專利名稱：鍋爐壓力容器報警記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可對鍋爐和壓力容器的主要過程參數(shù)進行監(jiān)視，報警及記錄的裝置。
作為工廠常用動力設(shè)備的鍋爐和壓力容器，因安全防范不力，事故時有發(fā)生，嚴(yán)重的可致鍋爐燒壞，壓力容器爆炸，造成財產(chǎn)損失和人身傷害。
天津市嘉琪儀表電子有限公司的BM系列鍋爐自動監(jiān)控器，僅具有記錄報警類型的功能，但不具有記錄報警時參數(shù)值功能，而這些運行參數(shù)，對分析鍋爐事故，非常重要。
中國專利CN2043708，鍋爐運行黑匣子，是操作者以定時錄音的方式輸入，達(dá)到監(jiān)測的目的，事故發(fā)生后，通過分析錄音來分析原因，這樣選取的參數(shù)是不可靠的。
本實用新型的目的在于提供一種在事故發(fā)生之前報警，在報警前后均有主要過程參數(shù)記錄，以供分析事故原因的裝置，并可與微機相聯(lián)，供實時顯示、打印，實現(xiàn)遠(yuǎn)、近通訊。
本實用新型的技術(shù)方案是裝置由模擬量或開關(guān)量輸入，至由CPU(8031)為核心構(gòu)成的主控電路，完成監(jiān)視、報警及記錄，并經(jīng)串行接口，實現(xiàn)與微機的遠(yuǎn)、近通訊和顯示、打印。其中，模擬量輸入經(jīng)限幅、RC構(gòu)成的T形濾波、再經(jīng)多路選擇器(4052)、數(shù)據(jù)放大器(LM324)、頻率電壓轉(zhuǎn)換器(LM331)、光電隔離器(TP521-4)、進入多功能接口(8155)計數(shù)，開關(guān)量輸入經(jīng)光電隔離器(TP521-4)、偏置電阻、進入多功能接口(8155)計數(shù)。主控電路由CPU(8031)、數(shù)據(jù)存貯器(62256)、程序存貯器(2764)、鎖存器(LS373)、地址譯碼器(LS138)、及多功能接口(8155)組成。串行接口電路，由CPU(8031)的TXD、RXD端，經(jīng)與門(74LS08)，一路至ICL232，另一路經(jīng)光電隔離器，至發(fā)送器MC75174、接收器MC75175，分別實現(xiàn)遠(yuǎn)、近通訊。石英晶體振蕩器、及58167構(gòu)成實時時鐘顯示。經(jīng)由LM339輸出，至三態(tài)驅(qū)動門，控制數(shù)據(jù)存貯器62256的寫和選片信號，從而構(gòu)成掉電保護。電源經(jīng)橋式整流后，由三端穩(wěn)壓器分別提供±5V，±8V，±12V。
本裝置將單片機、數(shù)據(jù)采集、記錄等技術(shù)用于鍋爐壓力容器的安全監(jiān)護。在事故發(fā)生后，可由與之相聯(lián)的微機顯示事故發(fā)生后48小時內(nèi)，每隔半小時的記錄數(shù)據(jù)，和事故發(fā)生前半小時內(nèi)，每隔30秒的記錄數(shù)據(jù)，這樣，分析事故原因就有了可靠的依據(jù)；裝置采用黑匣子方式，對外無數(shù)字的顯示和修改的可能，因此，提高了數(shù)據(jù)的可靠性；采用模擬和開關(guān)方式輸入，提高了使用的普遍性；附設(shè)實時時鐘及掉電保護，在停電時，數(shù)據(jù)、日期、時間不丟失。


圖1是本裝置電路框圖。
圖2(I)是本裝置軟件100ms中斷框圖。
圖2(II)是本裝置軟件框圖。
圖3(I)是本裝置電源電路圖。
圖3(II)是本裝置CPU主控電路圖。
圖3(III)是本裝置模擬量輸入、選擇電路圖。
圖3(IV)是本裝置開關(guān)量輸入電路圖。
圖3(V)是本裝置串行接口及掉電保護電路圖。
圖3(VI)是本裝置放大及V-f轉(zhuǎn)換電路圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖對本裝置作詳細(xì)說明裝置主要技術(shù)指標(biāo)CPU(8031)，主頻7.28M，RAM 32K，ROM 8K，精度1.0級，轉(zhuǎn)換速度2點/秒，模擬量輸入4路(0-10mA或4-20mA)，開關(guān)量輸入5路，讀出通道RS-232，遠(yuǎn)傳通道RS-422，通訊速率9600波特，通訊距離1.2Km，掉電保護一個月，供電220VAC 50HZ+10％-15％，溫度0-40℃，濕度低于85％，外形尺寸80×160×350mm。
