塔式起重机状态监控器设计

摘要

塔式起重机状态监控器的设计是针对智能塔式起重机控制器在工地实际施工中的安全隐患而研制，其目的是通过对运行状态的监控和预警，通过操作控制系统自动控制或预警提醒操作人员采取相应的措施避免安全事故。本设计采用STC89C51作为主板的控制核心，采用了STC公司的高密度、非易失性存储技术制造，它有较小的精简I/O端口，体积很小。主要有鉴相电路来辅助完成电动机的转向，塔式起重机监控回路主要由光电旋转编码器，电动机 ，鉴相电路，LED显示等组成。光电旋转编码器的特点是具有体积小、重量轻，安装方便，性价比极高的显著优点。通电后，直流电动机的转动，直流电动机的好处就是力矩大，可以很容易的吊起重物，接着光电旋转靠编码器来确定塔式起重机的起吊高度，鉴相电路和光电旋转编码器连接在一起，LED显示连接在鉴相电路中，靠光电旋转编码器的读取，传送给鉴相电路，鉴相电路可以读出直流电动机的正反转，然后经过单片机处理然后显示出当时高度，通过LED显示出来，则可计算出相应的监控数据，并且判断计算出的监控数据是否在工作许可范围内。

关键词　状态监控器；鉴相电路；A/D转换模块；单片机；

目 录

摘要I

引  言1

第1章 绪论2

1.1 塔式起重机状态监控器研究现状2

1.2 塔式起重机状态监控器研究的意义3

1.3 塔式起重机状态监控器设计的基本原理3

1.4 塔式起重机状态监控器监控项目及依据4

1.4.1 载重小车行车距离与起重物重量的监控4

1.4.2 起重物高度的监控5

1.4.3 起升机构输出电压与输入信号相位差的监控5

第2章 状态监控器结构设计6

2.1 塔式起重机状态监控器整体设计思路6

2.2 塔式起重机状态监控器整体框图7

2.3 STC89C51单片机控制芯片8

第3章 状态监控器硬件设计9

3.1 鉴相电路部分的设计9

3.2 光电旋转编码器11

3.3 压力传感器电路12

3.4 A/D 模数转换芯片14

3.5 LED数码管显示电路15

3.6 报警电路17

第4章 状态监控器性能与应用测试18

4.1 塔式起重机状态监控器电子电路模拟试验18

4.2 塔式起重机状态监控器电子电路应用试验19

4.3 测试结论19

第5章 状态监控器设计结论与展望20

参 考 文 献22

致 谢23

附件一 原理图24

附件二 元器件清单25