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各种油料是从事工业生产,交通运输所必需的生产资料。油料平时多存储于大型油库等场所,各加油站和用油单位可以从油库提油。用油单位一般是通过油罐车去油库提油。由于油料为易燃易爆物品,所以对于提油过程的安全性要求极高。同时由于油价上涨迅速,对于油料的流量流速的测控精度要求也变得十分严格,否则很容易在提油过程中产生经济纠纷。因此油料流量定量控制仪表的设计与实现便成了一个重要的课题,此类仪表应当尽可能的提高油库发油过程的便利性,安全性以及精确性。
本课题综合考虑了油料发放过程中的各个步骤及实际因素,注重了便利性、安全性、可维护性和可靠性,总结了传统油料定量控制仪表的优缺点,将日渐流行的嵌入式系统应用到油料流量定量控制系统的设计当中,将液晶图形显示技术、大容量信息存储技术、测量数据处理技术等集于一体,充分发挥基于ARM7的微控制器LPC2212强大的处理能力,有效的利用该处理器丰富的接口资源,并且在嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的基础之上编写系统软件,从而实现各种复杂的功能和应用。本系统图形界面基于强大的μC/GUI,美观,友好,并且便于移植和维护。同时实现了兼容FAT的文件系统μC/FS,从而可以方便的进行数据的存储和管理。系统具有远程升级功能,能够方便的进行软件维护。具有海量历史数据的存储能力。能够实现语音播报发油结果,为操作人员提供一个友好的交互方式。同时实现了IC卡管理功能,使系统的身份验证更加方便安全,大幅度的简化了操作步骤。课题中采用了分体式设计,将系统分为监控及通讯主机和控制主机,极大的提高了系统维护的便利性。
本文首先介绍了油料定量控制仪表的功能需求和性能指标,提出和论证了系统整体解决方案。然后以模块为单位,详细的介绍了系统中监控及通讯主机的硬件设计和实现。软件方面介绍了μC/OS-Ⅱ的移植,开发环境的建立,设备驱动程序的编写,μC/GUI的移植,μC/FS的移植,以及监控及通讯主机各功能具体实现方式等。其中重点介绍了系统的语音播报、IC卡管理、RS-485通信、掉电数据保护、远程升级、数据存储等重要功能的设计思路和实现方式。也介绍了控制主机的软硬件设计。最后对课题的研究过程进行了总结和展望。