數(shù)據(jù)采集①模擬量蒸汽鍋爐鍋筒水位、鍋筒壓力、蒸汽流量、泵出口壓力(給水泵)，熱水鍋爐鍋筒壓力、出水溫度、回水溫度，壓力容器壓力、液位、溫度。②開關(guān)量蒸汽鍋爐水位高、水位低、水位極低、壓力高、壓力低，熱水鍋爐水溫高、水溫低、水溫極高、停泵(循環(huán)泵)，壓力容器壓力高、壓力低、溫度高、溫度低、液位高、液位低。
如附圖所示，本裝置電路可分為電源電路，CPU主控電路，模擬量輸入及開關(guān)量輸入電路，串行接口電路，在模擬輸入和主控電路之間，經(jīng)由多路選擇器、放大及電壓頻率轉(zhuǎn)換器?，F(xiàn)詳述如下模擬量輸入4路，經(jīng)穩(wěn)壓管限幅，由RC濾波，進入多路選擇器，經(jīng)數(shù)據(jù)放大器U2A、B、C、D，至U30電壓頻率轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為脈沖，經(jīng)光電隔離器，進入8155計數(shù)，這一過程，將0-0.5V或0.1-0.5V電壓放大為0-5V后，轉(zhuǎn)換為0-5000HZ的脈沖。
開關(guān)量輸入8路，其中鍵盤占用2路，供消音及自檢，讀出標(biāo)志占用1路，由此選擇通訊或正常監(jiān)控記錄，因此，報警輸入共5路，經(jīng)電阻偏置，光電隔離器，輸入至8155的PA口。
輸出為PB口，可有報警燈及音響報警。
串行接口由U1(8031)的RXD接收端、TXD發(fā)送端，經(jīng)U29A與門(74LS08)選擇，一路至ICL232，與微機相聯(lián)后，實現(xiàn)近距離通訊，另一路經(jīng)U16與非門(74LS05)驅(qū)動，U17與非門(74LS04)相位調(diào)整，至U24光電隔離器，再經(jīng)U25發(fā)送器、U26接收器，供遠(yuǎn)距離通訊接口RS-422，遠(yuǎn)、近通訊均可由微機顯示及打印。
由U1CPU、U3鎖存器、U4ROM、U10RAM、U12多功能接口、及U6譯碼器組成智能控制，對輸入量進行監(jiān)控，報警及數(shù)據(jù)記錄。記錄共分四種。①48小時記錄每30分鐘記錄4個模擬量參數(shù)的瞬時值；②30分鐘加密記錄即當(dāng)出現(xiàn)報警時，每30秒記錄一次，共60次，記錄30分鐘，結(jié)束后，若又出現(xiàn)加密記錄，清除原加密記錄，重新記錄30分鐘；③模擬量報警記錄當(dāng)出現(xiàn)報警時，記錄參數(shù)號、參數(shù)值、報警時間、報警類型、共記錄20點，超過20點，去掉第1點，加入第21點，以此類推；④開關(guān)量報警記錄當(dāng)出現(xiàn)報警時，記錄報警時間，報警類型，共記錄40點，超過40點，去掉第1點，加入第41點，以此類推。
U19 58167提供實時時鐘，U11A LM339構(gòu)成掉電保護，并由其輸出至U7A，U7B(74LS126)三態(tài)驅(qū)動門，分別控制RAM的WE和CSI信號，防止RAM的誤操作，當(dāng)發(fā)生掉電時，電池E1可繼續(xù)供電，數(shù)據(jù)及時鐘顯示不中斷。
附表為本裝置的監(jiān)控程序。
