專利名稱：基于can總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣開發(fā)施工設(shè)備液氮泡沫壓裂泵車電控系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
液氮泡沫壓裂泵車是泡沫壓裂車組的核心設(shè)備，承擔(dān)提供滿足施工工藝需要的高壓、大排量氮?dú)獾娜蝿?wù)。液氮泡沫壓裂泵車本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括:將液氮增壓的泵注系統(tǒng)，將高壓液氮轉(zhuǎn)化成高壓氮?dú)獾恼舭l(fā)系統(tǒng)，維持液氮罐內(nèi)壓力平衡的管匯及節(jié)流和壓力控制系統(tǒng)等；除此之外，液氮泡沫壓裂泵車還包括動(dòng)力系統(tǒng)，機(jī)械變速調(diào)速系統(tǒng)和運(yùn)載系統(tǒng)。作為整車的控制系統(tǒng)，需要采集上述各系統(tǒng)的信號(hào)并按要求加以控制，由于設(shè)備復(fù)雜，決定了其控制系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):(I)采集信號(hào)多:傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)使用的信號(hào)線多，聯(lián)接接頭多，使得各種信號(hào)相互干擾；(2)傳統(tǒng)的控制方式，每一路信號(hào)需要進(jìn)行驅(qū)動(dòng)放大，信號(hào)處理復(fù)雜，影響到控制系統(tǒng)的品質(zhì)；(3)直燃蒸發(fā)器內(nèi)為高壓、大流量液氮/氮?dú)饨橘|(zhì)，壓裂作業(yè)過程中，載荷變化導(dǎo)致溫度大幅波動(dòng)；(4)液氮泡沫壓裂泵車屬于野外作業(yè)的工程設(shè)備，現(xiàn)場作業(yè)條件惡劣，同時(shí)設(shè)備要具有在原始地貌條件下的移動(dòng)性能，對各種連接的耐震性、環(huán)境適應(yīng)性有特殊要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有液氮泡沫壓裂泵車控制系統(tǒng)采用傳統(tǒng)控制方式存在的不足，本發(fā)明提供一種基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)，該基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)提出了一種集成的控制技術(shù)，即采集液氮泵車的各種信號(hào)，通過主處理器處理，對液氮泵車進(jìn)行控制，相應(yīng)的電控系統(tǒng)將主控單元、輸入/輸出單元、電源及驅(qū)動(dòng)放大集成在一起，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控，以及直燃蒸發(fā)器溫度自動(dòng)控制。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)包括溫度傳感器、壓力傳感器，電控系統(tǒng)的IQAN-MDM主控模塊、IQAN-XP模塊、IQAN-XT模塊、觸摸屏、柴油機(jī)組ECU、直燃蒸發(fā)器溫控單元均有CAN接口，通過CAN總線連接組成分布式現(xiàn)場控制系統(tǒng)，安裝壓力傳感器、溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)電控系統(tǒng)的整體控制；IQAN-MDM主控模塊是電控系統(tǒng)的主控制器，完成邏輯控制和復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算處理；IQAN-XP模塊通過溫度傳感器、壓力傳感器測量采集壓裂作業(yè)過程中設(shè)備的工作參數(shù)，采集數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸?shù)絀QAN-MDM主控模塊中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后顯示到觸摸屏上。IQAN-MDM主控模塊、IQAN-XP模塊、IQAN-XT模塊、觸摸屏組成分布式CAN總線系統(tǒng)，實(shí)際壓力、溫度數(shù)據(jù)在CAN總線上雙向傳輸，并顯示在觸摸屏上；可設(shè)置壓力、溫度等控制參數(shù)的上限和下限，報(bào)警記錄并進(jìn)行聲光報(bào)警。