口輸入端P10-P15分別經(jīng)接插件CZ1(鍵盤接口)至鍵盤上的按鈕式開關(guān)接地，而8位并行端口輸出端P16和P17各經(jīng)一開關(guān)放大電路后通過接插件CZ1各接發(fā)光電路，單片機的T1端(外部計數(shù)脈沖輸出)經(jīng)放大電路、CZ1后接喇叭構(gòu)成發(fā)聲電路；單片機的準(zhǔn)雙向I/O接口P20-P23接串行Z2C總線的存儲器和看門狗電路的CS、SOK、S1和SCK端，且兩電路的復(fù)位端RESET互接；單片機的INT0和INT1端各經(jīng)一開關(guān)放大電路控制繼電器，其常開觸點串接在向站控PLC的電纜線中。其中的控制單元-單片機為AT89C51系列，實時時鐘芯片為DS12887類，串行Z2C總線的存儲器和看門狗電路為X25045類，4線7段鎖存、譯碼、驅(qū)動器為CD4543類，8選1譯碼器為74LS138類，8位3態(tài)D鎖存器為74LS373類，數(shù)字耦合器為4N25類，觸發(fā)開關(guān)K1、K2選用按鍵式，輸出電路中的繼電器為9V繼電器即可。
具體實施例方式
下面以一具體實施例對本指示儀作進一步的說明。其原理框圖如圖1，電原理圖如圖2、圖3，控制單元的單片機選AT89C51，實時時鐘芯片選DS 12887，串行Z2C總線的存儲器和看門狗電路選X25045，4線7段鎖存、譯碼、驅(qū)動器選CD4543，電源中有直流+5V和+9V兩種，在+5V電源中采用了L4960串聯(lián)式低輸入電壓的DC/CD轉(zhuǎn)換器，在+9V電源中采用了7809三端穩(wěn)壓器，觸發(fā)開關(guān)K1、K2選長按鍵的按鍵開關(guān)，繼電器選JQX-14FC，8R為9芯接插件，CZ1、CZ2選26芯接插件，驅(qū)動器選CK4099，與非門選74LS02，單片機采用外振，選12M晶振，其他元件如圖2圖3所示。觸發(fā)開關(guān)K1、K2分別安裝在收發(fā)球筒兩端，K1指示清管器發(fā)出，安裝在遠(yuǎn)盲板處，K2指示清管器收回，安裝在近盲板處。在開始工作前，首先加電初始化；對實時時鐘電路DS12887的兩(A、B)寄存器進行初始化，寫入看門狗，檢詢單片機AT89C51的P1口鍵盤狀態(tài)，如果設(shè)置鍵或清除鍵按下，則進入相應(yīng)的子程序中，然后對現(xiàn)場觸點進行掃描，根據(jù)掃描結(jié)果進行判斷識別，對報警輸出1或輸出2進行處理，單片機定時寫看門狗電路，使其穩(wěn)定的工作。當(dāng)收(發(fā))清管器操作時，現(xiàn)場觸發(fā)開關(guān)K2(K1)閉合，輸入耦合電路通過光耦檢測，向控制單元發(fā)出觸發(fā)信號，控制單元閉鎖時鐘，顯示收(發(fā))清管器動作時間，同時啟動聲光報警電路，發(fā)生事件指示燈閃爍，發(fā)出聲音報警，并由輸出電路輸出無源DI量，當(dāng)站控PLC接收此DI量，便由PLC也顯示出清管動作的時間(PLC本身有此功能)。
由上可知，本指示儀只需在現(xiàn)場收發(fā)球筒上安裝二只開關(guān)，現(xiàn)場工作量小，簡單方便，在收發(fā)球筒現(xiàn)場的指示儀上可顯示事件發(fā)生的時間和所需的查詢，并可將DI量遠(yuǎn)傳至站控PLC，由PLC據(jù)DI量顯示事件發(fā)生的時間。


圖1管道清管器指示儀原理框2管道清管器指示儀電原理3管道清管器指示儀電原理圖(報警電路和時間顯示電路部分)。
權(quán)利要求
1.一種管道清管器指示儀，其特征是它由觸發(fā)開關(guān)K1、K2、輸入耦合電路、校時電路、事件查詢電路、控制單元、時鐘顯示、極警電路、輸出電路和電源組成，觸發(fā)開關(guān)K1、K2經(jīng)輸入耦合電路、校時電路和事件查詢電路接至控制單元的輸入，控制單元的輸出接時鐘顯示、報警電路和輸出電路；觸發(fā)開關(guān)K1、K2發(fā)出信號經(jīng)輸入耦合電路向控制單元輸入觸發(fā)信號，控制單元閉鎖時鐘，啟動報警電路，同時經(jīng)輸出電路向站控PLC輸出無源DI量，電源向各電路供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道清管器指示儀，其特征是現(xiàn)場觸發(fā)開關(guān)K1、K2經(jīng)光電耦合輸入耦合電路接至8位單片機控制單元的RXD和TXD端；單片機的雙向I/O接口通道P01-P07接校時電路的實時時鐘芯片的8個地址/數(shù)據(jù)端(AD0-AD6)，同時單片機的INT0、ALE/P、RD和WR端分別接實時時鐘芯片的TRQ、AS、DS和RW端；實時時鐘芯片的地址/數(shù)據(jù)端AD1-AD7中AD0-AD3接8位3態(tài)D鎖存器并由單片機的準(zhǔn)雙向I/O接口P25-P27接8選1譯碼器輸出與單片機WR端經(jīng)與非門控制，輸出經(jīng)接插件26PIN到4線7段鎖存、譯碼、驅(qū)動器后驅(qū)動液晶顯示，實時時鐘芯片的AD0-AD5經(jīng)驅(qū)動器并受8選1譯碼器輸出與單片機WR端輸出的與非門控制后由接插件8R接至26PIN后分別接4線7段鎖存、譯碼、驅(qū)動器之6個通道端；單片機的8位并行端口輸入端P10-P15分別經(jīng)接插件CZ1(鍵盤接口)至鍵盤上的按鍵式開關(guān)接地，而8位并行端口輸出端P16和P17各經(jīng)一開關(guān)放大電路后通過接插件CZ1各接發(fā)光電路，單片機的T1端(外部計數(shù)脈沖輸出)經(jīng)放大電路、CZ1后接喇叭構(gòu)成發(fā)聲電路；單片機的準(zhǔn)雙向I/O接口P20-P23接串行Z2C總線的存儲器和看門狗電路的CS、SOK、S1和SCK端，兩電路的復(fù)位端RESET互接；單片機的INT0和INT1各經(jīng)一開關(guān)放大電路控制繼電器，其常開觸點串接在向站控PLC的電纜線中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的管道清管器指示儀，其特征是所述單片機為AT89C5I系列，實時時鐘芯片為DS12887系列，8選1譯碼器為74LS138系列，8位3態(tài)D鎖存器為74LS373系列，4線7段鎖存、譯碼、驅(qū)動器為CD4543系列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的管道清管器指示儀，其特征是所述光電耦合輸入電路中采用數(shù)字耦合器。
全文摘要
本發(fā)明是管道清管器進出站的指示儀器。它由觸發(fā)開關(guān)K
文檔編號B08B9/027GK1712145SQ200410049638
公開日2005年12月28日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者丁德軍, 羅自立, 景樹森 申請人:中國石油天然氣股份有限公司