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申请/专利权人:江苏科瑞德智控自动化科技有限公司;河北工业大学
摘要:本发明公开了一种石油采集教学模型,包括集油箱、油井、抽油泵、控制板、人机交互模块和液位变送器。油井的下端与集油箱的底部密封连接;油井竖直均布有若干个通孔,通孔用于油从集油箱向油井内渗透;油井内壁固定有抽油泵;进油口软管固定于油井的内壁,一端与抽油泵的进油口连接,另一端延伸至油井的底端;出油口软管固定于油井的内壁,一端与抽油泵的出油口连接,另一端沿着油井的内壁向上延伸至油井外并固定于集油箱的内壁;液位变送器安装于油井的底部;控制板分别与抽油泵、液位变送器和人机交互模块连接。本模型可直观地演示石油采集过程中的间歇控制,便于理解石油采集的闭环控制过程,具有较好的操作性。
主权项:1.一种石油采集教学模型,其特征在于该模型包括集油箱、油井、抽油泵、控制板、人机交互模块和液位变送器;所述油井的下端与集油箱的底部密封连接;所述油井竖直方向从上到下均匀分布有四个通孔,通孔用于油从集油箱向油井内渗透;油井内壁固定安装有抽油泵;进油口软管固定于油井的内壁,一端与抽油泵的进油口连接,另一端延伸至油井的底端;出油口软管固定于油井的内壁,一端与抽油泵的出油口连接,另一端沿着油井的内壁向上延伸至油井外并固定于集油箱的内壁;所述液位变送器安装于油井的底部,用于检测液位信号并将检测到的液位信号发送至控制板;所述控制板分别与抽油泵、液位变送器和人机交互模块连接,用于对液位变送器供电以及读取液位值,对人机交互模块供电以及进行串口通信,对抽油泵供电以及控制抽油泵的转速;该模型还包括温度传感器;所述温度传感器安装于油井的底部,用于检测温度信号并将检测到的温度信号发送至控制板;所述控制板与温度传感器连接,用于对温度传感器供电以及读取温度值;所述控制板包括主控芯片、电源电路、电机控制芯片和输入输出端子;主控芯片采用STM32F103RCT6芯片;电源电路包括电压转换器一和电压转换器二;电压转换器一采用ASM1117-5芯片,电压转换器二采用ASM1117-3.3芯片;电机控制芯片采用L298N芯片;所述输入输出端子包括电源输入端VCC、电源地、+5V端、TXD端、RXD端、输出端OUT1和输出端OUT2;控制板的电路构成是:所述输入输出端子的电源输入端VCC接12V电源输入,输入输出端子的电源地接输入电源的地;电解电容C2并联电容C3后,电解电容C2正极接输入输出端子的电源输入端VCC,负极接输入输出端子的电源地;ASM1117-5的Vin引脚接输入输出端子的电源输入端VCC;ASM1117-5的GND引脚接输入输出端子的电源地;ASM1117-5的Vout引脚接输入输出端子的+5V端;电解电容C1并联电容C6后,电解电容C1正极接输入输出端子的+5V端,负极接输入输出端子的电源地;ASM1117-3.3的Vin引脚接输入输出端子的+5V端,ASM1117-3.3的GND引脚接输入输出端子的电源地;电解电容C5并联电容C4后,电解电容C5正极接ASM1117-3.3的Vout引脚,负极接输入输出端子的电源地;L298N的VSS引脚接输入输出端子的电源输入端VCC,L298N的VS引脚接输入输出端子的+5V端,L298N的OUT1引脚接输入输出端子的输出端OUT1,L298N的OUT2引脚接输入输出端子的输出端OUT2,L298N的IN1引脚接STM32F103RCT6的PA6引脚,L298N的IN2引脚接输入输出端子的电源地,L298N的ENA引脚接输入输出端子的+5V端,L298N的GND引脚接输入输出端子的电源地;STM32F103RCT6的VDD_1、VDD_2、VDD_3和VDD_4引脚接ASM1117-3.3的Vout引脚,STM32F103RCT6的VSS_1、VSS_2、VSS_3、VSS_4和VSSA引脚接输入输出端子的电源地;STM32F103RCT6的VDDA引脚串联电容C9后接输入输出端子的电源地,STM32F103RCT6的VDDA引脚串联电容C10后接输入输出端子的电源地,STM32F103RCT6的VDDA引脚串联电阻R3后接ASM1117-3.3的Vout引脚;STM32F103RCT6的PB2引脚和BOOT0引脚均接输入输出端子的电源地;按键RESET1与电容C11并联后,一端分别接STM32F103RCT6的NRST引脚和电阻R2的一端,另一端接输入输出端子的电源地;电阻R2的另一端接ASM1117-3.3的Vout引脚;电阻R1与无源晶振Y1并联后,一端接STM32F103RCT6的PD0-OSC_IN引脚,另一端接STM32F103RCT6的PD1-OSC_OUT引脚;STM32F103RCT6的PD0-OSC_IN引脚串联电容C7后接输入输出端子的电源地,PD1-OSC_OUT引脚串联电容C8后接输入输出端子的电源地;STM32F103RCT6的PA10引脚接输入输出端子的TXD端,STM32F103RCT6的PA9引脚接输入输出端子的RXD端。
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