IQAN-XT模塊與柴油機(jī)組E⑶通過CAN總線，以J1939協(xié)議通訊，獲得柴油機(jī)組的工作參數(shù)，顯示到觸摸屏上，并能通過CAN總線控制柴油機(jī)的啟動(dòng)、停止，實(shí)施故障查詢。溫度傳感器為熱電偶，其中:增壓泵吸入口溫度傳感器、液氮泵吸入口溫度傳感器為N型，蒸發(fā)器氮?dú)馀懦鰷囟葌鞲衅鳛镵型。K型熱電偶溫度傳感器帶冷端補(bǔ)償；冷端補(bǔ)償電路中采用集成溫度傳感器AD590檢測環(huán)境溫度，補(bǔ)償電阻采用精度為+0.1 %，溫度系數(shù)為25PPM/°C的精密電阻。直燃蒸發(fā)器溫控單元包括點(diǎn)火變壓器、紫外光敏管、火焰檢測器、溫度控制器、點(diǎn)火開關(guān)電磁閥、大火開關(guān)電磁閥。溫度控制器基于S3C2410 (Samsung公司基于ARM公司的ARM920T處理器核的32位微控制器)的控制系統(tǒng)，采用芯片SJA1000擴(kuò)展CAN總線接口，通過該接口連接到CAN總線，成為總線系統(tǒng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，獲得操作人員從觸摸屏給定的設(shè)定溫度及實(shí)測溫度。溫度控制器的一輸出口連接點(diǎn)火變壓器觸發(fā)線圈，點(diǎn)燃蒸發(fā)器內(nèi)的燒嘴；紫外光敏管連接火焰檢測器，用于溫度控制過程火焰檢測，檢測信號(hào)以閉合節(jié)點(diǎn)的形式連接到溫度控制器的一輸入口。溫度控制器為脈沖調(diào)節(jié)控制，每個(gè)燒嘴系統(tǒng)由大流量燒嘴和點(diǎn)火燒嘴組成，點(diǎn)火燒嘴由點(diǎn)火開關(guān)電磁閥引燃后始終保持燃燒；溫度控制器根據(jù)實(shí)測溫度經(jīng)PID運(yùn)算后，通過一輸出口調(diào)節(jié)固定周期內(nèi)的大火開關(guān)電磁閥的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)整供給燃油量，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器溫度自動(dòng)控制。觸摸屏為紅獅G310人機(jī)交互終端，內(nèi)置閃存卡擴(kuò)展槽和USB 口 ；觸摸屏配制CAN總線接口模塊，成為總線的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；在實(shí)現(xiàn)壓裂作業(yè)過程中運(yùn)行參數(shù)顯示、報(bào)警，控制參數(shù)的設(shè)定基礎(chǔ)上，可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到閃存卡中，并可通過USB 口高速下載，便于壓裂作業(yè)完成后的數(shù)據(jù)分析。本發(fā)明的有益效果是 ,采用了 IQAN(Parker Hannif in,派克漢尼汾公司的一種電子控制系統(tǒng))模塊組成的分布式現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)，IQAN內(nèi)置驅(qū)動(dòng)放大電路，具有高集成度的優(yōu)點(diǎn)；IQAN-XP模塊安裝到測量傳感器的附近，大大縮短了傳感器信號(hào)線直接到操作臺(tái)的長度，并避免了信號(hào)相互干擾帶來的誤差；所有的數(shù)據(jù)通過一根CAN總線輸出到觸摸屏顯示，可靠性高，大大減少了車載系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的連接松動(dòng)及接觸不良等故障。該發(fā)明的另一個(gè)效果是，設(shè)計(jì)的直燃蒸發(fā)器溫控單元，可實(shí)現(xiàn)壓裂作業(yè)過程中的溫度自動(dòng)控制，不依賴操作人員的熟練程度，提高了安全性。


圖1為本發(fā)明基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)的溫度測量原理圖。圖3為本發(fā)明基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)的直燃蒸發(fā)器溫控單元結(jié)構(gòu)框圖。圖中:1.1QAN-MDM主控模塊，2.1QAN-XP模塊，3.1QAN-XT模塊，4.觸摸屏，5.柴油機(jī)組E⑶，6.直燃蒸發(fā)器溫控單元，7.壓力傳感器，8.溫度傳感器，9.點(diǎn)火變壓器，10.紫外光敏管，11.火焰檢測器，12.溫度控制器，13.點(diǎn)火開關(guān)電磁閥，14.大火開關(guān)電磁閥，15.CAN 總線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉的是，本發(fā)明不限于所列出的具體實(shí)施方式
