链轮故障自动检测系统的设计与工程实现

发布时间：2017-10-28 08:34

  本文关键词：链轮故障自动检测系统的设计与工程实现

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【摘要】：对现代化的水泥生产线而言,关键设备特别是一些大型旋转设备能够持续正常运转,是生产线稳定生产的保证,因此对此类设备的故障自动检测提出了更严格的要求。斜拉链机是一种斜拉提升设备,广泛用于水泥、化工、石料等生产线上,链轮作为斜拉链机运行的主要部件,由于数量众多,工作环境恶劣,机械老化的问题,容易发生卡死、变形等故障,目前生产线上主要采用人工检测的方式,但全面巡检困难,容易导致链轮拖动或脱落故障,给生产造成较大影响。需要根据对链轮结构和运行方式的分析并结合实际情况,设计链轮故障自动检测系统,对链轮实时监测,保证链轮的可靠运行。论文结合链轮故障检测原理阐述了链轮故障自动检测系统的组成,并分别给出硬件和软件设计方案。链轮自动检测系统采用霍尔传感器、射频识别和超声波等技术对链轮进行实时检测,包括数据采集端、处理端和上位机部分。根据系统需求分析,数据采集端完成链轮状态检测；数据处理端查询、处理和判断采集端的链轮信息在液晶屏中加以显示,并通过网络通信模块发送至上位机,发生故障时系统立刻向工作人员发送告警短信；上位机接收链轮信息存入数据库,并在客户端应用程序中实现链轮数据的查询、管理和分析。论文工作内容包括系统硬件、软件两部分的设计。硬件方面包括主控芯片、扩展电路各个模块选择,原理图设计,PCB设计、打样、焊接及调试,机箱设计等。软件方面包括采用C语言编写采集端、数据处理端控制程序,以及各模块驱动程序,并制定了通信协议；采用VC6.0编写上位机数据处理程序,采用VS2010编写上位机应用程序,采用MySQL数据库存储链轮信息。系统搭建完成后,对系统进行功能测试。本论文研究并实现了链轮故障自动检测系统,取代工厂人工检测方式,提高检测效率,具有实际应用价值。
【关键词】：链轮故障检测 霍尔传感器 超声波测距 射频识别 红外测温
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ172.6
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 论文研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外的研究现状11-12
• 1.3 本论文的研究目标与内容12
• 1.4 本论文的结构安排12-13
• 第2章 系统的总体设计13-20
• 2.1 链轮介绍13-14
• 2.2 系统功能需求分析14-15
• 2.3 系统总体结构设计15-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第3章 系统硬件电路设计20-44
• 3.1 系统总体结构框图20-21
• 3.2 数据处理端硬件电路设计21-32
• 3.2.1 电源模块21-23
• 3.2.2 控制模块23-25
• 3.2.3 串口通信电路25
• 3.2.4 RS485通信电路25-26
• 3.2.5 实时时钟电路26-27
• 3.2.6 网络通信模块27-28
• 3.2.7 液晶显示模块28-30
• 3.2.8 GSM模块30-31
• 3.2.9 SD卡模块31-32
• 3.2.10 声光指示模块32
• 3.3 数据采集端硬件电路设计32-43
• 3.3.1 电源模块33-34
• 3.3.2 控制模块34-35
• 3.3.3 RS485通信模块35
• 3.3.4 红外测温电路35-37
• 3.3.5 DS18B20测温电路37-38
• 3.3.6 温度控制电路38-39
• 3.3.7 RFID射频模块39-40
• 3.3.8 霍尔传感器模块40-42
• 3.3.9 超声波检测电路42-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 系统软件设计44-53
• 4.1 数据处理端软件设计44-48
• 4.2 数据采集端软件设计48-49
• 4.3 通信协议设计49-51
• 4.3.1 下位机通信协议49-50
• 4.3.2 上位机通信协议50-51
• 4.4 上位机程序设计51-52
• 4.4.1 数据处理程序设计51-52
• 4.4.2 应用程序设计52
• 4.5 本章小结52-53
• 第5章 系统测试53-56
• 5.1 系统测试环境搭建53-54
• 5.2 系统功能测试54-55
• 5.3 本章小结55-56
• 结论与展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 附录1：系统实物图61-62
• 附录2：系统硬件PCB图62-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文63

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本文编号：1107488