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      時間:2013-12-14 點擊: 二手挖掘機全自動檢測系統誕生

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      摘 要:本文介紹了工程機械全自動檢測系統,此系統借助于計算機并通過多路傳感器對工程機械的發動機、速度、制動力等項目進行檢測,實現工程機械的全自動檢測。
        關鍵詞:工程機械 檢測系統 傳感器
        工程機械全自動檢測系統是由檢測系統、故障診斷系統、管理系統組成,具有小型化、集成化和智能化的特點。它采用集中控制模式,通過多通道傳感器和信號預處理對工程機械的液壓系統、發動機、電氣、制動力、尾氣煙度、速度等進行檢測。其中檢測系統是其重要組成部分,由主控系統、注冊系統及外圍設備構成。檢測系統的框圖如圖1所示,基本要求是:
        (1)計算機硬件配置應滿足軟件系統的要求。
        (2)系統應具有良好的抗干擾性能。
        (3)具有良好的價格比。
        由圖1可知傳感器是實現自動檢測和控制的首要環節,起著準確檢測工況及故障信息的作用。所以傳感器信號的處理對整個檢測系統的可靠性起非常重要的作用。
        1 傳感器信號處理電路的設計
        傳感器主要是接受被測對象的各種非電量信號,并將其轉化為電信號(圖2)。但此信號一般比較小,須經過放大處理,提高信噪比,抑制零漂,增強抗干擾能力,以滿足數據采集板的要求。
        1.1 制動壓力傳感器的信號處理方法
        用于檢測工程機械制動力的傳感器是全橋壓力傳感器,一端是全橋壓力傳感器的橋式電路,采用Rs1、Rs2和電位器Rw調零,其中橋式電路的四個電阻R1=R2=R3=R4。另一端是大范圍增益調整電路,采用AD522高精度型放大器,AD522內部結構采用運放和電阻的組合外,關鍵是設計了數據保護端(DGND),它使放大器適應惡劣環境下的檢測工作。
        1.2 轉度傳感器的信號處理方法
        光電轉速傳感器輸出幅值+12V,并與轉速成正比的脈沖序列信號,因此只需要經過一級電壓跟隨器進行信號處理。
        2 數據采集的硬件系統
        系統的硬件系統主要包括模擬量信號接口板、開關量信號接口板和數據采集板等組成,如圖3所示。它說要完成對各路信號的數據采集,并傳送給主控機。
        C80采集板是數據采集的核心,它控制數據的采集和存儲,是一種高性能的32位微處理芯片,其內部集成了中央處理器CPU、時鐘發生器、DMA控制單元、中斷控制單元、定時控制單元、總線接口單元、總線控制邏輯單元、等待控制單元以及大容量的SRAM、EPROM等。其指令與8086/8088匯編語言指令兼容,并能運行與MS-DOS兼容的軟件。
        C80芯片配置的可編程中斷控制器8259A,用于接收來自STD總線的信號,負責對外圍設備的中斷。主板8259A共有8個中斷,其中INT P8中斷源被系統指定為連接于8253定時/計數器作為系統時鐘中斷。其它中斷源連接打印中斷、外界中斷或系統保留等。此外,8253芯片的三個獨立的16位定時/計數器,其中0定時/計數器的輸出在C80內部連接一中斷輸出,在C80內部連接一中斷輸出和INTP0作為時鐘或周期性中斷源。1定時/計數器在C80內部作為串行通訊單元的波特率發生口用:2定時/計數器的輸出連接STD總線的CNTRL信號端,提供給STD總線上其他設備用。
        2.1 模擬信號的采集
        采集模擬信號是通過AD574 A/D接口板實現的。通道部分具有單端32路輸入,并將選中的信號送入放大器后,由4片LF13508組成模擬多路開頭直接送到主控機中。
        2.2 開關量輸入信號的調理
