专利名称：管道清管器指示仪的制作方法
技术领域：
本发明是管道清管器进出站的指示仪器。涉及发信号设备和管道系统技术领域。
背景技术：
为了清除流体管道内的沉积物、结蜡、结垢等，使管道高效率的运行，一般要对流体管道定期进行清管。如原油管道由于有结蜡的问题，更是要定期清管，否则，不但会影响运行的效率，严重时造成堵塞，影响管道的安全生产。现在使用的管道清管器一般都在清管器上安装有信号发射和地面跟踪设备，在清管过程中跟踪清管器，随时确定其位置。但清管器的离站发出和进站收回的准确时间仍需有清管指示仪向站控室发送，以便运行调度人员进行运行调度。之前这种指示仪为机械式的钟控指示仪。如ZL92106022的“一种清管用通球指示器的钟型显示器”，是当清管器来到指示器的安装点时，撞出扳机，通过传递机构，使挺杆上升，弹簧片靠到机械钟芯的摆轮上，钟停，铃响，现场显示清管器经过安装点的时刻，并将此信号通过电缆线传到值班室。该指示仪虽可现场显示，也可远传至值班调度室，但指示仪直接安装在管道上，安装较为麻烦，易出故障，且远传也只能传个简单的开关信号，还须值班人员以开关信号看表记时，显然此技术已落后了。
发明内容
本发明的目的是发明一种安装简单、可现场显示、查询并远传开关量由站控PLC显示的管道清管器指示仪。
本发明的技术方案是以现代电子和数字技术为基础来实现的。其原理框图如图1所示。它是由设置在现场管道测试点的触发开关K1、K2、输入电路、校时电路、事件查询电路、控制单元、时钟显示、报警电路、输出电路和电源组成的。校时电路、事件查询电路和触发开关K1、K2经输入耦合电路分别接到控制单元的三路输入，而控制单元的输出接时钟显示、报警电路和输出电路，并由输出电路接电缆至站控室。触发开关K1、K2发出开关信号经输入耦合电路向控制单元输入触发信号，控制单元闭锁时钟，启动报警电路，同时经输出电路、电缆向站控PLC输出无源DI量，由站控PLC进行显示。而电源向各电路供电。具体是现场触发开关K1、K2经光电耦合输入耦合电路接至8位单片机控制单元的RXD和TXD端；单片机的双向I/O接口通道P01-P07接校时电路的实时时钟芯片的8个地址/数据端AD0-AD6，同时单片机的INT0、ALE/P、RD和WR端分别接实时时钟芯片的TRQ、AS、DS和RW；实时时钟芯片的地址/数据端AD0-AD7中的AD0-AD3接8位3态D锁存器，并由单片机的准双向I/O接口P25-P27接8选1译码器输出与单片机的WR端经与非门控制，输出经接插件26PIN到4线7段锁存、译码、驱动器后驱动液晶显示，实时时钟芯片的AD0-AD5经驱动器并受8选1译码器输出与单片机WR端输出的与非门控制后由接插件8R接至26PIN后分别接4线7段锁存、译码、驱动器之6个通道端；单片机的8位并行端口输入端P10-P15分别经接插件CZ1(键盘接口)至键盘上的按钮式开关接地，而8位并行端口输出端P16和P17各经一开关放大电路后通过接插件CZ1各接发光电路，单片机的T1端(外部计数脉冲输出)经放大电路、CZ1后接喇叭构成发声电路；单片机的准双向I/O接口P20-P23接串行Z2C总线的存储器和看门狗电路的CS、SOK、S1和SCK端，且两电路的复位端RESET互接；单片机的INT0和INT1端各经一开关放大电路控制继电器，其常开触点串接在向站控PLC的电缆线中。其中的控制单元-单片机为AT89C51系列，实时时钟芯片为DS12887类，串行Z2C总线的存储器和看门狗电路为X25045类，4线7段锁存、译码、驱动器为CD4543类，8选1译码器为74LS138类，8位3态D锁存器为74LS373类，数字耦合器为4N25类，触发开关K1、K2选用按键式，输出电路中的继电器为9V继电器即可。
具体实施例方式
