智能型港口起重机用力矩限制器的研究

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。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外港口起重机力矩限制器的研究现状

1.2.1 国外起重机力矩限制器发展状况

1.2.2 国内起重机力矩限制器发展状况

1.3 论文的主要内容

第二章 港口起重机力矩限制器系统总体设计

2.1 港口起重机力矩限制器工作原理

2.2 系统基本结构

2.3 港口起重机力矩限制器工作流程分析

2.4 港口起重机力矩限制器系统解决方案

2.4.1 工业控制计算机解决方案

2.4.2 单片机解决方案

2.4.3 方案选定

2.5 系统可扩展性的改进方案

2.5.1 集散式控制系统(DCS)方案

2.5.2 现场总线(FCS)方案

2.5.3 方案确定

2.6 本章小结

第三章 港口起重机力矩限制器系统详细设计

3.1 系统硬件电路设计

3.1.1 前向通道设计

3.1.2 单片机主控制系统的设计

3.1.3 单片机硬件系统原理图

3.2 系统软件设计

3.2.1 软件设计概述

3.2.2 软件设计构思与软件结构

3.2.3 主要功能的软件实现

3.3 系统可靠性与抗干扰性设计

3.3.1 干扰渠道和抗干扰措施

3.3.2 硬件的抗干扰设计

3.3.3 软件的抗干扰设计

3.4 系统的在线监测与记录系统

3.5 本章小结

第四章 系统实际应用测试分析

4.1 力矩限制器与起重机的电气连接

4.2 工作时仪器面板显示内容

4.3 港口起重机力矩限制器系统实际应用测试

4.4 增重法

4.5 增幅法

4.6 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 下一步研究与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