<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[ COUNT EQU 0300H SCOUNT EQU 0301H RESEND EQU 0302H FLAG3 EQU 0303H ；POINT FOR RECODE 48HOURS FLAG4 EQU 0304H ；FLAG FOR UP DATE FLAG5 EQU 0305H ；HOT DOG FLAGJM EQU 0306H ADNUM EQU 0402H ADNUM1 EQU 0404H ALCON EQU 0410H KCONEQU 0412H FLAGM EQU 0418H JMCON EQU 0420H ALMSTA1 EQU 0516H ADBUF EQU 1000H ；8 SAVDATE EQU 1008H ；6 SAVAD1 EQU 100eH ；768 JMDATE EQU 130eH ；6 JMSAVD1 EQU 1314H ；960 ACODT EQU 16d4H ；200 KCODT EQU 17ecH ；280 ORG 0000H LJMP STT ORG 000BH LJMP ZHONG ；T0 ORG 0023H LJMP CORINT；ES ORG 0300HSTTMOV A，#0E0H MOV P1，A MOV SP，#48H MOV A，P1 ANL A，#20H CJNE A，#00H，STARTQCRL MOV R0，#41H MOV R1，#0 MOV DPTR，#0H LCALL CLRASTART MOV TMOD，#21H ；INI T0，T1 MOV TH1，#0FCH MOV TL1，#0FCH ；9600 MOV 0B8H，#10H MOV SCON，#50H ；MODE＝1 START1，8DATA，1STOP MOV 87H，#80H ；SMOD＝1 MOV A，SBUF；FIRST READ RBUF CLR P1.2 ；NOT ALLOWN ONLY USED FOR 485 MOV 25H，#00H MOV 26H，#00H MOV 27h，#00H MOV 28H，#00H MOV 29H，#1BH MOV 2AH，#00HMOV 2BH，#1BH MOV 2CH，#00H MOV 2DH，#1BH MOV 2FH，#21h MOV 3EH，#0 MOV DPTR，#RCOUNT ；RCOUNT MOV A，#0 MOVX @DPTR，A ；scount INC DPTR MOVX @DPTR，A ；resend INC DPTR MOVX @DPTR，A MOV DPTR，#FLAG5 ；HOT DOG MOVX @DPTR，A SETB 0AH MOV 20H，#0；0--7 MOV 21H，#0；8--F MOV 22H，#0；KRBUF MOV 23H，#0；ALMSTA MOV 24H，#0FFH ；48 HOURS FLAG MOV 35H，#60 ；DELAY SPANSTDDMOV DPTR，#0 ；REGISTER GROUP FOR INTER MOV PSW，#0 MOV R0，#2 ；200MS MOV R1，#5 ；1S MOV R2，#30；30S MOV 30H，#0 MOV DPTR，#FLAGM ；JMFLAG＝0 MOV A，#0 MOVX @DPTR，A CLR C MOV DPTR，#FLAG3 MOVX A，@DPTR SUBB A，#96 JC STT1；＜96 STT1 MOV A，#0 ；＞＝96 MOVX @DPTR，A MOV 30H，#01STT1CLR C MOV DPTR，#FLAGJM MOVX A，@DPTR SUBB A，#121 JC STT6；＜60 stt6 MOV A，#0 ；＞-60 MOVX @DPTR，A MOV 30H，#01STT6CLR C MOV DPTR，#KCON MOVX A，@DPTR SUBB A，#40 JC STT7 MOV A，#0 MOVX @DPTR，A MOV 30H，#01STT7CLR C MOV DPTR，#ALCON MOVX A，@DPTR SUBB A，#20 JC STT8MOV 2BH，#1BH MOV 2CH，#00H MOV 2DH，#1BH MOV 2FH，#21h MOV 3EH，#0 MOV DPTR，#RCOUNT ；RCOUNT MOV A，#0 MOVX @DPTR，A ；scount INC DPTR MOVX @DPTR，A ；resend INC DPTR MOVX @DPTR，A MOV DPTR，#FLAG5 ；HOT DOG MOVX @DPTR，A SETB 0AH MOV 20H，#0；0--7 