本文關鍵詞：塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,建筑行業(yè)進入了一個快速發(fā)展的時期,塔式起重機因具有較高的起升高度、較大的工作幅度和較小的占地空間等優(yōu)點在建筑施工中得到了廣泛的應用。與此同時,與塔式起重機相關的事故也不斷發(fā)生,事故的原因不盡相同。為了提高操作人員操作的熟練程度和故障檢修的能力,本課題設計了塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng),將現(xiàn)代的科學技術應用到塔式起重機的培訓中,提高了培訓的效率和安全性,進一步提高了操作人員的綜合素質(zhì)。 本課題針對塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)進行了研究,以塔式起重機虛擬場景為基礎,設計了一套塔式起重機的硬件設備,包括聯(lián)動控制臺、控制柜、數(shù)據(jù)采集板以及故障四部分。該設備與塔式起重機虛擬場景實現(xiàn)了很好的銜接,增強了駕駛員在培訓過程中的真實感和沉浸感。主要研究內(nèi)容如下： (1)對塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)的功能進行分析,確定了需要模擬的塔式起重機的類型,根據(jù)該類型塔式起重機實現(xiàn)的功能,設計了一套用于實現(xiàn)塔式起重機運動的控制柜,該采集板包括塔式起重機的啟動電路部分、起升運動電路、回轉(zhuǎn)運動電路和變幅運動電路。同時,分析了聯(lián)動控制臺與采集板的接口電路的特點,設計了以繼電器為主要器件的電路。 (2)為了實現(xiàn)塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)和虛擬場景的通信,分析了需要傳輸?shù)穆?lián)動控制臺信號和故障信號的特點,設計了一塊基于STM32控制器的采集板,包含硬件和軟件的設計,硬件電路包括STM32控制器最小系統(tǒng)電路和USB通信接口電路,軟件設計中使用了標準外設庫和USB固件庫。該采集板使用的是USB協(xié)議,所以具有通用性、連線簡單、電路簡單以及成本低等優(yōu)點。 (3)對塔式起重機常見的故障進行分析,確定了通過電路模擬故障的方法,然后分別對塔式起重機的啟動電路、起升電路、變幅電路和回轉(zhuǎn)電路等進行了故障的設計,較好的實現(xiàn)了故障再現(xiàn)。 本系統(tǒng)使用了真實的控制柜和聯(lián)動控制臺,提高了操作人員的真實感和沉浸感,較好的模擬了塔式起重機的運行情況。為了提高操作人員檢修故障的能力,該系統(tǒng)根據(jù)塔式起重機常見的故障,設計了故障再現(xiàn)部分,很大程度上提高了操作人員的綜合素質(zhì)。
【關鍵詞】：塔式起重機 故障 STM32控制器 USB
【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH213.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題研究的目的和意義9
• 1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-12
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 國內(nèi)外發(fā)展趨勢12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 系統(tǒng)總體設計方案14-24
• 2.1 塔式起重機控制柜設計14-16
• 2.1.1 塔式起重機概述14-15
• 2.1.2 塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)功能分析15
• 2.1.3 塔式起重機控制柜設計方案15-16
• 2.2 基于STM32控制器的USB數(shù)據(jù)采集板的設計16-21
• 2.2.1 STM32控制器USB硬件16-19
• 2.2.2 STM32控制器USB軟件19-21
• 2.3 塔式起重機控制柜故障系統(tǒng)設計21-23
• 2.3.1 塔式起重機控制柜故障分析21-22
• 2.3.2 塔式起重機故障系統(tǒng)設計22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 塔式起重機控制柜設計24-33
• 3.1 塔式起重機運動機構(gòu)分析24
• 3.2 控制柜電路圖設計24-30
• 3.2.1 塔式起重機啟動電路的設計24-26
• 3.2.2 塔式起重機起升運動電路設計26-27
• 3.2.3 塔式起重機變幅運動電路設計27-29
• 3.2.4 塔式起重機回轉(zhuǎn)運動電路設計29-30
• 3.3 聯(lián)合控制臺與采集板接口電路設計30-32
• 3.3.1 采集板與聯(lián)動控制臺接口分析30-32
• 3.3.2 接口電路設計32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第4章 STM32控制器采集板的設計33-51
• 4.1 STM32控制器USB采集板硬件電路的設計33-37
• 4.1.1 STM32控制器最小系統(tǒng)設計33-36
• 4.1.2 STM32采集板USB電路部分設計36-37
• 4.2 STM32控制器USB協(xié)議的實現(xiàn)37-50
• 4.2.1 USB協(xié)議的簡介37-38
• 4.2.2 STM32中USB協(xié)議庫的分析38-44
• 4.2.3 STM32控制器的USB協(xié)議的實現(xiàn)44-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 第5章 塔式起重機故障再現(xiàn)系統(tǒng)51-59
• 5.1 塔式起重機的故障電路分析51
• 5.2 塔式起重機故障再現(xiàn)系統(tǒng)設計51-58
• 5.2.1 塔式起重機啟動等電路的故障設計51-52
• 5.2.2 塔式起重機起升故障設計52-55
• 5.2.3 塔式起重機變幅故障設計55-56
• 5.2.4 塔式起重機回轉(zhuǎn)故障設計56-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 第6章 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59
• 6.2 展望59-61
• 參考文獻61-65
• 后記65-66
• 攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況66

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：289558