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1、.毕 业 论 文题 目：智能注油系统设计与实现学 院：物理与电气信息工程学院专 业：电气工程及其自动化班 级：2021级3班姓 名：学 号：201指导教师：2021年5月23日1.智能注油系统设计与实现【摘要】为满足在生产线上对PVC手套自动注油，设计开发了一种自动注油系统。在系统设计中，采用了模块化的设计方法，分布设计了各个模块的功能，主要分为：控制模块，PVC手套感应模块，油位感应模块，驱动模块，报警模块及定时控制模块。控制模块采用STC89C51单片机为控制中枢，采集和输出信号；PVC手套检测模块，采用红外线对射管HD-DS25CM-3MM对物体进展检测，然后传送信号给单片机；油位感应模
2、块，采用液位传感器，对液位进展实时监测，当液位低于戒备线时，发出信号传送给单片机；驱动模块采用继电器对电磁铁通电；报警模块，当油位低于戒备线时，蜂鸣器报警，单片机停顿工作。定时模块：采用DS1302时钟芯片，可以控制注油器工作、停息周期，并由LCD1602液晶屏显示。软件方面采用Keil uVision进展C语言编程、调试，用protues软件进展模拟仿真.【关键词】STC89C51单片机 液位传感器 红外线对射管 自动注油1.1.Intelligent oiling system design and implementation【Abstract】In order to meet the
3、production line for PVC gloves automatic oiler , designed and developed an automatic oiling system . In system design , using a modular design approach , the distribution function of each module is designed mainly divided into: control module , PVC gloves sensor module, oil level sensor module, driv
4、er module, alarm module and timing control module. The control module uses STC89C51 microcontroller for the control center, acquisition and output signals ; PVC gloves detection module , using infrared beam tube (HD-DS25CM-3MM) for object detection, and then send a signal to the microcontroller ; oi
5、l level sensor module , using liquid sensors, real-time monitoring of the level , when the level is below the warning line , a signal is sent to the microcontroller ; driver module using the relay to the solenoid is energized ; alarm module , when the oil level is below the warning line , the buzzer
6、 alarm, SCM to stop working. Timing module : using DS1302 clock chip , you can control the oiler work , stop the cycle by LCD1602 LCD display . Software using Keil uVision be C language programming, debugging, conducted by protues simulation software .【Key words】STC89C51 SCM level sensor infrared be
7、am pipe automatic oiler1.目 录1引言11.1设计的背景和意义11.2国外现状及开展趋势11.3 课题的主要任务和目标12智能注油系统设计方案22.1注油器的构造和工作原理22.2设计方案概述22.3控制器的选择42.4 手套检测模块的选择52.5定时、显示模块的选择52.5.1定时模块52.5.2显示模块52.6驱动模块62.7液位检测模块62.8总体方案确定63系统硬件电路的设计73.1控制模块电路设计73.1.1单片机晶振的选择73.1.2单片机复位电路73.2定时模块电路设计73.3 显示模块电路设计83.4 驱动模块电路设计103.5手套检测模块电路设计113
8、.6 液位检测模块电路设计114系统软件设计与实现124.1主程序的设计134.2时钟程序的设计134.3 显示程序的设计144.4 手套检测程序设计144.5 液位检测程序设计15结论16参考文献16附录1硬件原理图：19附录2局部源程序：221.1.1 引言1.1 设计的背景及意义伴随着科学技术日益的更新及开展，无论是在化工、冶金、汽车等重工业，还是印刷、纺织等轻工业，都离不开机械设备。为了延长机械设备的寿命，就需要定期做好维护工作，其中很重要的一点就是涂抹润滑油。然而有些注油空间狭窄而又需要频繁注油，或者属于危险区域，不宜人工操作，这就促使了对智能注油系统的研究与创造。智能注油系统的创造
