大型框架式液壓機(jī)智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計
本文關(guān)鍵詞:大型框架式液壓機(jī)智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:液壓機(jī)是制造裝備中的重要一員,對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控、及時的發(fā)現(xiàn)故障、實施高效的維護(hù)是保證其安全生產(chǎn)、降低其維護(hù)成本的有效措施。本文以YQK27-1000液壓機(jī)為對象,研發(fā)設(shè)計了大型框架式液壓機(jī)智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)。首先,分析了制造裝備監(jiān)控和維護(hù)及液壓系統(tǒng)故障診斷的研究現(xiàn)狀,完成了大型框架式液壓機(jī)智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)的總體設(shè)計。其次,針對大量YQK27-1000液壓機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴},提出了冗余字符壓縮算法,有效降低了數(shù)據(jù)的冗余度、節(jié)約了數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁M(fèi)用、提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩煌瑫r針對YQK27-1000液壓機(jī)故障的特點(diǎn),提出了基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法,采用YQK27-1000液壓機(jī)的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷驗證,實驗證明該算法比普通的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有更高的準(zhǔn)確性。接著,以STM32處理器為核心設(shè)計了現(xiàn)場智能單元硬件平臺,包括最小系統(tǒng)、模擬量采集模塊、通信模塊、存儲模塊、人機(jī)交互模塊等;同時開發(fā)了系統(tǒng)現(xiàn)場智能單元和遠(yuǎn)程維護(hù)中心的軟件,實現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ、μC/GUI在STM32中的應(yīng)用、冗余字符壓縮算法、基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等功能。最后,對系統(tǒng)的現(xiàn)場智能單元和遠(yuǎn)程維護(hù)中心的主要功能進(jìn)行了調(diào)試,并結(jié)合YQK27-1000液壓機(jī)的實際工況展開了應(yīng)用研究。研究的智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)已在YQK27-1000液壓機(jī)中得到初步應(yīng)用,實現(xiàn)了對YQK27-1000液壓機(jī)的智能監(jiān)控與維護(hù)的預(yù)期目標(biāo),提高了YQK27-1000液壓機(jī)監(jiān)控和維護(hù)的智能化與網(wǎng)絡(luò)化水平,對液壓機(jī)乃至制造裝備的監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)研發(fā)及實際工程應(yīng)用都具有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】:液壓機(jī) 智能監(jiān)控與維護(hù) 嵌入式系統(tǒng) 數(shù)據(jù)壓縮 故障診斷
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH137
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 1 緒論8-14
- 1.1 研究背景與意義8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
- 1.2.1 制造裝備監(jiān)控與維護(hù)9-10
- 1.2.2 液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)10-12
- 1.3 課題來源與主要研究內(nèi)容12
- 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)12-14
- 2 大型框架式液壓機(jī)智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)總體設(shè)計14-21
- 2.1 大型框架式液壓機(jī)結(jié)構(gòu)及工作分析14-16
- 2.1.1 大型框架式液壓機(jī)的基本組成14-15
- 2.1.2 大型框架式液壓機(jī)的工藝動作及關(guān)鍵參數(shù)15-16
- 2.2 需求分析16-18
- 2.2.1 功能需求16-17
- 2.2.2 信息需求17
- 2.2.3 性能需求17-18
- 2.3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計18-20
- 2.3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)18
- 2.3.2 現(xiàn)場智能單元設(shè)計18-19
- 2.3.3 遠(yuǎn)程維護(hù)中心軟件設(shè)計19-20
- 2.4 本章小結(jié)20-21
- 3 大型框架式液壓機(jī)智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究21-35