下面以一具体实施例对本指示仪作进一步的说明。其原理框图如图1，电原理图如图2、图3，控制单元的单片机选AT89C51，实时时钟芯片选DS 12887，串行Z2C总线的存储器和看门狗电路选X25045，4线7段锁存、译码、驱动器选CD4543，电源中有直流+5V和+9V两种，在+5V电源中采用了L4960串联式低输入电压的DC/CD转换器，在+9V电源中采用了7809三端稳压器，触发开关K1、K2选长按键的按键开关，继电器选JQX-14FC，8R为9芯接插件，CZ1、CZ2选26芯接插件，驱动器选CK4099，与非门选74LS02，单片机采用外振，选12M晶振，其他元件如图2图3所示。触发开关K1、K2分别安装在收发球筒两端，K1指示清管器发出，安装在远盲板处，K2指示清管器收回，安装在近盲板处。在开始工作前，首先加电初始化；对实时时钟电路DS12887的两(A、B)寄存器进行初始化，写入看门狗，检询单片机AT89C51的P1口键盘状态，如果设置键或清除键按下，则进入相应的子程序中，然后对现场触点进行扫描，根据扫描结果进行判断识别，对报警输出1或输出2进行处理，单片机定时写看门狗电路，使其稳定的工作。当收(发)清管器操作时，现场触发开关K2(K1)闭合，输入耦合电路通过光耦检测，向控制单元发出触发信号，控制单元闭锁时钟，显示收(发)清管器动作时间，同时启动声光报警电路，发生事件指示灯闪烁，发出声音报警，并由输出电路输出无源DI量，当站控PLC接收此DI量，便由PLC也显示出清管动作的时间(PLC本身有此功能)。
由上可知，本指示仪只需在现场收发球筒上安装二只开关，现场工作量小，简单方便，在收发球筒现场的指示仪上可显示事件发生的时间和所需的查询，并可将DI量远传至站控PLC，由PLC据DI量显示事件发生的时间。
图1管道清管器指示仪原理框2管道清管器指示仪电原理3管道清管器指示仪电原理图(报警电路和时间显示电路部分)。
权利要求
1.一种管道清管器指示仪，其特征是它由触发开关K1、K2、输入耦合电路、校时电路、事件查询电路、控制单元、时钟显示、极警电路、输出电路和电源组成，触发开关K1、K2经输入耦合电路、校时电路和事件查询电路接至控制单元的输入，控制单元的输出接时钟显示、报警电路和输出电路；触发开关K1、K2发出信号经输入耦合电路向控制单元输入触发信号，控制单元闭锁时钟，启动报警电路，同时经输出电路向站控PLC输出无源DI量，电源向各电路供电。
2.根据权利要求1所述的管道清管器指示仪，其特征是现场触发开关K1、K2经光电耦合输入耦合电路接至8位单片机控制单元的RXD和TXD端；单片机的双向I/O接口通道P01-P07接校时电路的实时时钟芯片的8个地址/数据端(AD0-AD6)，同时单片机的INT0、ALE/P、RD和WR端分别接实时时钟芯片的TRQ、AS、DS和RW端；实时时钟芯片的地址/数据端AD1-AD7中AD0-AD3接8位3态D锁存器并由单片机的准双向I/O接口P25-P27接8选1译码器输出与单片机WR端经与非门控制，输出经接插件26PIN到4线7段锁存、译码、驱动器后驱动液晶显示，实时时钟芯片的AD0-AD5经驱动器并受8选1译码器输出与单片机WR端输出的与非门控制后由接插件8R接至26PIN后分别接4线7段锁存、译码、驱动器之6个通道端；单片机的8位并行端口输入端P10-P15分别经接插件CZ1(键盘接口)至键盘上的按键式开关接地，而8位并行端口输出端P16和P17各经一开关放大电路后通过接插件CZ1各接发光电路，单片机的T1端(外部计数脉冲输出)经放大电路、CZ1后接喇叭构成发声电路；单片机的准双向I/O接口P20-P23接串行Z2C总线的存储器和看门狗电路的CS、SOK、S1和SCK端，两电路的复位端RESET互接；单片机的INT0和INT1各经一开关放大电路控制继电器，其常开触点串接在向站控PLC的电缆线中。
3.根据权利要求1、2所述的管道清管器指示仪，其特征是所述单片机为AT89C5I系列，实时时钟芯片为DS12887系列，8选1译码器为74LS138系列，8位3态D锁存器为74LS373系列，4线7段锁存、译码、驱动器为CD4543系列。
4.根据权利要求1、2所述的管道清管器指示仪，其特征是所述光电耦合输入电路中采用数字耦合器。
全文摘要
本发明是管道清管器进出站的指示仪器。它由触发开关K
文档编号B08B9/027GK1712145SQ200410049638
公开日2005年12月28日 申请日期2004年6月23日 优先权日2004年6月23日
发明者丁德军, 罗自立, 景树森 申请人:中国石油天然气股份有限公司