【摘要】：石油是非常重要的能源和資源。提高企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,需要采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)和優(yōu)化控制技術(shù),而油氣組成及其性質(zhì)分析儀是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的關(guān)鍵性儀表。目前,國(guó)內(nèi)外的油氣分析儀表存在著較多的不足,如:可靠性不高、適應(yīng)性差、性價(jià)比低等。開(kāi)發(fā)高性能和高性價(jià)比油氣分析儀表,對(duì)于石油石化行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。本文在深入分析自行設(shè)計(jì)的油氣分析儀的工作原理與特點(diǎn)、技術(shù)指標(biāo)和功能的基礎(chǔ)上,研究了該儀表對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的功能需求和技術(shù)要求,進(jìn)行了該儀表監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),主要內(nèi)容如下。首先,深入分析和歸納了自行設(shè)計(jì)的油氣分析儀的功能、技術(shù)指標(biāo)及工作特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,完成了該儀表對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能的需求分析。基于STM32芯片和需求分析,給出了油氣分析儀的監(jiān)控系統(tǒng)軟件整體方案設(shè)計(jì)、軟件子模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì),包括:中斷優(yōu)先級(jí)、時(shí)鐘頻率、工作周期、模塊接口參數(shù)等。其次,根據(jù)設(shè)計(jì),完成了對(duì)油氣性質(zhì)分析儀監(jiān)控系統(tǒng)軟件的研發(fā),主要包括:運(yùn)行監(jiān)控主模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、USB和串口通訊模塊、內(nèi)存和外存擴(kuò)展模塊、電源管理模塊、應(yīng)用功能模塊、上位機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)監(jiān)控界面等。最后,對(duì)油氣組分及性質(zhì)分析儀的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。包括模塊測(cè)試,如:數(shù)據(jù)采集模塊、USB和串口等通信模塊、STM32內(nèi)存和外存擴(kuò)展及電源管理模塊、人機(jī)界面的測(cè)試,以及樣機(jī)的整體初步運(yùn)行的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果初步表明了所設(shè)計(jì)的油氣分析儀監(jiān)控系統(tǒng)軟件有效性。
【圖文】：

圖 2-1 油氣性質(zhì)分析儀結(jié)構(gòu)圖Fig2-1 Oil-gas analysis meter block diagram1.光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)主要由發(fā)光光源、分光裝置、探測(cè)器、和光路四個(gè)部分構(gòu)成，光學(xué)系統(tǒng)主要是為油氣分析儀提供可靠的近紅外光。2.光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)主要是 CCD(Charge Coupled Device)模塊，其功能是將接收到的近紅外光轉(zhuǎn)換成可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的電信號(hào)，CCD(Charge Coupled Device)是光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的核心模塊。3.數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)是油氣性質(zhì)分析儀設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，數(shù)據(jù)采集的對(duì)象是將 CCD光信號(hào)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，微處理器是無(wú)法處理光信號(hào)的，因?yàn)槲⑻幚砥鳠o(wú)法識(shí)別光信號(hào)，必須將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以后，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送入數(shù)據(jù)處理

圖 2-2 油氣性質(zhì)分析儀硬件框圖Fig2-2 Oil-gas analysis meter hardware block diagram氣分析儀的技術(shù)指標(biāo)企業(yè)、煉化企業(yè)等石油行業(yè)對(duì)于油氣分析儀要求越來(lái)越高，本文的目的就可以應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的高性能、高精度、適應(yīng)性強(qiáng)、模塊化、便攜性高、以在線檢測(cè)的智能分析儀表，當(dāng)然油氣分析儀還應(yīng)具有豐富的功能，不能測(cè)一種物質(zhì)，，可以根據(jù)實(shí)際的需要，選擇相應(yīng)的工作模塊來(lái)完成對(duì)不同物。下面，將本文所設(shè)計(jì)的油氣性質(zhì)分析儀的指標(biāo)規(guī)定如下：光譜范圍 870~940 nm光譜分辨率 0.2nm重復(fù)性 <1%通信接口 USB、232、485標(biāo)準(zhǔn)信號(hào) 4~20mA、1~5V DC
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE622;TP277

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本文編號(hào)：2656633