        開關量輸入信號接口模板主要接收外部裝置或過程的開關狀態信號是以邏輯“1”或“0”出現的,其信號的形式是電壓、開關的觸點。為了將外部信號輸入到計算機,必須將現場輸入的開頭信號經過整形電路、濾波電路、隔離電路轉換成計算機能接收的邏輯信號。
        2.3 數字信號的采集
        在數字信號接口板上有五片8253定時/計數器,以提供15路通道。每個通道可以單獨使用8253,它對外部時鐘進行定時和記數。
        3 檢測系統的軟件
        本系統采用面向對象的Borland C++語言設計開發。注冊系統負責登錄被檢工程機械相關信息并發送到主控系統,主控系統接受注冊系統的注冊內容,并進行實時檢測。
        3.1 注冊系統
        注冊系統對待檢工程機械進行登錄,它可以存儲19輛工程機械的信息,并設有熱鍵,通過熱鍵對待檢工程機械進行隊列調整、注冊修改、刪除等操作。
        3.2 主控系統
        主控系統負責項目檢測的數據測試、控制電機及電磁閥、結果顯示、存儲打印等工作,它包括實時測試、系統配置、查詢統計、標定測試、數據維護、系統幫助、退出系統。
        在檢測開始時,主控系統接收注冊系統的注冊內容后,系統就自動地控制完成所有注冊的被檢測項目,在測試過程中可以進行圖文轉換;如有設備出現故障,也可以利用熱鍵進行人工干預控制。系統配置中包括通道的修改、開關量通道的修改、端口定義、延時設定等;在查詢統計中可以對所檢測的工程機械進行日統計、周統計、月統計和從某起始時間到終止時間的統計。在系統進行測試前,用標定設備對傳感器輸出信號進行標定,以保證測試的準確性。標定測試包括參數標定、標定顯示、模擬量測試、控制測試、輸入測試等方面的內容。數據維護包括對已檢工程機械的刪除、恢復、數據疊加等方面的內容。
        4 結束語
        通過近幾年研究和開發,其檢測系統的硬件及軟件不斷完善,在實際的應用過程中,檢測效率高、界面友好、功能齊全、操作方便、性能穩定、數據可靠、用戶反映良好。
        摘 要:本文介紹了工程機械全自動檢測系統,此系統借助于計算機并通過多路傳感器對工程機械的發動機、速度、制動力等項目進行檢測,實現工程機械的全自動檢測。
        關鍵詞:工程機械 檢測系統 傳感器
        工程機械全自動檢測系統是由檢測系統、故障診斷系統、管理系統組成,具有小型化、集成化和智能化的特點。它采用集中控制模式,通過多通道傳感器和信號預處理對工程機械的液壓系統、發動機、電氣、制動力、尾氣煙度、速度等進行檢測。其中檢測系統是其重要組成部分,由主控系統、注冊系統及外圍設備構成。檢測系統的框圖如圖1所示,基本要求是:
        (1)計算機硬件配置應滿足軟件系統的要求。
        (2)系統應具有良好的抗干擾性能。
        (3)具有良好的價格比。
        由圖1可知傳感器是實現自動檢測和控制的首要環節,起著準確檢測工況及故障信息的作用。所以傳感器信號的處理對整個檢測系統的可靠性起非常重要的作用。
        1 傳感器信號處理電路的設計
        傳感器主要是接受被測對象的各種非電量信號,并將其轉化為電信號(圖2)。但此信號一般比較小,須經過放大處理,提高信噪比,抑制零漂,增強抗干擾能力,以滿足數據采集板的要求。
        1.1 制動壓力傳感器的信號處理方法
        用于檢測工程機械制動力的傳感器是全橋壓力傳感器,一端是全橋壓力傳感器的橋式電路,采用Rs1、Rs2和電位器Rw調零,其中橋式電路的四個電阻R1 =R2=R3=R4。另一端是大范圍增益調整電路,采用AD522高精度型放大器,AD522內部結構采用運放和電阻的組合外,關鍵是設計了數據保護端(DGND),它使放大器適應惡劣環境下的檢測工作。
        1.2 轉度傳感器的信號處理方法
