【摘要】：引言 隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能儀表技術(shù)及傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)今起重機(jī)用戶已越來越不滿足于起重機(jī)僅僅擁有載荷、力矩限制功能，他們希望獲得更多關(guān)于起重機(jī)狀態(tài)的準(zhǔn)確信息，包括起升高度、風(fēng)速、起升角度、工作幅度甚至鋼絲繩狀況、油溫、振動(dòng)情況等信息；并希望起重機(jī)具有較強(qiáng)的自動(dòng)控制功能及自診斷能力，以降低操作和維護(hù)的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)并保證起重機(jī)的安全。 本安全監(jiān)控系統(tǒng)要求根據(jù)不同作業(yè)狀態(tài)下的起吊特性曲線自動(dòng)對(duì)起重機(jī)進(jìn)行力矩限制；能實(shí)時(shí)對(duì)主臂仰角、起吊高度和起升繩拉力進(jìn)行測(cè)量；安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)可隨時(shí)顯示主鉤和副鉤的作業(yè)力矩百分比、實(shí)際載荷、主臂仰角、實(shí)際起吊高度、以及作業(yè)幅度等參數(shù)；有預(yù)報(bào)警、超限報(bào)警和超限控制功能。 總體方案 根據(jù)起重機(jī)用戶的需求和當(dāng)前各種技術(shù)的發(fā)展，考慮到系統(tǒng)未來兼容的可能性，本系統(tǒng)基本組成結(jié)構(gòu)單元如圖2-1所示。 系統(tǒng)由一個(gè)主控板（中央處理單元）、6個(gè)前向通道組成。前向通道包括、1、長(zhǎng)度傳感器，2、角度傳感器，3、有桿腔油缸壓力傳感器，4、無桿腔油缸壓力傳感器，5、鋼絲過卷傳感器，6、鋼絲過放傳感器等，各前向通道分別負(fù)責(zé)采集不同的物理信號(hào)，通過電纜傳送到主控板，然后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換（個(gè)別節(jié)點(diǎn)目前不用進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，如鋼絲過卷鋼絲過放是開關(guān)信號(hào)），MCU利用轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。 自學(xué)習(xí)的幾個(gè)相關(guān)圖 WP=71 3．1起重機(jī)幾何參數(shù) 與監(jiān)控系統(tǒng)有關(guān)的起重機(jī)幾何參數(shù)見圖3-1。 其中， H0—吊臂后鉸點(diǎn)到地面的高度； hw—吊臂后鉸點(diǎn)到起升卷筒中心垂直距離； Lw—吊臂后鉸點(diǎn)到起升卷筒中心水平距離； Nr—吊臂后鉸點(diǎn)到吊臂中心線垂直距離； CR—吊臂后鉸點(diǎn)到回轉(zhuǎn)中心線水平距離； La—吊臂后鉸點(diǎn)到變幅缸下鉸點(diǎn)水平距離； Lb—吊臂后鉸點(diǎn)到變幅缸下鉸點(diǎn)垂直距離； G —吊臂總重（含副臂重量）； Ll—吊臂重心到吊臂后鉸點(diǎn)水平距離； Lc—吊臂后鉸點(diǎn)到變幅缸上鉸點(diǎn)水平距離； Nc—變幅缸上鉸點(diǎn)到吊臂中心線垂直距離； Dp—單頂滑輪直徑； WP=72 N1—主臂頭部導(dǎo)向滑輪中心到吊臂中心線的垂直距離； N2—主臂頭部定滑輪中心到吊臂中心線的垂直距離； Ld—單頂滑輪中心到吊臂頭部滑輪中心水平距離； Nd—單頂滑輪中心到吊臂中心線垂直距離； Lj—各副臂長(zhǎng)度； Nj—副臂頭部滑輪中心距主臂中心線的垂直距離； L —基本臂+2節(jié)臂……臂長(zhǎng)； D —變幅缸內(nèi)徑； d —變幅缸活塞桿直徑； N —主臂倍率。 3．2簡(jiǎn)化系統(tǒng)模型 系統(tǒng)硬件 從本系統(tǒng)的要完成的安全監(jiān)控的要求出發(fā)，系統(tǒng)硬件主要包含以下幾個(gè)部分： 1.信號(hào)采集電路。 主控板電路。 輸出及人機(jī)交互電路。 WP=73 通訊 與外部通訊的必要性：系統(tǒng)使用前，必須進(jìn)行一定的設(shè)定，并且需要輸入運(yùn)行參數(shù)。智能化的設(shè)計(jì)雖然簡(jiǎn)化了設(shè)定過程，但是仍然有一些參數(shù)需要人工錄入，比如：額定吊重、額定力矩和額定高度等。系統(tǒng)超載紀(jì)錄和其他信息，做為起重機(jī)的工況，如果能輸出到特定設(shè)備進(jìn)行分析，將強(qiáng)化對(duì)起重機(jī)的管理和分析�；谝陨蟽牲c(diǎn)考慮，設(shè)計(jì)了RS-232系統(tǒng)通訊模塊,用來與計(jì)算機(jī)進(jìn)行必要地通信，下傳系統(tǒng)參數(shù)以及上傳紀(jì)錄等。 系統(tǒng)軟件 本文的軟件設(shè)計(jì)按如下的步驟進(jìn)行： 6.1分析問題，明確所要解決的問題的要求。 6.2確定算法。根據(jù)問題的要求和指令系統(tǒng)的特點(diǎn)，決定系統(tǒng)程序算法。算法是進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的依據(jù)，它決定了程序的正確性和程序的質(zhì)量。 6.3制定程序框圖。根據(jù)所選擇的算法，制定出運(yùn)算的步驟和順序，把運(yùn)算過程劃成程序的流程圖。 6.4確定數(shù)據(jù)格式，分配工作單元，進(jìn)一步將程序框圖畫成詳細(xì)的操作流程圖。 根據(jù)程序的流程圖，選用合適的編程語言來編寫源程序。 6.5程序調(diào)試。對(duì)于MCS-51單片機(jī)來說，沒有自開發(fā)的功能，需要使用仿真器，在仿真器上以單步、斷點(diǎn)、連續(xù)方式試運(yùn)行程序，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，排除程序中的錯(cuò)誤，直至正確為止。 WP=74 圖6－1 軟件結(jié)構(gòu)示意圖 可靠性 7．1硬件措施 采用光電耦合措施可以將節(jié)點(diǎn)與前向、后向以及與其他節(jié)點(diǎn)部分切斷電路的聯(lián)系，能有效地防止干擾從過程通道進(jìn)入節(jié)點(diǎn)。在本文的電路中，為了隔離各節(jié) WP=75 點(diǎn)與系統(tǒng)外部的聯(lián)系，在前向通道和后向通道均采用了光電隔離措施。 地線--數(shù)字、模擬電路分開、接地線盡量加粗、接地線構(gòu)成閉環(huán)回路 去耦電容配置--在印刷電路板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置去耦電容 7．2軟件：主要采用數(shù)字濾波、指令冗余、軟件陷井、程序運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)（WATCHDOG）措施 結(jié)論 起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)基本正確、可行，其主要功能基本得以實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)運(yùn)行?
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TH21
【圖文】：