9、与应用，不仅减少了投资本钱，提高了工作效率，而且防止了危险区域的人为作业，减少了人身伤害，对轻、重工业的开展起到了极大的推进作用。1.2 国外现状及开展趋势经过几十年的开展，注油器的种类已有很多种，如高压注油器，林肯注油器，自动注油器，脚踏注油器，电动注油器等等，种类不同，所涉及的领域、功能也不尽一样。在国外，美国为注油系统开展最先进的国家，其中Pulsarlube智能润滑系统作为多点数码加脂器，当设备检测到压力到达28bar时，注油器进展工作。所要注射的油脂被预先设置好数量和时间频率，然后被高压驱动传输。代替人工，平安可靠，循环使用，经济环保。当前国的技术与国外还是有些差距，来自的易力润所设
10、计的操作技术与解决方法是最先进、也是最简易可靠的。整个系统完全独立，其润滑周期可以自由设定，被准确的控制在每个月份，完全自动给设备上油，是国各研究机构及企业学习、追求的典范。1.3 课题的主要任务和目标课题要求设计一套PVC手套生产线，对手套进展自动注油的系统，实现对整条手套生产线自动润滑的目的。课题中，选取89C51单片机作为中枢控制器，选取红外线对射管HD-DS25CM-3MM对PVC手套进展检测，当检测到物体时输出信号给单片机，单片机驱动继电器对电磁铁通电；选取油位传感器对液位进展检测，当检测到液位在戒备线以下时，输出信号给单片机，控制蜂鸣器报警，并停顿注油；选取DS1302时钟芯片、1
11、602液晶模块分别用作定时功能和显示功能，这样可以控制注油系统的工作和休息周期，防止机器过度工作，以防止产生不必要的损耗。2 智能注油系统设计方案2.1 注油器的构造和工作原理注油器由假设干个注油泵、油箱及传动局部组成。1注油泵注油器的主体为注油泵。注油泵通过螺丝母与箱体成为一体，利用杠杆原理推动注油泵工作。当注油泵开场工作时，凸轮偏心距变小，柱塞往下移动，这样柱塞套就形成真空状态。此时由于产生了气压差，润滑油就会被吸入吸油管，在经过泵体进入滴管中，这时视油罩也是真空状态，利用此真空状态，油从滴油管中吸出，然后又从视油罩重新进入泵体。当偏心距变大时，柱塞向上运动，此时润滑油通过注油阀，将油滴滴
12、在各个润滑点。根据柱塞直径和柱塞行程的不同有：中压(16MPa)、高压(32MPa)、超高压(40、63、100MPa)三大类注油泵。注油泵与相应的油箱及传动部份可组合成中压、高压、超高压三大类注油器。2油箱油箱作为存储润滑油的主要部件，是每台注油器必不可少的。油箱的凸轮带动注油泵工作，凸轮轴的规格参数不尽一样，主要由凸轮的数目决定。3传动部份传动部份主要分为两大类：I、由主机带动；II、单独传动。I、由主机带动的注油器有三种标准型式：(1)ZL型：联轴器型，由主机通过超越离合联轴器传开工作(2)ZB型：摆杆型，由主机带动摆杆传开工作(3)ZJ型：键联接型，凸轮轴头部带有平键，由主机直接传开工
13、作II、单独传动的注油器有ZD型：由电动机通过下方减速器的二级传动带动凸轮轴转动。假设双联注油器，则两油箱凸轮轴之间有联轴节，带动两凸轮轴同步转动，从而使两油箱上方的注油泵每两同步运行，而油箱侧面的摇手只备在需要手动时使用。2.2设计方案概述课题要求设计一套PVC手套生产线上对手模进展自动注油的系统，实现对整条手套生产线自动润滑的目的。利用光电传感器，根据设定的时间，对自动生产线上的PVC手模是否到达位置进展自动检测，到达位置后，给一个信号，驱动继电器对电磁铁通电，电磁铁推动油阀进展注油。当油箱油位到达最低限度时，驱动蜂鸣器进展报警同时切断注油电路。对油位能够进展指示。如图2-1为总体方案构造
14、框图：图2-1 设计方案流程图图2-2为智能注油系统的流程图：图2-2 智能注油系统的流程图2.3控制器的选择方案一：采用传统的STC89C51RC单片机作为控制中枢。这种单片机具有较强的算术运算能力，而且程序编写灵活，自由度大。STC系列单片机为国自主创新研发，本钱低，更加经济，再加上功耗低、体积小等特点，在各个领域被广泛应用。方案二：STC10F04单片机，带有非易失性Flash程序存储器。它是一种高性能的微处理芯片，运算处理速度要比C51更快，但是功耗较C51要高一些，本钱也要比51单片机更高。STC89C51主要性能：1.增强型的89C51单片机，六个和十二个机器周期可以自行选择，传统
15、C51单片机被其完全兼容。2.工作电压：3.4V-5.5V5V 单片机)/2.0V-3.8V3V 单片机3.工作频率围：0-35 MHz4.工作温度围：0-75/-40 - +855.EEPROM 功能6.硬件看门狗(WDT)；7.有2个16 位定时器/计数器8.用户应用程序空间12K/10K/8K/6K/4K/2K字节10.时钟源：外部高精度晶体/ 时钟，部R/C 振荡器。11.STC89C516AD具有ADC功能。2.4手套检测模块的选择方案一：采用工业级的光电传感器。 这种传感器普遍用于自动流水线，自动开关门如电梯等工业场所。这种传感器使用方便，输出量为开关量，无需外加其它硬件电路，而且型号较多，适用于很多场所。缺点是价格较贵。方案二：采用微型红外对射管红外线的特点是传输距离远，能量比较集中。当对射管之间没有物体遮挡时，发射管发射红外到接收管上，接收管此时信号发出。当有物体遮挡时，接收管无动作。综上所述，选取方案二，使用红外线对射管。2.5定时、显示模块的选择2.5.1定时模块方案一：采用专用时钟芯片。现在市面上的时钟芯片有很多，各个时钟芯片的应用也比较成，如DS130
