论文摘要
柴油机作为通用动力机械,广泛应用于汽车、机车、电力、船舶、工程机械等行业。为了保证柴油机可靠的运行,人们开发了各种仪表对柴油机的运行状况进行测量和监视。本文首先分析了国内外柴油机仪表现状,针对国内柴油机以机械式燃油喷射为主的情况,提出开发了一种新型柴油机智能监控仪。它以微控制器W78LE516为核心,采集显示柴油机的各项运行参数,具有越限报警、停机功能,能与柴油机智能监控仪远传显示器进行通讯,实现对柴油机的就地和远程控制。论文重点研究了柴油机智能监控仪的硬件结构和软件流程。硬件部分具体分析了各种传感器的选用、频率处理电路、模拟量处理电路、A/D转换、单片机及外围电路、输入输出接口、显示电路和通讯接口电路。由于需要采集柴油机13路工作参数,在硬件设计中采用模拟开关对采集通道进行切换。同时,由于传感器输出信号幅值差别较大,对信号放大倍数进行程控转换,使硬件电路得到简化。软件部分介绍了柴油机智能监控仪的软件算法,包括主程序流程图、CPU控制寄存器初始化、清看门狗、数据采集、键盘扫描、针对X5045的程序设计、显示、MODBUS通讯。软件设计中对参数采用了软件校准的方法,对线性传感器,通过采集零度和满度的AD值,建立参数AD值和参数量程之间的线性关系,当采集到量程范围内的参数AD值,可以根据线性关系计算出实际参数。对非线性传感器,利用插值原理,采样多点参数AD值,将非线性曲线变成分段线性折线,仍然可以得到实际参数。由于柴油机工作环境恶劣,存在各种干扰。论文提出了柴油机智能监控仪提高可靠性和抗干扰能力的措施,主要从硬件和软件两个方面采取措施。硬件抗干扰措施有选择可靠的元器件、屏蔽、电源抗干扰、过程通道抗干扰、印刷电路板设计;软件抗干扰措施有指令冗余、软件陷阱等。最后分析了柴油机智能监控仪型式试验数据,满足了设计要求。
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标签：柴油机智能监控仪论文; 单片机论文; 转换论文; 软件校准论文;