基于M_BUS的塔式起重机数据采集系统的研究

发布时间：2017-05-09 17:16

  本文关键词：基于M_BUS的塔式起重机数据采集系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：塔式起重机是建筑行业的重要设备，在国民生产中发挥着重要作用。但是在建筑施工过程中，，由于人们的不安全操作而导致的事故比比皆是。因此，塔机的安全问题已不容忽视。传统的塔式起重机数据采集系统采用集中式的控制方式，该方式具有不易修改和扩充、对随机性强的工作场合适应性差等缺点。针对这些问题，本文采用模块化的方式对其进行研究，提出了基于M_BUS的塔式起重机数据采集系统。本文主要研究内容如下： 1、在分析塔机工作特点和安全监测要求的基础上，构建了基于M_BUS的塔式起重机数据采集系统总体方案设计。系统以ARM信息处理器为上位机，采用M_BUS总线技术为纽带，使得系统数据采集模块与核心ARM处理器实现无缝连接。 2、针对塔机数据采集系统实时性的要求，以塔机被测量的起重量、小车幅度、起升高度和自然风速等关键参数为对象，选择轴销式传感器、多功能小车变幅限位器、多功能起升高度限位器和三杯式风速传感器对被控对象进行测量。设计了以MSP430G2553单片机为核心的智能数据采集模块、M_BUS数据传输模块和ARM9数据存储模块，以及各个模块之间的接口电路。 3、根据M_BUS总线协议的要求，主要设计了数据采集模块和上位机的软件流程。数据采集模块根据传感器的输出信号形式进行A/D转换并通过M_BUS传输到上位机进行存储。上位机软件采用广播的方式对各个数据采集节点发送命令，并等待接收对应节点的数据。 4、根据搭建的实验平台对设计的系统进行了完整的功能和性能测试，测试结果表明该系统能够实时记录采集数据，达到了系统的设计要求。
【关键词】：MSP430G2553单片机 M_BUS总线 ARM9 塔式起重机
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH213.3;TP274.2
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究的目的和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 主要工作和论文结构安排13-16
• 第二章 塔机数据采集系统方案设计16-28
• 2.1 塔机工艺分析16-17
• 2.2 系统总体方案17-18
• 2.3 传感器选型18-22
• 2.3.1 起重量测量18-19
• 2.3.2 起升高度测量19-20
• 2.3.3 小车幅度测量20-21
• 2.3.4 自然风速测量21-22
• 2.4 M_BUS 总线模块22-26
• 2.4.1 总线主控制端芯片 XY10024-25
• 2.4.2 总线从设备端控制芯片 XY00125-26
• 2.5 本章小结26-28
• 第三章 塔机数据采集系统硬件设计28-42
• 3.1 塔机数据采集系统硬件设计28-29
• 3.2 数据采集模块硬件设计29-34
• 3.2.1 信号调理电路29-30
• 3.2.2 主控制芯片 MSP430G255330-32
• 3.2.3 数据转换模块32-33
• 3.2.4 通用串行通信接口（USCI）模块33-34
• 3.3 总线模块硬件设计34-37
• 3.3.1 总线主控制端芯片 XY10034-35
• 3.3.2 设备端控制芯片 XY00135-37
• 3.4 系统电源模块设计37-38
• 3.5 塔机数据采集系统硬件电路38-39
• 3.6 数据存储模块39-40
• 3.7 本章小结40-42
• 第四章 塔机数据采集系统软件设计42-52
• 4.1 数据采集模块软件设计42-46
• 4.1.1 初始化结构软件设计42-44
• 4.1.2 ADC 模块软件设计44-45
• 4.1.3 串口模块软件设计45-46
• 4.2 数据存储模块软件设计46-49
• 4.3 总线数据通讯协议49-50
• 4.4 本章小结50-52
• 第五章 塔机数据采集系统调试52-58
• 5.1 硬件调试52
• 5.2 软件调试52-57
• 5.2.1 数据采集模块软件调试52-54
• 5.2.2 上位机软件调试54-57
• 5.3 本章小结57-58
• 第六章 总结与展望58-60
• 6.1 总结58
• 6.2 存在问题与改进58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-66
• 攻读学位期间发表的学术论文目录66-67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：352947