一種絞車面板系統的製作方法
2023-10-04 17:28:14 1
專利名稱：一種絞車面板系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種絞車面板系統。
背景技術：
在測井過程對深度、速度、張力精確採集和時時監測，是安全生產的重要保證，更 是我們探測地層特性能否獲得真實數據的重要依據，也是與其它科學的地層數據進行比較 和科學分析的一個基礎；在當前國內絞車面板系統上，張力線從井口拉到儀器車中艙的絞 車面板須經好幾個環節，距離幾十米甚至上百米的距離，給施工帶來了一定的麻煩；顯示部 分有些仍用數碼管顯示數據參數，既不美觀、功能又少、操作起來又不方便，有些雖用液晶 顯示代替了數碼管顯示，但仍帶著按鍵，不必要地浪費了面板空間，有失瞻觀。
發明內容本實用新型為解決當前國內絞車面板系統上張力線從井口拉到儀器車中艙的絞 車面板距離遠，顯示部分帶有按鍵，既不美觀、功能又少、操作又不方便，的問題，提供一種 新型的絞車面板系統。本實用新型的技術方案一種絞車面板系統，包括控制器C8051F340，其特徵在 於控制器C8051F340上分別連有觸控螢幕、井口無線接收接口、232 口和光報警裝置，主機與 232 口連接。所述的控制器C8051F340包含兩個UART 口、I2C總線接口、兩個定時計數器、兩個 中斷和四個埠。所述的控制器C8051F340的兩個UART 口一個與觸控螢幕連接，一個通過232接口與 主機連接；I2C總線接口與E2R0M連接，兩個定時計數器和兩個中斷通過儀器整形電路與光 電編碼器連接。本實用新型的有益效果是1、首次集觸控螢幕、液晶顯示、無線接收接口、串口於一體。2、首次使用聲、光、電同時報警。3、使用串口傳送張力、深度、速度等信號給主機。避免了用電纜傳輸張力、深度、速 度等模擬信號給主機帶來的幹擾。4、使用無線接收系統接收井口數據參數。省去了從井口拉線到儀器中艙麻煩，避 免了纜線傳輸模擬信號所帶來的幹擾。5、把觸控螢幕技術應用到絞車面板領域。6、使用寬大液晶屏。7、使用串口接收來自主機的纜頭張力、纜頭差分張力數據，使絞車司機隨時也可 以看到纜頭張力、纜頭差分張力數據以便在遇到問題時進行綜合分析。
圖1為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型的電路圖；圖3為本實用新型的電路圖；圖4為本實用新型的軟體流程圖。
具體實施方式
參見圖1 來自深度系統的信號經光電編碼器轉換成脈衝信號，經信號整形電路整形後變 為深度脈衝、兩個中斷脈衝給控制器C8051F340記錄深度；井口無線接收系統接收井口 傳送過來的張力等數據參數，經FSK解調變為數位訊號，由井口無線接收接口送給控制器 C8051F340。控制器C8051F340根據送來的深度信號、張力等信號，計算出真實的深度、速 度、張力等信號數據，同時通過液晶顯示口在液晶屏上顯示。並根據預先設置的深度、速度、 張力等門檻參數，啟動聲報警裝置、光報警裝置、電報警及通過控制繼電器控制絞車的液壓 控制系統。計算出的深度、速度、張力、差分張力等信號數據通過232 口傳送給主機；接收來 自主機的纜頭張力、纜頭差分張力數據，並判據是否超限，決定是否報警或制動絞車的液壓 控制系統。E2R0M用來存儲當前的數據及參數以便重新上電後保持先前的數據參數。本實用新型系統採用了集成化高、功能強、低功耗的C8051F340控制晶片。Cygnal 公司的單片機C8051F340具有與8051指令集完全兼容的CIP — 51內核。它的最高頻率可 達25MHz 內置64kB FLASH RAM和4kB的數據存儲器。C8051F340在一個晶片內集成了構 成單片機數據採集或控制系統所需要的幾乎所有模擬和數字外設及其它功能部件，其中所 包括的兩個UART 口一個提供給觸控螢幕作接口，一個作為串口和主機進行張力、速度、深度 等數據傳送；I2C總線接口與E2R0M存儲器連接，用來保護數據和參數；二個定時計數器、兩 個中斷用來記錄光電編碼器送過來的深度信號； 4、？5、？6、？7埠提供給井口無線接收接 口、液晶顯示接口、繼電器控制接口、聲報警埠和光報警埠。