，只要符合本發(fā)明的精神，都應(yīng)該包括于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
參見圖1。本發(fā)明基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)電控系統(tǒng)，IQAN-MDM主控模塊1、IQAN-XP模塊2、IQAN-XT模塊3、觸摸屏4、柴油機(jī)組ECU(Eletronic ControlUnit電子控制單元)5、直燃蒸發(fā)器溫控單元6均有CAN(Controller Area Network控制器局域網(wǎng)絡(luò))接口，通過CAN總線15連接組成分布式現(xiàn)場控制系統(tǒng)，安裝壓力傳感器7、溫度傳感器8，采用CAN總線通訊，實(shí)現(xiàn)電控系統(tǒng)的整體控制。IQAN-MDM主控模塊I是電控系統(tǒng)的主控制器，完成邏輯控制和復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算處理；IQAN-XP模塊2通過溫度傳感器8、壓力傳感器7測量采集壓裂作業(yè)過程中設(shè)備的工作參數(shù)，采集數(shù)據(jù)通過CAN總線15傳輸?shù)絀QAN-MDM主控模塊I中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后顯示到觸摸屏4上。IQAN-MDM主控模塊1、IQAN-XP模塊2、IQAN-XT模塊3、觸摸屏4組成的分布式CAN總線系統(tǒng)，實(shí)際壓力、溫度數(shù)據(jù)在CAN總線15上雙向傳輸，并顯示在觸摸屏4上；可設(shè)置壓力、溫度等控制參數(shù)的上限和下限，報(bào)警記錄，并進(jìn)行聲光報(bào)警。IQAN-XT模塊3與柴油機(jī)組E⑶5通過CAN總線15，以J1939協(xié)議通訊，獲得柴油機(jī)組E⑶5的工作參數(shù)，顯示到觸摸屏4上，并能通過CAN總線15控制柴油機(jī)的啟動(dòng)、停止，實(shí)施故障查詢。參見圖2。溫度傳感器8為熱電偶，其中:增壓泵吸入口溫度傳感器、液氮泵吸入口溫度傳感器為N型，蒸發(fā)器氮?dú)馀懦鰷囟葌鞲衅鳛镵型。K型熱電偶溫度傳感器8帶冷端補(bǔ)償；冷端補(bǔ)償電路中采用集成溫度傳感器AD590檢測環(huán)境溫度，補(bǔ)償電阻采用精度為+0.1 %，溫度系數(shù)為25PPM/°C的精密電阻。參見圖3。直燃蒸發(fā)器溫控單元6包括:點(diǎn)火變壓器9、紫外光敏管10、火焰檢測器11、溫度控制器12、點(diǎn)火開關(guān)電磁閥13、大火開關(guān)電磁閥14。溫度控制器12為基于S3C2410 (Samsung公司基于ARM公司的ARM920T處理器核的32位微控制器)的控制系統(tǒng)，采用芯片SJA1000擴(kuò)展CAN總線接口，通過該接口連接到CAN總線15，成為總線系統(tǒng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，獲得操作人員從觸摸 屏給定的設(shè)定溫度及實(shí)測溫度。溫度控制器12的一輸出口連接點(diǎn)火變壓器9觸發(fā)線圈，點(diǎn)燃蒸發(fā)器內(nèi)的燒嘴；紫外光敏管10連接火焰檢測器11，用于溫度控制過程火焰檢測，檢測信號(hào)以閉合節(jié)點(diǎn)的形式連接到溫度控制器12的一輸入口。溫度控制器12為脈沖調(diào)節(jié)控制，每個(gè)燒嘴系統(tǒng)由大流量燒嘴和點(diǎn)火燒嘴組成，點(diǎn)火燒嘴由點(diǎn)火開關(guān)電磁閥13引燃后始終保持燃燒；溫度控制器12根據(jù)實(shí)測溫度經(jīng)PID運(yùn)算后，通過一輸出口調(diào)節(jié)固定周期內(nèi)的大火開關(guān)電磁閥14的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)整供給燃油量，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器溫度自動(dòng)控制。