2） 寫方式在地址輸入穩(wěn)定后，只要/WE 和/CE 信號(hào)同時(shí)為有效（低）狀態(tài)時(shí)器件執(zhí)行一個(gè)寫周期。其時(shí)序如圖 4-9、4-10 所示。3） 數(shù)據(jù)保持方式VCC 大于 4.75V 時(shí)，DS1230AB 具有全部的功能，而在 4.5 伏時(shí)提供寫保護(hù)。DS1230Y 則在 VCC 大于 4.5 伏時(shí)具有功能，而在 4.25 伏時(shí)提供寫保護(hù)。當(dāng) VCC掉電時(shí)，不需要任何外部支持電路，數(shù)據(jù)就可保存。NV SRAMs 時(shí)刻監(jiān)視 VCC，圖 4-8 DS1230Y/AB 讀方式時(shí)序圖

DS1230A/AB寫操作時(shí)序2

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 陳杰;履帶起重機(jī)力矩限制器算法研究[D];大連理工大學(xué);2011年

2 劉治江;自動(dòng)經(jīng)緯儀設(shè)計(jì)[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2009年

3 顧中林;移動(dòng)式起重機(jī)姿態(tài)安全傳感器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2009年

4 李春雷;建筑塔吊監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程終端的開發(fā)[D];電子科技大學(xué);2012年

5 高峰;履帶起重機(jī)副臂工況力矩限制器算法研究[D];大連理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2729572