電報警在液晶屏上用紅顏 色柱狀表示。參見圖2，圖3:該面板主要通過J1光電編碼器接口接收深度信號，通過信號整形、處理、計算電 路U2 (EPM7064STC44-10)計算出當前的深度數據，由控制器U4 (C8051F340) —路通過液晶 顯示接口 J7送給液晶顯示器進行實時顯示，另一路通過串口電路U6 (MAX3232)及接口 J2 把深度數據傳送給主機系統；通過高頻無線收發模塊Ul(FSKlOl)及天線接J5接收來自井 口的電纜張力信號，送給控制器U4C8051F340)進行解碼處理得出實際張力數據，一路通過 液晶顯示接口 J7送給液晶顯示器進行實時顯示，另一路通過串口電路TO (MAX3232)及接 口 J2把張力數據傳送給主機系統；當該面板檢測到張力異常時，控制器U4(C8051F340)發 出控制信號通過二極體Q2 (9013) Q3 (9013)驅動繼電器SW1 (TQ2-5)控制剎車機制，同時報 警指示燈LED1閃爍報警喇叭SPK(J-5)響起，液晶屏上的報警指示條變紅；在觸控螢幕上設 置參數通過觸控螢幕接口 J3由串口電路U6 (MAX3232)傳到控制器U4 (C8051F340)，由控制器 U4(C8051F340)通過液晶顯示接口 J7送給液晶顯示器進行實時顯示，設置的參數同時通過 IIC總線存儲在E2R0M晶片U7(24LC256)中，以備下次開電時調用⑴5在開電時提供控制器
4U4(C8051F340)所需的撫慰信號，在工作過程中監測系統所用的電源；該系統電源通過接 口 J6提供的5V由電源轉換晶片U8(AS1117)轉換為3. 3V(VCC)供系統使用。參見圖4:控制器C8051F340通過232 口接收來自主機的纜頭張力、纜頭差分張力，並根據設 定的報警值判定是否報警或制動絞車液壓控制系統並顯示；接收深度脈衝，計算出當前真 正的深度、速度，如果深度、速度超過預置的報警門檻，報警燈就會閃爍以便遠處的人們也 能看到、蜂鳴器響起使人們能夠聽到、並在顯示屏上用用紅顏色柱狀顯示。如果深度、速度 在正常範圍之內，則在顯示屏正常顯示；判斷接收到的張力信號是否在預置的安全範圍之 內，如果超出範圍，使報警指示燈閃爍，蜂鳴器響起，並在顯示屏上用紅顏色柱狀顯示。同時 根據超限的級別判斷是否制動絞車的液壓控制系統。如果張力值在設定範圍之內，則正常 顯示張力等值。通過232串口把張力、深度、速度、差分張力傳送給主機，並通過I2C總線把 前的數據參數存儲到E2R0M中。
權利要求一種絞車面板系統，包括控制器C8051F340，其特徵在於控制器C8051F340上分別連有觸控螢幕、井口無線接收接口、232口和光報警裝置，主機與232口連接。
2.根據權利要求1所述的一種絞車面板系統，其特徵在於所述的控制器C8051F340 包含兩個UART 口、I2C總線接口、兩個定時計數器、兩個中斷和四個埠。
3.根據權利要求1或2所述的一種絞車面板系統，其特徵在於所述的控制器 C8051F340的兩個UART 口一個與觸控螢幕連接，一個通過232接口與主機連接；I2C總線接口 與E2R0M連接，兩個定時計數器和兩個中斷通過儀器整形電路與光電編碼器連接。
專利摘要本實用新型涉及一種絞車面板系統。在當前國內絞車面板系統上，張力線從井口拉到儀器車中艙的絞車面板須經好幾個環節，距離遠，給施工帶來了一定的麻煩；顯示部分仍帶著按鍵，既不美觀、功能又少、操作又不方便，有失瞻觀。一種絞車面板系統，包括控制器C8051F340，其分別連有觸控螢幕、井口無線接收接口、232口和光報警裝置，主機與232口連接；控制器C8051F340包含兩個UART口、I2C總線接口、兩個定時計數器、兩個中斷和四個埠。本實用新型液晶顯示、觸控螢幕技術、井口數據無線接收系統、串口功能於一體；聲、光、電全方位報警使測井過程變得更加安全；給絞車面板系統開出了一片新天地。
文檔編號E21B47/00GK201606070SQ200920274279
公開日2010年10月13日 申請日期2009年12月14日 優先權日2009年12月14日
發明者左三林, 張旻, 李智明, 熊志華, 肖江濤, 虎俊, 許 鵬, 趙宏斌, 高怡 申請人:西安威爾羅根能源科技有限公司