本發(fā)明基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)的觸摸屏4選用紅獅G310人機(jī)交互終端，內(nèi)置閃存卡擴(kuò)展槽和USB 口 ；觸摸屏4配制CAN總線接口模塊，成為總線的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；在實(shí)現(xiàn)壓裂作業(yè)過程中運(yùn)行參數(shù)顯示、報(bào)警，控制參數(shù)的設(shè)定基礎(chǔ)上，可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到閃存卡中，并可通過USB 口高速下載，便于壓裂作業(yè)完成后的數(shù)據(jù)分析。實(shí)施例:參見圖1，用一根CAN總線電纜分別連接IQAN-MDM主控模塊1、IQAN-XP模塊2、IQAN-XT模塊3、觸摸屏4、柴油機(jī)組E⑶5、直燃蒸發(fā)器溫控單元6的CAN接口，組成分布式現(xiàn)場總線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸共享；用另一根CAN電纜連接IQAN-XT模塊3的CAN接口和柴油機(jī)組ECU5的CAN接口，通過J1939協(xié)議獲得機(jī)組的狀態(tài)參數(shù)，并能通過總線控制柴油機(jī)組E⑶5的啟動(dòng)、停止。分布在增壓泵、液氮泵、直燃蒸發(fā)器等設(shè)備上的溫度傳感器8、壓力傳感器7連接到IQAN-XP模塊2的數(shù)據(jù)采集口，通過CAN總線顯示到觸摸屏4上。觸摸屏4為紅獅G310人機(jī)交互終端，配置組態(tài)軟件開發(fā)人機(jī)交互界面。包括增壓泵、液氮泵、直燃蒸發(fā)器各監(jiān)控點(diǎn)的溫度、壓力顯示界面，高壓、高溫報(bào)警提示，蒸發(fā)器溫度設(shè)定及狀態(tài)監(jiān)控界面，發(fā)動(dòng)機(jī)組狀態(tài)參數(shù)顯示、啟?？刂萍肮收洗a查詢界面。并可根據(jù)實(shí)際需要，在線配置將運(yùn)行數(shù)據(jù)定時(shí)保存到內(nèi)置的閃存中，用于施工作業(yè)工況追溯。附圖2為溫度測量原理圖，通過冷端補(bǔ)償提高測量精度。熱電偶溫度傳感器8的正端連接IQAN-XP模塊2的采集口，負(fù)端連接集成溫度傳感器AD590負(fù)極，AD590負(fù)極通過補(bǔ)償電阻接電源負(fù)極，AD590正極接電源正極。冷端補(bǔ)償中采用集成溫度傳感器AD590檢測環(huán)境溫度。AD590是電流輸出溫度傳感器，主要特點(diǎn)是輸出阻抗很高。在25°C有298.2μ A的電流輸出，靈敏度為I μ A/°C、精度典型值為0.3°C 1.5°C。為了對環(huán)境溫度進(jìn)行補(bǔ)償，需要產(chǎn)生的電壓等于熱電偶在0°C 50°C環(huán)境溫度時(shí)的熱電勢。對于K型熱電偶溫度傳感器，補(bǔ)償電阻R取39.7Ω。AD590的電流流經(jīng)電阻R形成的電壓加上此時(shí)熱電偶的熱電勢，即可達(dá)到溫度補(bǔ)償?shù)哪康?。R采用精度為+0.1%，溫度系數(shù)為25PPM/°C的精密電阻。附圖3為直燃蒸發(fā)器溫控單元6的結(jié)構(gòu)框圖。直燃蒸發(fā)器溫控單元包括點(diǎn)火變壓器9、紫外光敏管10、火焰檢測器11、溫度控制器12、點(diǎn)火開關(guān)電磁閥13、大火開關(guān)電磁閥14。點(diǎn)火變壓器9的觸發(fā)線圈連接到溫度控制器控制板上，紫外光敏管10連接到火焰檢測器11，火焰檢測器11的檢測觸點(diǎn)連接到溫度控制器12的控制板上。檢測到火焰后，檢測觸點(diǎn)閉合，溫度控制器12得到引燃信號(hào)，停止觸發(fā)點(diǎn)火變壓器9。溫度控制器12通過控制板內(nèi)的CAN總線接口，得到設(shè)定的溫度和實(shí)際測量的溫度，通過PID算法，控制固定周期內(nèi)大火開關(guān)電磁閥14的導(dǎo)通時(shí)間，實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制。在溫度控制過程中，點(diǎn)火開關(guān)電磁閥13將一直導(dǎo)通。這種控制方式為脈沖控制，選擇合適的控制周期，可同樣達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)的效果，所構(gòu)成的系統(tǒng)簡單，維護(hù)方便。