        光電轉速傳感器輸出幅值+12V,并與轉速成正比的脈沖序列信號,因此只需要經過一級電壓跟隨器進行信號處理。
        2 數據采集的硬件系統
        系統的硬件系統主要包括模擬量信號接口板、開關量信號接口板和數據采集板等組成,如圖3所示。它說要完成對各路信號的數據采集,并傳送給主控機。
        C80采集板是數據采集的核心,它控制數據的采集和存儲,是一種高性能的32位微處理芯片,其內部集成了中央處理器CPU、時鐘發生器、DMA控制單元、中斷控制單元、定時控制單元、總線接口單元、總線控制邏輯單元、等待控制單元以及大容量的SRAM、EPROM等。其指令與8086/8088匯編語言指令兼容,并能運行與MS-DOS兼容的軟件。
        C80芯片配置的可編程中斷控制器8259A,用于接收來自STD總線的信號,負責對外圍設備的中斷。主板8259A共有8個中斷,其中INT P8中斷源被系統指定為連接于8253定時/計數器作為系統時鐘中斷。其它中斷源連接打印中斷、外界中斷或系統保留等。此外,8253芯片的三個獨立的 16位定時/計數器,其中0定時/計數器的輸出在C80內部連接一中斷輸出,在C80內部連接一中斷輸出和INTP0作為時鐘或周期性中斷源。1定時/計數器在C80內部作為串行通訊單元的波特率發生口用:2定時/計數器的輸出連接STD總線的CNTRL信號端,提供給STD總線上其他設備用。
        2.1 模擬信號的采集
        采集模擬信號是通過AD574 A/D接口板實現的。通道部分具有單端32路輸入,并將選中的信號送入放大器后,由4片LF13508組成模擬多路開頭直接送到主控機中。
        2.2 開關量輸入信號的調理
        開關量輸入信號接口模板主要接收外部裝置或過程的開關狀態信號是以邏輯“1”或“0”出現的,其信號的形式是電壓、開關的觸點。為了將外部信號輸入到計算機,必須將現場輸入的開頭信號經過整形電路、濾波電路、隔離電路轉換成計算機能接收的邏輯信號。
        2.3 數字信號的采集
        在數字信號接口板上有五片8253定時/計數器,以提供15路通道。每個通道可以單獨使用8253,它對外部時鐘進行定時和記數。
        3 檢測系統的軟件
        本系統采用面向對象的Borland C++語言設計開發。注冊系統負責登錄被檢工程機械相關信息并發送到主控系統,主控系統接受注冊系統的注冊內容,并進行實時檢測。
        3.1 注冊系統
        注冊系統對待檢工程機械進行登錄,它可以存儲19輛工程機械的信息,并設有熱鍵,通過熱鍵對待檢工程機械進行隊列調整、注冊修改、刪除等操作。
        3.2 主控系統
        主控系統負責項目檢測的數據測試、控制電機及電磁閥、結果顯示、存儲打印等工作,它包括實時測試、系統配置、查詢統計、標定測試、數據維護、系統幫助、退出系統。
        在檢測開始時,主控系統接收注冊系統的注冊內容后,系統就自動地控制完成所有注冊的被檢測項目,在測試過程中可以進行圖文轉換;如有設備出現故障,也可以利用熱鍵進行人工干預控制。系統配置中包括通道的修改、開關量通道的修改、端口定義、延時設定等;在查詢統計中可以對所檢測的工程機械進行日統計、周統計、月統計和從某起始時間到終止時間的統計。在系統進行測試前,用標定設備對傳感器輸出信號進行標定,以保證測試的準確性。標定測試包括參數標定、標定顯示、模擬量測試、控制測試、輸入測試等方面的內容。數據維護包括對已檢工程機械的刪除、恢復、數據疊加等方面的內容。
        4 結束語
        通過近幾年研究和開發,其檢測系統的硬件及軟件不斷完善,在實際的應用過程中,檢測效率高、界面友好、功能齊全、操作方便、性能穩定、數據可靠、用戶反映良好。

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