1。3 设计的任务

目前的气动元件生产厂与气动元件修理厂所使用的气动元件检测设备有很 多的缺点，例如：试验的项目与标准完全不符，根本不能判断试验结果有效性； 只可以对气动元件的部分功能与性能检测；在试验的过程无人监督，随意性非常 大，根本无法保证所有项目都做了试验，而且试验数据是手工进行抄录的，可信 度十分的低，这样的试验数据不利于管理；大多数试验压力是由机械表显示，由 于压力的量程大，压差和压降分辨率低，试验结果误差大；而且试验报表不规范，

不符合标准要求。因此，本次设计课题的研究具有一定重要意义。

1。4 本章小结

综上所述，计算机测控系统在未来的发展中将会起到至关重要的作用，尤 其是在光学，机械，控制，传感器，信号，嵌入式，计算机等领域越来越不可或 缺。测控仪器或系统在工作生产中起着把关者和指导者的作用，被广泛的使用于 炼油、化工、冶金、电力、电子、轻工、纺织等行业。现代的很多仪器已经逐渐 开始走进家庭，走进生活，与大家的健康生活、工作与娱乐活动密切相关。

当今的信息化时代，仪器的功能主要就是为了获取信息，作为一种智能行动 的依据。仪器是一种重要的信息工具，起着至关重要的作用，而且仪器工业是信 息工业的重要组成部分。

本次设计的任务需要严格按照操作要求和流程来做，在老师的指导下，查阅 大量资料，对石油钻采设备气动元件综合试验台测控系统中的元器件进行合理的 选型，画出系统工作原理图以及接线图，并详细说明。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

2、总体设计方案

2。1 方案设计

本次设计的石油钻采设备气动元件综合试验台测控系统应具备以下几个特 点是：可以对石油钻采设备中各种气动元件按照石油和天然气行业的标 准进行出厂实验；试验的项目应该严格按照标准的要求进行操作；试验 的过程将全部由计算机自动控制来完成；试验的数据由高精度传感器进行检测， 检测的精度要达到标准的要求；计算机将绘制多种的试验曲线；最终的试验报表

按照标准要求进行设计；试验的数据可以存贮与管理。

本次设计分为两大部分：硬件部分和软件部分。硬件部分主要是有压力传 感器、温度传感器与流量传感器。气动元件的测试主要包括电磁阀 、流量阀、 调压阀、顺序阀气源处理器、气缸等多种气动元件的主要性能。而这部分的选型 和设计由和我同组设计气动系统的组员来完成，而气动系统的气动元件的性能指 数的测量则由我所设计的测控系统来完成。

a)方案一,使用单片机系统来控制气动系统。单片机俗称单片微控制器，单 片机不是完成一个逻辑功能的芯片，应改是把一个计算机系统集成到一个芯片上 去。概括的讲就是一块芯片就成了一台计算机。用单片机可以构成形式多样的控 制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化控制、各种报警系统，与计算 机联网构成二级控制系统等。单片机系统的优点为：(1)成本相对较低。由于现 在的单片机价格都相对比较便宜，且外围电路元器件价格也不算太高，所以整体 设计起来的话，成本非常低。(2)可对外部存储容量根据所需要的功能进行扩展， 设计起来相对比较灵活。(3)由于现存许多已经设计很完善的子程序，在系统软 件的设计中就能直接调用，大大减少工作量。单片机不仅有优点，还有缺点，缺 点为：(1)系统的硬件设计相对来说比较复杂难弄，运用此方案的话，此系统硬 件设计包括扩展电路部分与系统配置电路部分，所以该系统的电路设计相对工作 量较大，影响系统的开发时间。(2)系统抗干扰的能力相对比较差，在系统设计 中，就算注意了芯片、器件选择、去耦滤波、电路板的布线，通道隔离和屏蔽。 但由于工厂的条件比较差，很难保证系统可靠性与稳定性。(3)系统需要自己去 设计电源的大小，从而不能保证系统可靠运行。(4)维护维修非常麻烦，维修需 要时间也需要很长的时间