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智能型港口起重机用力矩限制器的研究

作　者: 李玉忠
导　师: 赵兴玉；王兴亚
学　校: 天津大学
专　业: 机械工程
关键词: 港口起重机力矩限制器超载保护数据传输模块化汇编语言
分类号: TH21
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

作为起重机上的超载保护装置,力矩限制器为起重机的安全工作提供了非常重要的保障。针对目前港口起重机使用的力矩限制器功能比较单一,适应性差的现状,本文在对国内外力矩限制器作了深入的对比和分析的基础上,借鉴了它们的成功经验,对港口起重机用力矩限制器的总体方案进行了研究。采用了以单片机80C31为核心的数字模拟控制方式,对系统的软、硬件设计做了详细的论述。其中包括了对系统的前向通道和基本控制系统及其外围扩展的设计;人机交流环节及看门狗电路的参数论证和元器件选择;开发了相应的力矩限制器功能软件;采取必要的软硬件措施来提高系统抗干扰能力。提出了系统主控单元与显示单元相互分离的设计思想,显示单元选用了8255作为控制器,并采用了界面简单,运行可靠的4位码液晶显示面板,可对起重机的工况参数进行实时动态显示。同时自主开发了新的通讯协议来保证两个单元之间的数据传输。该独特的系统解决方案具有通用性好、多功能、高精度、维护方便等优点。本系统已在实际应用中取得良好效果,完全实现了预定的设计目标。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 引言  7-8
  1.2 国内外港口起重机力矩限制器的研究现状  8-11
    1.2.1 国外起重机力矩限制器发展状况  8-10
    1.2.2 国内起重机力矩限制器发展状况  10-11
  1.3 论文的主要内容  11-13
第二章港口起重机力矩限制器系统总体设计  13-23
  2.1 港口起重机力矩限制器工作原理  13-14
  2.2 系统基本结构  14-16
  2.3 港口起重机力矩限制器工作流程分析  16-17
  2.4 港口起重机力矩限制器系统解决方案  17-20
    2.4.1 工业控制计算机解决方案  18-19
    2.4.2 单片机解决方案  19
    2.4.3 方案选定  19-20
  2.5 系统可扩展性的改进方案  20-22
    2.5.1 集散式控制系统（DCS）方案  20-21
    2.5.2 现场总线（FCS）方案  21-22
    2.5.3 方案确定  22
  2.6 本章小结  22-23
第三章港口起重机力矩限制器系统详细设计  23-54
  3.1 系统硬件电路设计  23-41
    3.1.1 前向通道设计  24-27
    3.1.2 单片机主控制系统的设计  27-40
      3.1.2.1 基本控制系统的构成  28-35
      3.1.2.2 基本控制系统的外围扩展  35-40
    3.1.3 单片机硬件系统原理图  40-41
  3.2 系统软件设计  41-48
    3.2.1 软件设计概述  41-42
    3.2.2 软件设计构思与软件结构  42-44
    3.2.3 主要功能的软件实现方法  44-48
  3.3 系统可靠性与抗干扰性设计  48-52
    3.3.1 干扰渠道和抗干扰措施  48-49
    3.3.2 硬件的抗干扰设计  49-50
    3.3.3 软件的抗干扰设计  50-52
  3.4 系统的在线监测与记录系统  52-53
  3.5 本章小结  53-54
第四章系统实际应用测试分析  54-59
  4.1 力矩限制器与起重机的电气连接  54-55
  4.2 工作时仪器面板显示内容  55
  4.3 港口起重机力矩限制器系统实际应用测试  55
  4.4 增重法  55-56
  4.5 增幅法  56-58
  4.6 本章小结  58-59
第五章总结与展望  59-61
  5.1 本文总结  59
  5.2 下一步研究与展望  59-61
参考文献  61-63
发表论文和参加科研情况说明  63-64
致谢  64

智能型港口起重机用力矩限制器的研究

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