關(guān)于流量計(jì)掉電自動(dòng)監(jiān)測(cè)流量計(jì)量的論文

友情提示：本文作者是中國(guó)東北大學(xué)秦皇島分校自動(dòng)化系蘇冬梅和金華兄，論文編號(hào)是0066001，供稿者是金湖聯(lián)儀自控設(shè)備有限公司。如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處，違者必究！投稿Email：jhlianyi@163.com

摘要：本論文的主要中心思想是講述了以LY超聲波流量計(jì)為基礎(chǔ)，介紹了基于51單片機(jī)的掉電自動(dòng)監(jiān)測(cè)流量計(jì)量的監(jiān)測(cè)模塊的實(shí)現(xiàn)理論以及掉電信息如果管理的方法。本論文的研究成果為日常掉電期間流量計(jì)量損失的評(píng)估提供了可靠的依據(jù)。而且同時(shí)，該監(jiān)測(cè)模塊還具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并打印流量計(jì)測(cè)量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的功能。

本論文重點(diǎn)詞：掉電  監(jiān)測(cè)  單片機(jī)  流量計(jì)  流量計(jì)量

前言

從最初的流量計(jì)的研發(fā)生產(chǎn)到目前的廣泛應(yīng)用和品種繁多，由于人為等無(wú)法抗拒的因素使得流量計(jì)的電源掉電，以致流量計(jì)量被損失，而又不能準(zhǔn)確評(píng)估這個(gè)損失，又不能很好的說(shuō)明。盡管，最近流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能及時(shí)監(jiān)測(cè)掉電的發(fā)生，但該系統(tǒng)的構(gòu)建成本和對(duì)維護(hù)的要求相對(duì)比較高，使得一般單位難以承受。

掉電監(jiān)測(cè)模塊的主要功用
    定時(shí)打印和掉電監(jiān)測(cè)模塊的主要功用能夠分為兩大局部：流量計(jì)丈量參數(shù)的打印功用和流量計(jì)電源掉電的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功用。詳細(xì)包括：
    1）全天24小時(shí)內(nèi)，自動(dòng)定時(shí)打印的起始時(shí)間（hh：mm）可選；
    2）1 分鐘~ 99小時(shí)內(nèi)，自動(dòng)定時(shí)打印的時(shí)間距離可選；
    3）自動(dòng)定時(shí)打印參數(shù)可選；
    4）流量計(jì)丈量參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、打印；
    5）流量計(jì)電源掉電的自動(dòng)監(jiān)測(cè)；
    6）掉電信息的管理——存儲(chǔ)、查詢、打印、刪除；
    7）鍵盤(pán)操作的兩級(jí)權(quán)限管理。

    流量計(jì)丈量參數(shù)的打印功用分為兩種：實(shí)時(shí)打印和自動(dòng)定時(shí)打印。實(shí)時(shí)打印功用能夠經(jīng)過(guò)模塊鍵盤(pán)中的“打印”鍵選擇，用于打印流量計(jì)的實(shí)時(shí)丈量參數(shù)，包括：打印時(shí)間、瞬時(shí)流速、流量、正累計(jì)值、負(fù)累計(jì)值和工作狀態(tài)信息等。自動(dòng)定時(shí)打印功用包括分打印和時(shí)打印。分打印功用主要用于流量計(jì)標(biāo)定，定時(shí)時(shí)間距離能夠在1~99分鐘內(nèi)任選，定時(shí)的起始時(shí)間從該功用設(shè)置的時(shí)辰開(kāi)端。時(shí)打印功用在流量計(jì)正常工作時(shí)運(yùn)用，完成自動(dòng)抄表功用，定時(shí)時(shí)間距離在1~99小時(shí)內(nèi)任選，定時(shí)的起始時(shí)間能夠在全天24小時(shí)內(nèi)自行設(shè)置，格式為：hh:mm(時(shí):分)。定時(shí)打印功用設(shè)置后，從設(shè)定的起始時(shí)辰開(kāi)端定時(shí)，以選定的時(shí)間距離，自動(dòng)打印選定參數(shù)。
    流量計(jì)電源掉電的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功用能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)流量計(jì)電源的掉電和上電，并記載掉電信息，為精確評(píng)價(jià)掉電期間流量計(jì)量的損失提供牢靠根據(jù)。掉電信息包括最近的100條掉電記載和10條掉電刪除記載。每一條掉電記載的內(nèi)容包括掉電時(shí)間、上電時(shí)間、掉電時(shí)間距離（30天內(nèi)）、掉電前和掉電后的流量計(jì)丈量參數(shù)等。掉電刪除記載的內(nèi)容包括歷史掉電記載刪除的時(shí)間、所刪除記載的時(shí)間范圍和操作者代碼。
    模塊鍵功用的操作采用兩級(jí)權(quán)限管理，一切鍵功用的進(jìn)入采用第一級(jí)密碼維護(hù)，以控制根本操作的權(quán)限。歷史掉電記載的刪除操作有第二級(jí)密碼維護(hù)，只要更高一級(jí)的管理者才有此權(quán)限。第二級(jí)密碼同時(shí)也作為相應(yīng)操作者的工作代碼。