- 3.1 大型框架式液壓機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)壓縮研究21-26
- 3.1.1 大型框架式液壓機(jī)數(shù)據(jù)流模型研究21-22
- 3.1.2 常用的壓縮算法分析22-23
- 3.1.3 液壓機(jī)冗余字符壓縮算法研究23-26
- 3.2 大型框架式液壓機(jī)智能故障診斷方法研究26-34
- 3.2.1 液壓系統(tǒng)故障的特點(diǎn)和狀態(tài)信號選取26-28
- 3.2.2 基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)液壓系統(tǒng)故障診斷28-34
- 3.3 本章小結(jié)34-35
- 4 大型框架式液壓機(jī)智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)硬件設(shè)計35-46
- 4.1 硬件總體設(shè)計框架35-36
- 4.2 最小系統(tǒng)設(shè)計36-39
- 4.2.1 主控芯片選型36-37
- 4.2.2 電源電路設(shè)計37-38
- 4.2.3 時鐘電路設(shè)計38
- 4.2.4 復(fù)位與調(diào)試電路設(shè)計38-39
- 4.3 模擬量輸入模塊39-40
- 4.4 通信模塊設(shè)計40-42
- 4.4.1 RS485通信接口電路設(shè)計40
- 4.4.2 RS232通信接口電路設(shè)計40-41
- 4.4.3 GPRS DTU無線模塊選型41
- 4.4.4 USB設(shè)備接口電路設(shè)計41-42
- 4.5 存儲模塊42-43
- 4.5.1 SD卡電路設(shè)計42
- 4.5.2 FLASH電路設(shè)計42-43
- 4.6 人機(jī)交互界面模塊設(shè)計43-45
- 4.6.1 矩陣鍵盤電路設(shè)計43
- 4.6.2 LCD接口電路設(shè)計43-44
- 4.6.3 觸摸屏接口電路設(shè)計44-45
- 4.7 PCB電路板設(shè)計45
- 4.8 本章小結(jié)45-46
- 5 大型框架式液壓機(jī)智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)軟件設(shè)計46-69
- 5.1 現(xiàn)場智能單元操作系統(tǒng)的選擇與移植46-48
- 5.1.1 μC/OS-Ⅱ分析與移植46-48
- 5.1.2 基于μC/OS-Ⅱ的任務(wù)劃分48
- 5.2 現(xiàn)場智能單元模擬量輸入模塊程序設(shè)計48-50
- 5.3 現(xiàn)場智能單元通信模塊程序設(shè)計50-54
- 5.3.1 現(xiàn)場智能單元與PLC通信程序設(shè)計50-51
- 5.3.2 現(xiàn)場智能單元GPRS通信程序設(shè)計51-54
- 5.4 現(xiàn)場智能單元人機(jī)交互模塊程序設(shè)計54-61
- 5.4.1 鍵盤模塊程序設(shè)計54
- 5.4.2 液晶屏與觸摸屏程序設(shè)計54-56
- 5.4.3 μC/GUI的移植56-57
- 5.4.4 基于μC/GUI的用戶界面設(shè)計57-61
- 5.5 現(xiàn)場智能單元其他模塊程序設(shè)計61-63
- 5.5.1 SD卡存儲模塊程序設(shè)計61
- 5.5.2 冗余字符壓縮算法程序設(shè)計61-63
- 5.6 遠(yuǎn)程維護(hù)中心模塊程序設(shè)計63-68
- 5.6.1 遠(yuǎn)程維護(hù)中心GPRS通信程序設(shè)計63
- 5.6.2 遠(yuǎn)程維護(hù)中心壓縮算法解壓程序設(shè)計63-64
- 5.6.3 基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷程序設(shè)計64-65
- 5.6.4 遠(yuǎn)程維護(hù)中心界面設(shè)計65-68
- 5.7 本章小結(jié)68-69
- 6 大型框架式液壓機(jī)智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行69-77
- 6.1 現(xiàn)場智能單元主要功能測試69-72
- 6.1.1 現(xiàn)場智能單元硬件電路測試69
- 6.1.2 現(xiàn)場智能單元模擬電壓采集測試69-70
- 6.1.3 現(xiàn)場智能單元與PLC通信測試70-71
- 6.1.4 冗余字符壓縮算法測試71-72
- 6.2 遠(yuǎn)程維護(hù)中心主要功能測試72-74
- 6.2.1 遠(yuǎn)程維護(hù)中心GPRS通信測試72-73
- 6.2.2 基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷測試73-74
- 6.3 大型框架式液壓機(jī)智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場運(yùn)行74-76
- 6.3.1 系統(tǒng)運(yùn)行前準(zhǔn)備工作74
- 6.3.2 系統(tǒng)運(yùn)行74-76
- 6.4 本章小結(jié)76-77
- 7 總結(jié)與展望77-79
- 7.1 總結(jié)77-78
- 7.2 展望78-79
- 致謝79-80
- 參考文獻(xiàn)80-84
- 附錄84
【共引文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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本文關(guān)鍵詞:大型框架式液壓機(jī)智能監(jiān)控與維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:318904
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