单片机力矩限制器的研制

kajchild

摘要
5 f7 h! f5 j- i! H: c* j( X. V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
1 L/ K- I- m& |, k9 d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。
% G; |9 d) b, k" @3 m- N0 Y( @关键词:起重机，力矩限制器,单片机
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
# @# P* U% M  n/ _& M( i5 O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、
# V) R' Z$ C0 t) `1 e) i稳定性和检测精度。为此,我们采用AT89C52单片机为某型全
9 B) A& q( [& m0 ]+ O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
& P8 v, w. d  `- u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
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
- b- Z+ T- i, r  Q后，通过电缆传输到控制器内,经A/D转换后读入AT89C52, .
2 {3 P( r8 v8 v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
2 j# q  Y4 f4 t) K0 ]. b与上位机进行数据传送。
) Q+ r2 S* B& _1 i, I- j6 [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
- i/ @( t7 e. r起重量时，指示灯闪亮预警;当实际起重量大于或等于104%额
' E1 h! s# [4 C8 L; |  a, ^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
: j: H/ [6 z  Y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
0 P% w" j$ V4 J0 I  |! X0 Q9 u理部门对起重机工作情况进行查询管理。
4 x4 L; `) W" z9 [# @9 j9 J* j* I2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
6 p" i, h2 F. X# U' k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
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
- Z7 ~1 m$ A1 R  E9 _$ O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