含油工业污水在线检测及控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种含油工业污水在线检测及控制装置，包括ＣＰＵ中央处理模块，ＣＰＵ中央处理模块分别与外部信号检测模块、数据存储模块、实时时钟模块、数据检测与接收传感器数据模块、输出控制模块、按键设置处理模块和液晶显示模块连接，输出控制模块与上位机ＰＬＣ控制模块连接。本实用新型专利技术的优点是：采用了水活性为测量标准，不必考虑油的种类、油的温度、使用的年限和条件，进行油中微量水份含量的检测，并采用基于计算机单片机嵌入式系统原理实现油水分离净化油中微量水份含量的在线检测及其数据的处理、分析、存储、显示等功能，提高系统的可靠性、安全性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种含油工业污水在线检测及控制装置。
技术介绍
目前水分含量的标准有多种定义，最常用的是传统的测量绝对水含量(ppm) 和测量水活性(AW)。ppm为ImL的容器内水的含量为多少ug，S卩lug/mL=l part per million,只反映了油中水的平均含量，它是最为传统的表示方法。而AW (Water Activity),即水活性，为物质中水分含量的活性部分或者说自由水。其定义为在密闭空 间中，某一种物质的平衡水蒸气压和在相同温度下纯水的饱和蒸气压的比值。ppm和AW均表示物质中的含水量，传统测量绝对水含量和测量水活性两者之间 最重要的区别在于前者只反映了被测物中水的平均含量；后者能直接反映被测物受潮 湿的程度，而不必考虑被测物的种类、被测物的温度、被测物的老化、是否使用添加剂 和使用年限等其他条件。因此，水活性比绝对含水量更能反映被测物中的含水量。当在 任何系统中水活性超过0.9AW时，就有分离的危险(尤其是温度降低时)。水活性大于 0.9AW有分离水的危险时通常作为报警。传统的含油工业污水油中微量水检测包括人工取样、滴定分析(检测人员先对 待测油品取样，拿到实验室采用传统的实验室滴定法分析油中水的含量，最后计算出油 中水的ppm值)，过程复杂且不具有实时性，且设备只能测而不控，无法实现微量水检 测检测与分离净化装置的控制一体化，满足用户油水分离净化装置自动化的要求。
技术实现思路
本技术克服了现有技术中的缺点，提供了一种含油工业污水在线检测及控 制装置，采用温、湿度智能变送器进行含油工业污水中微量水份含量的检测；基于嵌入 式系统技术，采用计算机单片机进行数据的存储、处理分析、显示等，并根据实时在线 测量情况实现检测装置、分离净化装置的自动起停控制和相关报警等功能，能实现微量 水检测检测与分离净化装置的控制一体化，满足用户油水分离净化装置自动化的要求。本技术的技术方案是一种含油工业污水在线检测及控制装置，包括CPU 中央处理模块，所述CPU中央处理模块分别与外部信号检测模块、数据存储模块、实时 时钟模块、数据检测与接收传感器数据模块、输出控制模块、按键设置处理模块和液晶 显示模块连接，所述输出控制模块与上位机PLC控制模块连接。所述CPU中央处理模块是一个以MCU为核心的嵌入式系统，包括主MCU和从 MCU,所述主MCU接收上位机PLC指令、并根据指令信号做相应的数据处理，数据处 完毕后向PLC反馈控制信号；接受温、湿度在线测试变送器的数据信号，并对这些数据 进行处理、存储，同时传送给从MCU;管理以主MCU为核心的小系统；所述从MCU接 受主MCU的数据和控制液晶显示屏。与现有技术相比，本技术的优点是采用了水活性(AW)为测量标准，代替传统的以ppm为参数的相对湿度(RH)标定法，而不必考虑油的种类、油的温度、 使用的年限和条件，进行油中微量水份含量的检测，并采用基于计算机单片机嵌入式系 统原理实现油水分离净化油中微量水份含量的在线检测及其数据的处理、分析、存储、 显示等功能，并根据实时在线测量情况实现检测装置、分离净化装置的自动起停控制和 相关报警等功能。消除传统的油中微量水检测人工取样、滴定分析(检测人员先对待测 油品取样，拿到实验室采用传统的实验室滴定法分析油中水的含量，最后计算出油中水 的ppm值)过程的复杂性和非实时性，提高系统的可靠性、安全性。附图说明本技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中图1是本技术的功能结构框图；图2是本技术的硬件结构原理图。具体实施方式一种含油工业污水在线检测及控制装置，如图1所示，包括CPU中央处理模 块，CPU中央处理模块分别与外部信号检测模块、数据存储模块、实时时钟模块、数据 检测与接收传感器数据模块、输出控制模块、按键设置处理模块和液晶显示模块连接， 输出控制模块与上位机PLC控制模块连接。