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抽油機電功圖是檢測抽油機工況的重要手段，本設(shè)計中的電功圖主要需要兩部分數(shù)據(jù)，一是抽油機懸點的位移，二是抽油機的電功圖。本項目采用AB32VG1開發(fā)板測量抽油機電功率，并通過WiFi接收位移測量裝置測量的懸點位移數(shù)據(jù)。開發(fā)板接收到位移數(shù)據(jù)，結(jié)合自身測量的電功率繪制電功圖，并顯示于LCD顯示器，為抽油機工況分析提供依據(jù)。 該裝置使用RT-Thread操作系統(tǒng)實現(xiàn)載荷測量裝置中功率測量、位移接收、電功圖圖繪制等多個任務(wù)的調(diào)度和同步。

        本項目使用了AB32VG1開發(fā)板、3.5寸大彩組態(tài)屏、ESP8266型WIFI模塊和位移測量裝置電路，包括顯示模塊、通信模塊、功率測量模塊等部分。

        1、顯示模塊

         顯示模塊采用3.5寸大彩組態(tài)屏，該組態(tài)屏通過串口與開發(fā)板通信，該模塊使用的開發(fā)板的串口1，引腳如下所示：

        UART1_TX——PA4

        UART1_RX——PA3

         串口屏除連接開發(fā)板的兩個串口引腳外，還連接開發(fā)板的GND與+5V電源用以供電。

        2、通信模塊

        通信模塊采用集成ESP8266的ESP-01S型WiFi模塊，該模塊使用的開發(fā)板的串口2，引腳如下：

        UART2_TX——PB2

        UART2_RX——PB1

        WiFi模塊出連接開發(fā)板的兩個串口引腳外，還連接開發(fā)板的GND與3.3V電源用以供電。

        3、功率測量模塊

        由于沒有電功率表，并且難以實現(xiàn)現(xiàn)場的模擬，該項目使用AD口的轉(zhuǎn)換結(jié)果，模擬電功率的采集。該模塊使用ADC7，即PE5引腳輸入模擬量。該模擬量通過電位器的中間引腳輸入。

        4、位移測量模塊

        該項目的位移測量模塊使用加速度傳感器ADXL327測量運動的加速度，再對加速度二次積分計算出位移。該模塊未使用申請的開發(fā)板，由其他單片機實現(xiàn)，并將位移測量結(jié)果通過ESP-12S型WiFi模塊傳輸給開發(fā)板。

        該項目共建立6個線程，說明如下：

        1、led_thread。該線程使LED以1Hz的頻率閃爍，用來指示工作狀態(tài)。

        2、uart1_thread。該線程建立用來驗證串口1通信是否正常，由于本項目沒有接收組態(tài)屏的發(fā)送數(shù)據(jù)，故沒有對組態(tài)屏發(fā)送數(shù)據(jù)進行解析。

        3、uart2_thread。當(dāng)該線程接收到信號量rx2_sem時開始工作，否則一直處于堵塞狀態(tài)。該線程用來對WiFi接收到的數(shù)據(jù)進行解析，將接收到的位移信息存入數(shù)組。

        4、diagram_measure_thread。該線程用來發(fā)送電功圖測量指令。該項目中計劃每半小時測量一次電功圖，故該線程每半小時執(zhí)行一次，執(zhí)行時通過WiFi模塊向位移測量裝置發(fā)送開始測量指令。

        5、power_measure_thread。該線程用來測量電功率。當(dāng)diagram_measure_thread向位移測量裝置發(fā)送位移測量指令時，也會讓該線程開始工作，等時間間隔進行AD采樣，并將采樣結(jié)果作為電功率存入數(shù)組。

       6、diagram_draw_thread。該線程用來向組態(tài)屏發(fā)送數(shù)據(jù)，繪制電功圖，并計算最大功率、最小功率、最大位移，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至組態(tài)屏，以便顯示。

代碼地址：https://gitee.com/pan-dawei/program1/tree/master/

圖1：整體圖片

圖2：電功圖顯示圖形

圖3：ESP8266 WiFi模塊

圖4：位移測量裝置

圖5：電位器模擬電功率采集