MOV 21H，#0；8--F MOV 22H，#0；KRBUF MOV 23H，#0；ALMSTA MOV 24H，#0FFH ；48 HOURS FLAG MOV 35H，#60 ；DELAY SPANSTDD； MOV DPTR，#0 ；REGISTER GROUP FOR INTER MOV PSW，#0 MOV R0，#2 ；200MS MOV R1，#5 ；1S MOV R2，#30；30S MOV 30H，#0 MOV DPTR，#FLAGM ；JMFLAG＝0 MOV A，#0 MOVX @DPTR，A CLR C MOV DPTR，#FLAG3 MOVX A，@DPTR SUBB A，#96 JC STT1；＜96 STT1 MOV A，#0 ；＞＝96 MOVX @DPTR，A MOV 30H，#01STT1 CLR C MOV DPTR，#FLAGJM MOVX A，@DPTR SUBB A，#121 JC STT6；＜60 stt6 MOV A，#0 ；＞＝60 MOVX @DPTR，A MOV 30H，#01 STT6 CLR C MOV DPTR，#KCON MOVX A，@DPTR SUBB A，#40 JC STT7 MOV A，#0 MOVX @DPTR，A MOV 30H，#01STT7 CLR C MOV DPTR，#ALCON MOVX A，@DPTR SUBB A，#20 JC STT8MOV A，#0 MOVX @DPTR，A MOV 30H，#01STT8MOV A，30H CJNE A，#01，STT9 MOV R0，#41H；IF ANY POINTER LOSE，BUFFER MUST BE CLEARD MOV R1，#0 MOV DPTR，#0H LCALL CLRASTT9MOV 30H，#0 CLR A MOV DPTR，#ADNUM；BUFFER FOR A/D MOVX @DPTR，A MOV DPTR，#ADNUM1 ；BUFFER FOR LOOP-ALM MOVX @DPTR，A MOV DPTR，#FLAG4；TRANSMIT DATA TO OPERATER MOVX @DPTR，A MOV 38H，A ；BUFFER FOR GETTING DATE MOV 39H，A MOV 3AH，A MOV 3BH，A MOV 3CH，A MOV 3DH，A MOV DPTR，#0A002H ；CLS INDICATORS MOV A，#0 MOVX @DPTR，A MOV TL0，#00H ；FIRST TIME MOV TH0，#10H SETB TR0 SETB ET0 MOV DPTR，#0A004H MOV A，#0FFh MOVX @DPTR，A INC DPTR MOV A，#0FFh MOVX @DPTR，A MOV A，#0C2H MOV DPTR，#0A000H MOVX @DPTR，A MOV PSW，#10H CLR OCH CLR C MOV P1.0， C；SELECT A/D CHANNEL MOV P1.1， C SETB C MOV P1.4， C CLR TI CLR RI SETB ES ；ALLOW COMMUNICATION INTER SETB TR1；START COMMUNICATIN CLOCK SETB EASTTT9 LJMP MAINT7 LJMP RYNZJMEXIT LJMP JMSAVENDJMSAV MOV DPTR，#FLAGM MOVX A，@DPTR CJNE A，#10H，JMEXIT MOV DPTR，#ADBUF MOV R3，DPL MOV R4，DPH MOV DPTR，#JMSAVDI MOV R5，DPL MOV R6，DPH MOV DPTR，#FLAGJM MOVX A，@DPTR MOV B，#8 MUL AB CLR C ADD A，R5 MOV R5，A MOV A，R6 ADDC A，B MOV R6，A MOV R1，#0JMSAV1 MOV DPL，R3 MOV DPH，R4 MOVX A，@DPTR MOV DPL，R5 MOV DPH，R6 MOVX @DPTR，A CLR C MOV A，R3 ADDC A，#1 MOV R3，A JNC JMSAV2 INC R4JMSAV2 CLR C MOV A，R5 ADDC A，#1 MOV R5， A JNC JMSAV3 INC R6JMSAV3 INC R1 CJNE R1，#8，JMSAV1 MOV DPTR，#FLAGJM MOVX A，@DPTR INC A MOV R0，A CLR C SUBB A，#120 JC JMSAV4 ；＜120 JMSAV4 MOV A，#0 MOV DPTR，#FLAGM ； MOVX @DPTR，AJMSAV4 MOV A，R0 MOV DPTR，#FLAGJM MOVX @DPTR，A MOV DPTR，#JMDATE MOV R0，DPH MOV R1，DPL LCALL FBATE MOV R0，DPHMOV R1，DPL MOV DPTR，#FLAGJM MOVX A，@DPTR MOV DPH，R0 MOV DPL，R1 INC DPTR MOVX @DPTR，AJMSAVEND RET CLRAMOV A，#0 MOVX @DPTR，A INC DPTR DEC R1 CJNE R1，#0，CLRA DEC R0 CJNE R0，#0，CLRA RET]]></pre>
權(quán)利要求1.一種可對鍋爐及壓力容器的主要過程參數(shù)進行監(jiān)視、報警、記錄的裝置，其特征在于該裝置經(jīng)由模擬量或開關(guān)量輸入，至由CPU(8031)為核心構(gòu)成的主控電路，完成監(jiān)視、報警及記錄，并經(jīng)串行接口，實現(xiàn)與微機的遠(yuǎn)、近通訊，和顯示、打??；其中，模擬量輸入經(jīng)限幅、RC構(gòu)成的T形濾波、再經(jīng)多路選擇器(4052)、數(shù)據(jù)放大器(LM324)、頻率電壓轉(zhuǎn)換器(LM331)、光電隔離器(TP521-4)、進入多功能接口(8155)計數(shù)；開關(guān)量輸入則經(jīng)光電隔離器(TP521-4)、電阻偏置、進入多功能接口(8155)計數(shù)；主控電路由CPU(8031)、數(shù)據(jù)存貯器(62256)、程序存貯器(2764)、鎖存器(LS373)、地址譯碼器(LS138)、及多功能接口(8155)組成；串行接口電路，由CPU(8031)的TXD、RXD端、經(jīng)74LS08與門，一路至ICL232，另一路經(jīng)光電隔離器，至發(fā)送器MC75174、接收器MC75175，分別實現(xiàn)遠(yuǎn)、近通訊；石英晶體振蕩器、及58167構(gòu)成實時時鐘顯示；由LM339輸出，至三態(tài)驅(qū)動門，控制數(shù)據(jù)存貯器62256的寫和選片信號，從而構(gòu)成掉電保護；電源經(jīng)橋式整流后，由三端穩(wěn)壓器分別提供±5V，±8V、±12V。
專利摘要本實用新型涉及一種可對鍋爐和壓力容器的主要過程參數(shù)進行監(jiān)視、報警及記錄的裝置。采用模擬及開關(guān)量輸入,經(jīng)多路轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)放大器、電壓頻率轉(zhuǎn)換器,至由CPU(8031)、數(shù)據(jù)存貯器(RAM)、程序存貯器(ROM)、多功能接口組成的主控電路,從而實現(xiàn)對過程參數(shù)的監(jiān)視、報警和記錄,并經(jīng)串行接口與計算機相聯(lián),完成顯示、打印,及遠(yuǎn)、近通訊。特別是本裝置可提供所記錄的過程參數(shù),可供分析事故發(fā)生的原因。
文檔編號G08B17/04GK2292219SQ96244758
公開日1998年9月23日 申請日期1996年12月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月4日
發(fā)明者陳世賢, 張曉華, 顧順華, 于芳濤, 馮競, 王喜安, 付同慶, 馬秉彥 申請人:天津市英辰科技有限責(zé)任公司