基于多參數檢測的履帶式起重機監(jiān)控系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著工程建設規(guī)模日益大型復雜化，起重機的應用也日益廣泛，市場和客戶對起重機的性能也提出了更高的要求。本公司起重機目前所使用的監(jiān)控系統(tǒng)控制精度不高，人機交互性能較差，響應速度慢，控制元件技術落后，這些制約因素已經嚴重影響了公司產品的長遠發(fā)展。本著不斷創(chuàng)新和持續(xù)改進的思想，為了提高現有產品的性能，滿足市場和客戶的需求，我們研發(fā)團隊對現有一款100噸履帶式起重機進行了設計改進，課題內容是該改進項目的一部分。
　　為了實現對起重機監(jiān)控系統(tǒng)

2、的控制精度、響應速度和人機交互性能的改進，本課題主要采取以下措施：選用高精度傳感器采集信號；選用高性能硬件模塊組建控制平臺；選用西門子觸摸屏作為人機交互界面；并在信號傳輸過程中，采取了一系列抗干擾措施，通過程序對信號進行糾偏和補償。通過采取以上措施，基本實現了設計要求。主要工作如下所述。
　　首先，結合起重機的控制原理，在現有控制系統(tǒng)的基礎上，提出了設計改進方案。然后，通過經驗、專家判斷和估算，對傳感器和硬件進行了選型。選擇了合適

3、的拉力、風速、角度等傳感器；選用了西門子公司的S7-317CPU、5A的電源模塊、16點數字量模塊、2通道模擬量模塊、KTP800觸摸屏作為運行系統(tǒng)的硬件，進行了硬件平臺的搭建設計。并利用西門子STEP7-V5.5編程軟件進行了監(jiān)控程序編程。最后，基于搭建好的硬件平臺，按照信號采集、報警和動作控制要求，利用Portal-V12編程軟件編寫了控制程序和人機界面仿真系統(tǒng)。根據系統(tǒng)的力矩計算公式，確定了觸摸屏中需要輸入和顯示的參數；根據參數設

4、置、監(jiān)控報警、數據記錄這幾個方面，進行了觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)的畫面設計，并對程序和觸摸屏進行了仿真。系統(tǒng)通過對拉力，角度，風速，壓力等多種參數進行檢測和分析計算，及時發(fā)出報警信號，并在觸摸屏上顯示起重機的實時運行狀態(tài)、報警信息以及故障解決方案。這些信息也會被實時存儲在系統(tǒng)內存中。
　　本課題將傳感器檢測技術與PLC控制兩者相結合，搭建了一個基于多參數檢測和 PLC控制的監(jiān)控系統(tǒng)平臺，對現有監(jiān)控系統(tǒng)存在的控制精度、響應速度和人機交互問題，