本文選題：單片機　切入點：傳感器　出處：《西安科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本文針對采煤機變頻器井下開采過程中由于發(fā)熱和振動等易引起老化和故障頻發(fā)的問題,利用傳感器信號采集技術(shù)、遠(yuǎn)程通信技術(shù)和嵌入式應(yīng)用等技術(shù),設(shè)計了一套基于單片機的采煤機變頻器綜合安全保護預(yù)警系統(tǒng)。旨在提高采煤機變頻器的使用壽命,為煤礦開采過程中變頻器的工況和壽命狀況提供了一種安全有效的預(yù)警方案。本系統(tǒng)主要包括實時數(shù)據(jù)采集,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信和上位機監(jiān)控中心三部分。在系統(tǒng)的硬件設(shè)計方面,以嵌入式STC15W4K58S4單片機為控制核心,設(shè)計了信號變送調(diào)理電路,實現(xiàn)對多路溫度和振動參數(shù)的實時采集與處理。系統(tǒng)通信模塊選用RS-485串行總線方式保證數(shù)據(jù)的有效傳輸,實現(xiàn)井下監(jiān)控的遠(yuǎn)程通信。上位機監(jiān)控中心選用煤礦專用的嵌入式組態(tài)觸摸屏來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示與存儲,在線監(jiān)測與記錄采煤機變頻器工作過程中的溫升和振動參數(shù)等歷史數(shù)據(jù),為后期的故障診斷提供有效的理論依據(jù)。在軟件處理方面完成了單片機信號采集和A/D轉(zhuǎn)換功能的軟件編寫,同時利用Modbus標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議完成對觸摸屏組態(tài)軟件的界面設(shè)計,實現(xiàn)超限報警等功能。并且提出了一種改進型多次累加求和的設(shè)計思想采集溫度數(shù)據(jù),利用均方差計算的處理方法求取離散點的振動能量信息,進一步保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性和有效性。文章最后對變頻器綜合安全保護預(yù)警系統(tǒng)在實驗室進行了初步實驗驗證,實驗結(jié)果表明:本系統(tǒng)能有效地在變頻器工作過程中達(dá)到綜合安全保護的預(yù)警目的,性能穩(wěn)定可靠,抗干擾能力強,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計的目標(biāo)。
[Abstract]:In this paper, aiming at the problem of aging and frequent faults caused by heating and vibration in the underground mining process of frequency converter of shearer, this paper makes use of sensor signal acquisition technology, remote communication technology and embedded application technology, etc. A comprehensive safety protection and early warning system for shearer frequency converter based on single chip microcomputer is designed in order to improve the service life of the frequency converter of shearer. This system mainly includes three parts: real time data acquisition, remote data communication and host computer monitoring center. In the hardware design of the system, it provides a safe and effective early warning scheme for the working condition and life condition of the inverter during the mining process of coal mine, which includes three parts: real time data acquisition, remote data communication and upper computer monitoring center. Taking embedded STC15W4K58S4 microcontroller as the control core, the signal transmission and conditioning circuit is designed to realize the real-time acquisition and processing of multi-channel temperature and vibration parameters. The communication module of the system adopts RS-485 serial bus to ensure the effective transmission of data. In order to realize the remote communication of underground monitoring and control, the upper computer monitoring center chooses the special embedded configuration touch screen for coal mine to realize the dynamic display and storage of data. On-line monitoring and recording of historical data such as temperature rise and vibration parameters in the working process of the frequency converter of the shearer. To provide effective theoretical basis for the later fault diagnosis. In the software processing, the MCU signal acquisition and the A / D conversion function are programmed, and the interface of the touch screen configuration software is designed by using the Modbus standard protocol. The function of over-limit alarm is realized. An improved design idea of multiple accumulative summation is proposed to collect temperature data, and the vibration energy information of discrete points is obtained by using the processing method of mean-variance calculation. Finally, the paper makes a preliminary experiment on the frequency converter comprehensive security protection early warning system in the laboratory. The experimental results show that the system can effectively achieve the early warning purpose of comprehensive security protection in the working process of the inverter, the performance is stable and reliable, the anti-jamming ability is strong, and the expected design goal is achieved.
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD632.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1571319