本發(fā)明基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)，采用了 IQAN模塊組成的分布式現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)。IQAN內(nèi)置驅(qū)動(dòng)放大電路，具有高集成度的優(yōu)點(diǎn)。IQAN-XP模塊安裝到測量傳感器的附近，大大縮短了傳感器信號(hào)線直接到操作臺(tái)的長度，并避免了信號(hào)相互干擾帶來的誤差。所有的數(shù)據(jù)通過一根CAN總線輸出到觸摸屏顯示，可靠性高，大大減少了車載系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的連接松動(dòng)及接觸不良等故障。壓力傳感器采用電橋結(jié)構(gòu)的4引線裝配，采用比率測量的方式、熱電偶溫度傳感器測量電路帶冷端補(bǔ)償，進(jìn)一步提高了測量精度。通過CAN總線，以J1939協(xié)議通訊，獲得柴油機(jī)組的工作參數(shù)并顯示到觸摸屏上，操作人員隨時(shí)掌握機(jī)組的狀態(tài)，出現(xiàn)問題，可通過故障代碼快速發(fā)現(xiàn)問題，排除故障。觸摸屏內(nèi)置閃存卡可存儲(chǔ)壓裂作業(yè)過程中運(yùn)行數(shù)據(jù)，并可通過USB 口高速下載，便于壓裂作業(yè)完成后的數(shù)據(jù) 分析。蒸發(fā)器內(nèi)溫度控制為脈沖調(diào)節(jié)控制，溫度控制調(diào)節(jié)每個(gè)固定周期內(nèi)的大燒嘴油路開關(guān)閥的導(dǎo)通時(shí)間，調(diào)節(jié)供給燃油量，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器內(nèi)溫度自動(dòng)控制。應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例是示例而非限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)很多替代實(shí)施例而不脫離本專利的權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)，包括溫度傳感器、壓力傳感器，其特征是:電控系統(tǒng)的IQAN-MDM主控模塊(I)、IQAN-XP模塊(2)、IQAN-XT模塊(3)、觸摸屏(4)、柴油機(jī)組E⑶(5)、直燃蒸發(fā)器溫控單元(6)均有CAN接口，通過CAN總線(15)連接組成分布式現(xiàn)場控制系統(tǒng)，安裝壓力傳感器(7)、溫度傳感器(8)，實(shí)現(xiàn)電控系統(tǒng)的整體控制； 所述IQAN-MDM主控模塊(I)是電控系統(tǒng)的主控制器，完成邏輯控制和復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算處理； 所述IQAN-XP模塊(2)通過溫度傳感器(8)、壓力傳感器(7)測量采集壓裂作業(yè)過程中設(shè)備的工作參數(shù)，采集數(shù)據(jù)通過CAN總線(15)傳輸?shù)絀QAN-MDM主控模塊(I)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后顯示到觸摸屏(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)，其特征是:所述IQAN-MDM主控模塊(I)、IQAN-XP模塊(2)、IQAN-XT模塊(3)、觸摸屏(4)組成分布式CAN總線系統(tǒng)，實(shí)際壓力、溫度數(shù)據(jù)在CAN總線(15)上雙向傳輸，并顯示在觸摸屏(4)上；可設(shè)置壓力、溫度等控制參數(shù)的上限和下限，報(bào)警記錄并進(jìn)行聲光報(bào)警。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)，其特征是:所述IQAN-XT模塊(3)與柴油機(jī)組ECU (5)通過CAN總線(15)，以J1939協(xié)議通訊，獲得柴油機(jī)組ECU (5)的工作參數(shù)，顯示到觸摸屏⑷上，并能通過CAN總線(15)控制柴油機(jī)的啟動(dòng)、停止，實(shí)施故障查詢。