是一个以MCU为核心的嵌入式系统，它与 上位机PLC共同完成对油水分离净化装置的控制。硬件设计原理如图2所示，计算机单片机检测控制部分采用两枚MCU，主MCU 主要负责接收上位机PLC指令、并根据指令信号做相应的数据处理，数据处理完毕后 向PLC反馈控制信号；接受温、湿度在线测试变送器的数据信号，并对这些数据进行处 理、存储，同时传送给从MCU;主MCU同时还肩负着以自己为核心的小系统的管理， 主要包括对时钟芯片、非易失性存储芯片、按键检测(功能设置)等等芯片的控制管 理。从MCU主要接受主MCU的数据和控制液晶显示屏，显示相关信息。小系统部分 上位机接口模块实现MCU与PLC的通信和24V电源输入，通信内容包括PLC指令信号输 入、MCU控制信号输出，其中PLC指令信号输入后，再通过信号采集传送给主MCU， 主MCU通过程序运算后的控制指令信号通过光电隔离驱动继电器后输出反馈给PLC ；数 据转换是主MCU与温湿度变送器之间信号的电平转换，使电平匹配；数据选通是在主 MCU控制下，将处理后的数据传送给从MCU，或者将主MCU对温湿度变送器的控制信 号传送给它，主、从MCU之间的通信采用串行通信方式；数据存储将对温、湿度值及时 间等相关信息实时存储；时钟模块提供时钟信号；按键检测完成人机对话的输入，主要 是预设定湿度报警值，使系统工作在设定者的技术要求的参数范围内；电源模块为系统 各模块提供电源；温湿度变送器本身具有与PC机通信的功能。1.外部信号检测模块该模块接收上位机(PLC控制操作)传来的输入信号，然后根据其输入信号的 类型并作相应的操作。输入信号有开始启动信号(START)、进油测试信号(OIL_ IN)、出油测试信号(OIL_OUT)、停电信号(STOP)。一旦输入信号有变化，单片 机(中央处理器)则进入相应的中断程序并对输入信号进行处理。初始状态时，没有给传感器HMP228提供电源，同时也没有进行任何测试。只有当START键被触发(给 START脚加+24V高电平)后，单片机收到该中断信号，马上给HMP228提供电源，然 后再等待其他键触发，同时液晶屏上显示内容。如果在没有先触发START键的条件下而 触发其他键，不产生任何动作(因为传感器HMP228没有电源，无法工作)，即无效。所 以START键的优先权限级别最高。在触发了 START键的条件下，单片机再检测外部输 入信号模块是否还有其他键触发。当OIL_IN键被触发后，表示当前正在进行进油测试。 OIL_OUT键的优先权限与OIL_IN键一样，其触发方式、工作状态、液晶屏显示内容与 OIL_IN相似。STOP键为停止键，当该键被触发后，单片机停止给HMP228提供电源。2.数据存储模块为了存储温、湿度有效数据位及在存储这些数据时的时间信息，以便技术人员 分析油水分离机械的工作状况，如由于在实际测试中我们要区分测试值是否合格，即 测试值要与设定值进行对比分析。为此，我们必须对设定值进行设定、保存，需用到数 据存储模块。3. 实时时钟模块为了便于测试与观测，我们在液晶屏显示了日期、时间、星期等信息，即实时 显示每个时刻测试的详细情况，我们采用了实时时钟模块。这样，非常方便用户及时 掌握各个时刻本测试装置所处的测试状态、监控被测物质中的水分含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含油工业污水在线检测及控制装置，其特征在于：包括ＣＰＵ中央处理模块，所述ＣＰＵ中央处理模块分别与外部信号检测模块、数据存储模块、实时时钟模块、数据检测与接收传感器数据模块、输出控制模块、按键设置处理模块和液晶显示模块连接，所述输出控制模块与上位机ＰＬＣ控制模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种含油工业污水在线检测及控制装置，其特征在于包括CPU中央处理模块， 所述CPU中央处理模块分别与外部信号检测模块、数据存储模块、实时时钟模块、数据 检测与接收传感器数据模块、输出控制模块、按键设置处理模块和液晶显示模块连接， 所述输出控制模块与上位机PLC控制模块连接。2.根据权利要求1所述的含油工业污水在线检测及控制装置，其特征在于所述 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭，符长友，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：实用新型
国别省市：51