【摘要】：引言 隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、智能儀表技術(shù)及傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)今起重機用戶已越來越不滿足于起重機僅僅擁有載荷、力矩限制功能，他們希望獲得更多關于起重機狀態(tài)的準確信息，包括起升高度、風速、起升角度、工作幅度甚至鋼絲繩狀況、油溫、振動情況等信息；并希望起重機具有較強的自動控制功能及自診斷能力，以降低操作和維護的勞動負擔并保證起重機的安全。 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對起重機進行力矩限制；能實時對主臂仰角、起吊高度和起升繩拉力進行測量；安全監(jiān)測系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)可隨時顯示主鉤和副鉤的作業(yè)力矩百分比、實際載荷、主臂仰角、實際起吊高度、以及作業(yè)幅度等參數(shù)；有預報警、超限報警和超限控制功能。 總體方案 根據(jù)起重機用戶的需求和當前各種技術(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)由一個主控板（中央處理單元）、6個前向通道組成。前向通道包括、1、長度傳感器，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，各前向通道分別負責采集不同的物理信號，通過電纜傳送到主控板，然后進行A/D轉(zhuǎn)換（個別節(jié)點目前不用進行A/D轉(zhuǎn)換，如鋼絲過卷鋼絲過放是開關信號），MCU利用轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行計算。 自學習的幾個相關圖 WP=71 3．1起重機幾何參數(shù) 與監(jiān)控系統(tǒng)有關的起重機幾何參數(shù)見圖3-1。 其中， H0—吊臂后鉸點到地面的高度； hw—吊臂后鉸點到起升卷筒中心垂直距離； Lw—吊臂后鉸點到起升卷筒中心水平距離； Nr—吊臂后鉸點到吊臂中心線垂直距離； CR—吊臂后鉸點到回轉(zhuǎn)中心線水平距離； La—吊臂后鉸點到變幅缸下鉸點水平距離； Lb—吊臂后鉸點到變幅缸下鉸點垂直距離； G —吊臂總重（含副臂重量）； Ll—吊臂重心到吊臂后鉸點水平距離； Lc—吊臂后鉸點到變幅缸上鉸點水平距離； Nc—變幅缸上鉸點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； D —變幅缸內(nèi)徑； d —變幅缸活塞桿直徑； N —主臂倍率。 3．2簡化系統(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部分： 1.信號采集電路。 主控板電路。 輸出及人機交互電路。 WP=73 通訊 與外部通訊的必要性：系統(tǒng)使用前，必須進行一定的設定，并且需要輸入運行參數(shù)。智能化的設計雖然簡化了設定過程，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)超載紀錄和其他信息，做為起重機的工況，如果能輸出到特定設備進行分析，將強化對起重機的管理和分析�；谝陨蟽牲c考慮，設計了RS-232系統(tǒng)通訊模塊,用來與計算機進行必要地通信，下傳系統(tǒng)參數(shù)以及上傳紀錄等。 系統(tǒng)軟件 本文的軟件設計按如下的步驟進行： 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，決定系統(tǒng)程序算法。算法是進行程序設計的依據(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，制定出運算的步驟和順序，把運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，進一步將程序框圖畫成詳細的操作流程圖。 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。對于MCS-51單片機來說，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、連續(xù)方式試運行程序，對程序進行調(diào)試，排除程序中的錯誤，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)點與前向、后向以及與其他節(jié)點部分切斷電路的聯(lián)系，能有效地防止干擾從過程通道進入節(jié)點。在本文的電路中，為了隔離各節(jié) WP=75 點與系統(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關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、程序運行監(jiān)視系統(tǒng)（WATCHDOG）措施 結(jié)論 起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案設計基本正確、可行，其主要功能基本得以實現(xiàn)。系統(tǒng)運行?
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TH21
【圖文】：

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

DS1230A/AB寫操作時序2

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前5條

1 陳杰;履帶起重機力矩限制器算法研究[D];大連理工大學;2011年

2 劉治江;自動經(jīng)緯儀設計[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學;2009年

3 顧中林;移動式起重機姿態(tài)安全傳感器的設計與實現(xiàn)[D];南京理工大學;2009年

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

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

本文編號：2729572