基于嵌入式技術(shù)的礦用全液壓鉆機虛擬儀表系統(tǒng)研究.pdf

1、常規(guī)礦用全液壓鉆機儀表為機械式，通常只能顯示幾個關(guān)鍵部位的壓力。這些儀表信息對于鉆機的狀態(tài)反映十分有限，致使操作人員無法全面掌握鉆機的運行狀態(tài)，更無法及時發(fā)現(xiàn)鉆機故障。同時，機械式儀表不能存儲鉆機運行參數(shù)信息，當(dāng)鉆機發(fā)生故障后，無法對故障進行歷史溯源。為及時、準(zhǔn)確、全面地掌握鉆機運行狀態(tài)，本文針對礦用全液壓鉆機研制了一套虛擬儀表系統(tǒng)。該系統(tǒng)可監(jiān)測鉆機壓力、流量、溫度、液位、轉(zhuǎn)速、傾角、轉(zhuǎn)矩等13項參數(shù)，以軟件表盤、數(shù)字、柱狀圖等形式在7

2、寸LCD液晶屏上顯示，并具備數(shù)據(jù)存儲和關(guān)鍵部件故障預(yù)警功能。系統(tǒng)的研制主要從以下幾方面展開:
　　第一:系統(tǒng)總體開發(fā)方案的確立。根據(jù)礦用全液壓鉆機工作特性，分析了系統(tǒng)的總體功能需求，確定了系統(tǒng)硬件與軟件并行的開發(fā)思路，制定了“先開發(fā)、后調(diào)試、最終集成”的研究步驟，確保設(shè)計工作的有序開展。
　　第二:虛擬儀表系統(tǒng)硬件搭建。根據(jù)煤礦安全的要求，確定了系統(tǒng)硬件的整體布局。然后依照監(jiān)測參量的特性，選擇了合適的傳感器及數(shù)據(jù)采集器，實現(xiàn)

3、了鉆機狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集。根據(jù)系統(tǒng)的功能需求，設(shè)計了嵌入式顯示屏的模塊電路，并通過集成調(diào)試檢驗了硬件功能，達到了設(shè)計預(yù)期。
　　第三:虛擬儀表系統(tǒng)軟件開發(fā)。確定軟件的整體架構(gòu)，設(shè)計并編寫了硬件驅(qū)動層、平臺軟件層、應(yīng)用程序?qū)映绦?，實現(xiàn)了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)計算與存儲、CAN通信、界面顯示、監(jiān)測診斷等功能。
　　第四:將虛擬儀表系統(tǒng)在ZDY3200S上進行室內(nèi)驗證實驗，完成了鉆機結(jié)構(gòu)的改造和虛擬儀表系統(tǒng)的集成，并通過對比實驗檢驗了系統(tǒng)功能的完