单片机力矩限制器的研制

kajchild

& M% x% g" L$ j: F摘要
  |% W8 \! n7 {, \介绍了采用AT89C52单片机为主控制器的起重机力矩限制器及在抗干扰、提高测试精度等方面采取的一些新技术和
方法，该力矩限制器具有保护、报警、实时记录并显示多个工作参数的功能,是一种可靠的起重机安全保护装置。
7 u# F$ M; e7 w% x7 Q6 ~/ r关键词:起重机，力矩限制器,单片机
! R6 ]4 P9 h9 Y) W9 j# Z( i$ D为防止起重机由于操作不当和过大的起重力矩而发生倾
翻、折臂等事故,起重机必须安装有力矩限制器,以保证安全作
业,且作为安全保护装置的力矩限制器必须具有很高的可靠性、
" D7 Z* E& _; z稳定性和检测精度。为此,我们采用AT89C52单片机为某型全
9 H7 z9 @$ ^) b. ?3 b回转固定臂起重机研制了力矩限制器，设计中采用了一些新技
1 `0 ?/ p, W3 @, e& L术和方法,提高了系统的测试精度和抗干扰能力。
1系统组成及主要功能
该力矩限制器主要由压力传感器、角度传感器、测量及数据
9 A( j; H1 Z( l4 u; d% {# Z传输与处理系统等组成。来自外界的待测信号:主/副钩起吊重
量及相应的工作幅度，它们分别经各自的传感器检测并经处理
后，通过电缆传输到控制器内,经A/D转换后读入AT89C52, .
进行相应的运算处理后输出控制和显示。另外通过通讯口还可
与上位机进行数据传送。
+ B4 a' V) J7 p' _+ d# ^该系统的主要功能是:①实现起重机起重力矩的安全监测，
实时显示起重机的工作幅度、实际起重量、额定起重量等。②设
置预警、报警方式，当起重机实际起重量大于或等于90%额定
& n  u5 L5 C3 [8 f5 i  I起重量时，指示灯闪亮预警;当实际起重量大于或等于104%额
定起重量时，系统声光报警，同时切断起重机向危险方向的动
作，但允许其向安全方向动作。③对危险、超载等异常起重工作
情况进行记录,以便查询,作为事故原因分析的依据,并可供管
+ {" R( }3 i3 w4 K" G2 u理部门对起重机工作情况进行查询管理。
& p! B8 T' Z$ C" I; Z# D% c2硬件设计
力矩限制器应用现场环境恶劣，且起重机对其可靠性要求
非常高，因此在设计时主要从数据采集、数据记录准确性与可靠
# |, A9 ?" W) s! `) r7 ~9 e性以及抗干扰等方面考虑。系统主控制器采用AT89C52 单片
机,其片内集成了8K EEPROM程序存储器。本系统的硬件结
构框图如图1所示。

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力矩限制器应用现场环境恶劣，且起重机对其可靠性要求非常高