本文選題：單片機(jī)　切入點(diǎn)：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(duì)采煤機(jī)變頻器井下開(kāi)采過(guò)程中由于發(fā)熱和振動(dòng)等易引起老化和故障頻發(fā)的問(wèn)題,利用傳感器信號(hào)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(jì)了一套基于單片機(jī)的采煤機(jī)變頻器綜合安全保護(hù)預(yù)警系統(tǒng)。旨在提高采煤機(jī)變頻器的使用壽命,為煤礦開(kāi)采過(guò)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信和上位機(jī)監(jiān)控中心三部分。在系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方面,以嵌入式STC15W4K58S4單片機(jī)為控制核心,設(shè)計(jì)了信號(hào)變送調(diào)理電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)多路溫度和振動(dòng)參數(shù)的實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)井下監(jiān)控的遠(yuǎn)程通信。上位機(jī)監(jiān)控中心選用煤礦專用的嵌入式組態(tài)觸摸屏來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示與存儲(chǔ),在線監(jiān)測(cè)與記錄采煤機(jī)變頻器工作過(guò)程中的溫升和振動(dòng)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(jī)信號(hào)采集和A/D轉(zhuǎn)換功能的軟件編寫(xiě),同時(shí)利用Modbus標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議完成對(duì)觸摸屏組態(tài)軟件的界面設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警等功能。并且提出了一種改進(jìn)型多次累加求和的設(shè)計(jì)思想采集溫度數(shù)據(jù),利用均方差計(jì)算的處理方法求取離散點(diǎn)的振動(dòng)能量信息,進(jìn)一步保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性和有效性。文章最后對(duì)變頻器綜合安全保護(hù)預(yù)警系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本系統(tǒng)能有效地在變頻器工作過(guò)程中達(dá)到綜合安全保護(hù)的預(yù)警目的,性能穩(wěn)定可靠,抗干擾能力強(qiáng),達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD632.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1571319