1、  掉電信息的管理

流量計(jì)的掉電信息包括兩個(gè)部分，一個(gè)是掉電記錄，二個(gè)是掉電刪除記錄。

掉電記錄包括最近的100條記錄，采用循環(huán)存儲(chǔ)的方法保存在EEPROM中。

掉電刪除記錄包括最近的10條記錄，同樣以循環(huán)的方式存儲(chǔ)。每一條掉電刪除記錄包括三部分內(nèi)容：包括歷史掉電記錄的刪除操作所發(fā)生的時(shí)間、所刪除記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間范圍，以及操作者的代碼。刪除操作時(shí)間的格式同樣為年-月-日時(shí)：分：秒。。

掉電監(jiān)測(cè)模塊的硬件實(shí)現(xiàn)
  準(zhǔn)時(shí)打印和失落電監(jiān)測(cè)模塊的硬件電路構(gòu)造框圖如圖1所示。模塊采用51單片機(jī)89C52節(jié)制，首要包羅復(fù)位電路、看門(mén)狗電路、失落電檢測(cè)電路、存儲(chǔ)器電路、日歷時(shí)鐘電路、鍵盤(pán)顯示器電路、微型打印機(jī)電路、RS-232C串口電路和電池電路等。

失落電監(jiān)測(cè)電路及時(shí)看管流量計(jì)的電源，檢測(cè)電源的失落電和上電旌旗燈號(hào)，并經(jīng)過(guò)/INTR1引腳向89C52請(qǐng)求中綴，以便記載相關(guān)信息。 存儲(chǔ)器電路包羅32K EPROM 27C256、16K EEPROM 24C16和8K SRAM 6264。89C52內(nèi)部有8KB順序存儲(chǔ)器，與27C256一同組成40K的順序存儲(chǔ)器空間。24C16具有不易掉特征，用于存儲(chǔ)流量計(jì)的失落電信息、用戶暗碼等。為了防止對(duì)EEPROM的頻頻操作，模塊上電后24C16中的失落電信息按挨次讀入6264中，6264首要用于在線數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，除失落電信息外，還用于暫存流量計(jì)的及時(shí)測(cè)量參數(shù)，以備查詢和打印。當(dāng)流量計(jì)電源失落電時(shí)，在電池供電下，有關(guān)參數(shù)從6264存入24C16中保管。 鍵盤(pán)顯示器電路包羅5鍵鍵盤(pán)和20字符×2行LCD顯示器，用于設(shè)置和修正模塊參數(shù)、在線查詢流量計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)、失落電記載的查詢和打印等操作。為了減小模塊體積，鍵盤(pán)功用設(shè)置采用復(fù)合鍵方法，包羅工夫調(diào)整、時(shí)/分準(zhǔn)時(shí)打印功用設(shè)置、上翻（+1）、下翻（-1）、打印（及時(shí)）、確認(rèn)、作廢、暗碼修正、刪除前史記載等。 RS-232C串口電路用于完成模塊和流量計(jì)的串行通訊，以獲取流量計(jì)的及時(shí)測(cè)量參數(shù)。準(zhǔn)時(shí)打印功用的完成依靠于串行通訊的牢靠性。

掉電監(jiān)測(cè)模塊的軟件設(shè)計(jì)
   定時(shí)打印和掉電監(jiān)測(cè)模塊的程序采用模塊化設(shè)計(jì)方法，主要包括主程序、掉電處理子程序、日歷中斷子程序、鍵盤(pán)和顯示子程序、打印子程序、串行通信子程序等。

模塊與流量計(jì)的串行通信數(shù)據(jù)格式為：

    （1）查詢命令格式

    起始碼-方式碼-P碼-命令碼-結(jié)束碼(CR、LF)；

    （2）返回?cái)?shù)據(jù)格式

    起始碼-方式碼-P碼-命令碼-結(jié)束碼(CR、LF)-數(shù)據(jù)-單位-工作狀態(tài)-結(jié)束碼(CR、LF)。

    其中，返回?cái)?shù)據(jù)的前半部分為查詢命令的回復(fù)。通信數(shù)據(jù)格式中的數(shù)字和字符全部為ASCII碼。

    定時(shí)打印功能的實(shí)現(xiàn)，起始時(shí)間的正確判斷十分重要，時(shí)打印子程序的流程圖如圖2所示。

圖2、時(shí)打印子程序流程圖

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