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)，其特征是:所述溫度傳感器(8)為熱電偶，其中:增壓泵吸入口溫度傳感器、液氮泵吸入口溫度傳感器為N型，蒸發(fā)器氮?dú)馀懦鰷囟葌鞲衅鳛镵型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)，其特征是:所述K型熱電偶溫度傳感器(8) 帶冷端補(bǔ)償；冷端補(bǔ)償電路中采用集成溫度傳感器AD590檢測環(huán)境溫度，補(bǔ)償電阻采用精度為+0.1%，溫度系數(shù)為25PPM/°C的精密電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)，其特征是:所述直燃蒸發(fā)器溫控單元(6)包括點(diǎn)火變壓器(9)、紫外光敏管(10)、火焰檢測器(11)、溫度控制器(12)、點(diǎn)火開關(guān)電磁閥(13)、大火開關(guān)電磁閥(14)； 溫度控制器(12)為基于S3C2410的控制系統(tǒng)，采用芯片SJA1000擴(kuò)展CAN總線接口，通過該接口連接到CAN總線(15)，成為總線系統(tǒng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，獲得操作人員從觸摸屏給定的設(shè)定溫度及實(shí)測溫度； 溫度控制器(12)的一輸出口連接點(diǎn)火變壓器(9)觸發(fā)線圈，點(diǎn)燃蒸發(fā)器內(nèi)的燒嘴；紫外光敏管(10)連接火焰檢測器(11)，用于溫度控制過程火焰檢測，檢測信號(hào)以閉合節(jié)點(diǎn)的形式連接到溫度控制器(12)的一輸入口 ； 溫度控制器(12)為脈沖調(diào)節(jié)控制，每個(gè)燒嘴系統(tǒng)由大流量燒嘴和點(diǎn)火燒嘴組成，點(diǎn)火燒嘴由點(diǎn)火開關(guān)電磁閥(13)引燃后始終保持燃燒；溫度控制器(12)根據(jù)實(shí)測溫度經(jīng)PID運(yùn)算后，通過一輸出口調(diào)節(jié)固定周期內(nèi)的大火開關(guān)電磁閥(14)的導(dǎo)通時(shí)間調(diào)整供給燃油量，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器溫度自動(dòng)控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)，其特征是:所述觸摸屏(4)為紅獅G310人機(jī)交互終端，內(nèi)置閃存卡擴(kuò)展槽和USB 口 ；觸摸屏(4)配制CAN總線接口模塊，成為總線的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；在實(shí)現(xiàn)壓裂作業(yè)過程中運(yùn)行參數(shù)顯示、報(bào)警，控制參數(shù)的設(shè)定基礎(chǔ)上，可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到閃存卡中，并可通過USB 口高速下載，便于壓裂作業(yè)完成后的數(shù)據(jù) 分析。
全文摘要
一種基于CAN總線的氮?dú)馀菽瓑毫驯密囯娍叵到y(tǒng)。為了克服現(xiàn)有液氮泡沫壓裂泵車控制系統(tǒng)采用傳統(tǒng)控制方式存在的不足，本發(fā)明的IQAN-MDM主控模塊、IQAN-XP模塊、IQAN-XT模塊、觸摸屏、柴油機(jī)組ECU、直燃蒸發(fā)器溫控單元均有CAN接口，通過CAN總線連接組成分布式現(xiàn)場控制系統(tǒng)，安裝壓力傳感器、溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)電控系統(tǒng)的整體控制；IQAN-XP模塊通過溫度傳感器、壓力傳感器測量采集壓裂作業(yè)過程中設(shè)備的工作參數(shù)，采集數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸?shù)絀QAN-MDM主控模塊中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后顯示到觸摸屏上。其有益效果是所有的數(shù)據(jù)通過一根CAN總線輸出到觸摸屏顯示，可靠性高，大大減少了車載系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的連接松動(dòng)及接觸不良等故障。
文檔編號(hào)G05B19/418GK103163856SQ201110426968
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者王樹龍, 徐剛 申請人:中國石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司