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塔机安全监控系统中的数据采集模块硬件电路设计

2019-06-04 17:05:00

其他数据采集模块硬件电路设计

幅度检测模块、高度检测模块和角度检测模块的检测工作原理完全相同。在塔机幅度、高度和角度限位器的伸出轴上加一块一半是N极一半是S极的圆形磁铁,当塔机工作时磁铁和轴一起旋转,利用磁铁旋转极性的变化检测出小车牵引机、卷扬机和塔臂转过的圈数,在程序中计算出幅度、高度和角度。硬件原理框图如图4所示硬件电路设计图5为人机界面原理框图,液晶显示器CA320240B使用功能强大的S1D13305作为控制器。内部固化160种5x7点阵的字符,具有文本和图形混合显示功能,系统采用inte8080时序。


显示器实时显示塔机工作时的力矩、重量、幅度、高度和角度数值,并图形显示塔机起重机械特性图和当前工作点的位置。图6为塔机起重特性图,图中阴影部分为塔机安全工作区域,正常工作时,塔机工作点必须处于阴影区域内,当工作点超过最大力矩的80%时系统给出预警信号(黄色LED灯亮报警),超过100%发出报警信号(红色LED灯亮和蜂鸣器报警),同时继电器模块动作停止电机工作。Q一塔机起吊重量一小车幅度图6塔机起重特性图系统采用大容量8GU盘存储数据,存储内容为塔机每次工作的年份、日期、开始时间、结束时间、开始高度、结束高度、开始角度、最大载重、最大幅度、最大力矩和警告。当发生安全事故或需要评估塔机的使用寿命时,可导出数据进行分析。


塔机安全监控系统软件设计2.1CAN标识符设计

CAN协议采用对通信数据块进行编码,使得网络内的节点数目在理论上不受限制。系统节点数不多,报文结构采用的是CAN2.0B协议的标准帧结构,在标准帧帧格式里,仲裁域由11位标识符和RTR组成[4]。

(1) ID28~ID26定义为节点优先级。可以定义8个优先级,标识码值越小的报文优先级越高。

(2) ID25~ID24定义位高低速CAN标识。00表示高速,01表本低速。

(3) ID23~ID21定义为报文类型。如出错信息报文、检测信息报文等。

(4) ID20~ID19定义为检测节点编码。000为起吊重量节点、001为小车幅度节点、010为臂架回转角度节点、011为重物提升高度节点,100为HMI节点,101,110,111作为扩展用。

(5)ID18可以作为组网扩展。

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