Desain Sistem Limiter Besar Overload Limiter

- Dec 01, 2017-

Bila pembatas muatan derek crane sedang beroperasi, jika berat derek berada di dalam 90% nilai pengenal, pembatas dapat menampilkan berat sebenarnya dari objek. Jika berat benda melebihi 90% tapi kurang dari 105% nilai pengenalnya, Limiter pada tampilan bobot aktual benda pada saat bersamaan suara dan sinyal peringatan cahaya dikeluarkan secara otomatis memotong daya derek, sedangkan limiter dilengkapi dengan perangkat teknis yang kelebihan muatan untuk diperiksa oleh departemen pengawasan keselamatan.

2, keseluruhan desain sistem

Menurut prinsip kerja overload limiter, keseluruhan desain sistem ditunjukkan pada Gambar 1, ide perancangannya adalah sebagai berikut:

Sinyal lemah yang terdeteksi oleh sensor tekanan (sekitar 20uv) diperkuat oleh konversi A / D, dan kemudian sinyal digital dikirim ke port P1 pada mikrokontroler. Dalam kondisi kerja normal, mikrokontroler menafsirkan sinyal sesuai dengan sinyal layar P1 Drive port.

Jika bobot lebih dari 95% dari nilai pengenal, maka dikirim oleh sound drive tingkat rendah P3.0 dan sirkuit peringatan ringan. Jika berat mencapai atau melebihi 105% dari nilai pengenal, unit penghitung kelebihan muatan ditambah 1 akan dikirim keluar tingkat rendah oleh port P3.1 untuk menggerakkan sirkuit alarm yang dapat didengar dan visual. Relay akan memotong daya derek untuk melindungi derek.

Bagian perangkat keras juga merancang sirkuit perlindungan power-down, ketika daya sistem SCM tiba-tiba turun atau hilang, sirkuit perlindungan power-down dapat melindungi 8031 ​​konten sel memori. Ini akan menjamin keamanan sistem.

3, desain sistem hardware

3,1 master chip

Chip kontrol utama dari sistem kontrol memilih chip 8031 ​​pada chip mikrokomputer chip MSC-51 berkecepatan rendah, dan diagram pinout ditunjukkan pada Gbr. 2. Namun, chip 8031 ​​tidak memiliki memori program internal dan harus diperluas dengan memori program eksternal.

Ada lebih banyak dan lengkap I / O port di 8031. Secara khusus, ia memiliki full duplex 2 port serial. Port serial terdiri dari dua port I / O dan memiliki empat mode operasi Dipilih oleh pemrograman, 8031 ​​memiliki 32 I / O port lines, masing-masing, P0, P1, P2, P3, masing-masing sesuai dengan delapan baris, dimana port P3 adalah multiplex dual function port.

8031 memiliki lima sumber interupsi, masing-masing, dua prioritas, setiap prioritas sumber interupsi dapat diprogram. Lokasi tumpukannya juga dapat diprogram, dengan kedalaman tumpukan hingga 128 byte.

8031 memiliki dua timer 16-bit / counter, dapat diprogram untuk mencapai empat mode operasi. 8031 di internal RAM menyiapkan empat register kerja umum, total 32 register tujuan umum untuk mengakomodasi berbagai persyaratan interupsi atau subrutin nesting.

3.2 A / D converter

Pada pengukuran dan kontrol real-time SCM dan instrumentasi cerdas dan aplikasi lainnya, seringkali perlu mendeteksi perubahan analog yang terus menerus, seperti suhu dan tekanan, aliran, kecepatan, dan lain-lain ke dalam diskrit digital, dapat di masukan ke pemrosesan mikrokontroler.

Konverter AD yang digunakan dalam desain ini adalah MC14433, yang merupakan konverter A / D integral ganda. Tegangan output maksimum 199.9mV dan 1.999V dua file (ditentukan oleh VR tegangan referensi), kemampuan anti-interferensi, akurasi konversi tinggi, namun kecepatan konversi (sekitar 1 sampai 10 kali per detik). Baris ganda 24 dalam paket pin. Gambar 3 menunjukkan koneksi hardware MC14433 dan mikrokontroler.

3.3 pemilihan memori

Mikrokontroler pada umumnya memiliki sejumlah memori internal tertentu, namun tidak dapat memenuhi kebutuhan aktual, dibutuhkan konfigurasi memori eksternal: termasuk memori program dan memori data.

Karena 8031 ​​tidak memiliki ROM internal, program harus ditempatkan dalam memori eksternal, sehingga memori program eksternal harus diperluas. 8031 memiliki kapasitas memori data internal 128 byte, sistem menggunakan sedikit data, tidak memperpanjang memori data eksternal.

Pilihan memori program yang akan dikombinasikan dengan sistem yang sebenarnya untuk menentukan memori program yang terlalu kecil akan menyebabkan sistem tidak dapat dimuat, selain mempertimbangkan perluasan dan peningkatan sistem, sehingga untuk memperpanjang memori program meninggalkan beberapa margin. Sistem ini bukan program besar, perluasan 2KB 2716EPROM bisa jadi. 2716 adalah 2K * 8-byte UV yang terhapus EPROM dengan satu suplai + 5 V, operasi arus 75mA, arus 35mA terus dan waktu pembacaan 250nS, paket dual-in dual 24-pin. Gambar 4 menunjukkan hubungan antara koneksi hardware 2716 dan mikrokontroler.

Gambar 4 8031 ​​dan 2716 koneksi

3.4 Motor cut-off sirkuit

Bila berat benda mencapai atau melebihi 105% dari nilai pengenal, sistem akan mengirimkan sinyal oleh mikrokomputer chip tunggal untuk memotong daya motor secara otomatis. Gambar 5 menunjukkan rangkaian skematis rangkaian.

Gambar 5 motor cut-off sirkuit

4, desain perangkat lunak

Menurut prinsip kerja dan indikator teknis perangkat batas overload, perancangan perangkat lunak terutama mencakup komponen berikut: program inisialisasi, subrutin akuisisi data, program display nilai bobot, program nilai bobot kotor, peringatan dini atau program alarm, program display balik kelebihan beban . Karena keterbatasan ruang, artikel ini hanya memberikan diagram alir program utama, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.

5. Kesimpulan

Dalam tulisan ini, penelitian tentang pembatas kelebihan muatan perangkat pengaman kunci untuk derek besar dilakukan. Berdasarkan prestasi pembatas kelebihan muatan crane di dalam dan luar negeri, pembatas overload yang sederhana dan praktis untuk crane besar dirancang. Perangkat keras dan perangkat lunak dari masing-masing sistem Desain dilakukan dan aliran desain utama diberikan.