天车防碰系统具体操作设计毕业论文

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1、天车防碰系统具体操作设计毕业论文目录第1章绪论11.1天车防碰系统研究意义与前景11.2天车防碰系统的国内外发展11.3任务要求2第2章方案论证32.1总方案框图32.2主控制模块的选择32.3测距模块的选择42.4显示模块的选择62.5电机调速模块的选择7方案确定12第3章硬件电路设计133.1AT89C51主控制模块133.2CX20106超声波接受模块153.3发射电路方案设计163.4系统显示电路设计163.5驱动电路的设计17第4章软件设计254.1系统软件功能程序流程图254.2系统安全天车距离模型284.2.1系统安全跟车距离模型的建立2

2、84.2.2模型中各参数的确定31第5章结论33致谢34参考文献35附录Ⅰ36附录Ⅱ37附录Ⅲ5562第1章绪论1.1天车防碰系统研究意义与前景天车又称起重机、吊车，是现代工业生产中的一种重要装备，种类繁多，使用量大。它是一种用来起吊、放下和搬运重物的设备，在工矿企业中应用非常广泛。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成矩形的工作范围，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。随着天车在经济建设中的地位越来越重要，天车的使用越来越广泛，对于天车的使用、管理与安全检验等方面的要求也越来越

3、严格，尤其是安全检验方面。为此，国家专门颁布了《起重机安全检验大纲》等规定，对起重机的安全防碰撞装置有了更新的要求。很多厂矿企业车间使用的天车往往是多台配合使用，以起吊大型超重的设备。在同一建筑物内，同层、上下层、或上中下三层设置轨道运行式起重机的情况下，由于调度不易，容易出现碰撞事故，造成操作人员生命威胁和财产损失。而且天车使用频繁、现场灰尘大、噪音大、电磁干扰严重、环境恶劣，尤其是夜间操作时，视线昏暗，更容易出现生产事故。近年来，天车撞人致伤、致死事故屡屡发生。经分析，事故发生的原因是天车自带的安全装置即防碰撞装置未起作用或根本就没有安装防碰撞装置

4、所致。因此，研究一种安全可靠，能够稳定运行的天车防碰系统有着重要的意义。1.2天车防碰系统的国内外发展天车防碰系统是石油、天然气、盐业、地矿等钻探作业中，钻机游动滑车顶撞天车事故安全预防的保障系统。随着微电子学、传感技术、自动化控制的迅猛发展，这些技术已经完全应用于天车防碰系统中，出现了新一代的数显防碰装置。在钻井过程中，它能对钻机游动滑车的上升或下放过程实行直观的高度显示，并对顶撞天车事故实施随钻监测、声光报警、自动控制，特别在雪天、雨天、大雾天、夜间等特殊情况下，使司钻可直观方便地通过观察显示数据而清楚地知道此刻游动滑车所处的距离位置。天车防碰系统

5、发展分为普通型防碰系统和数字型防碰系统。国内外1997年以前生产的天车上配备大多为普通型防碰系统，它是通过绞车滚筒轴上方的防碰肘阀(过卷阀)来控制刹车气路。国外IDECO公司系列天62车、修井机所采用的天车防碰系统(KOoMEY公司的产品)均属此原理。国内部分产品离合器控制阀的进气不是来自天车防碰开关，天车防碰系统不起作用，离合器仍能结合进行作业，一旦滚筒过卷，刹车气缸作用，滚筒离合器不能自动断开，如果司钻没能及时关闭离合器控制阀，动力或传动系统的势能仍能输入滚筒，滚筒在动力或传动系统的势能和刹车的共同作用下，不能保证迅速制动。自从1997年数显防碰天

6、车问世以来，国内外生产的电驱动天车及部分机械驱动天车配备了此套装置。它是集显示天车游动滑车距离及防止游动滑车碰撞天车于一身的新型控制器，能显示游动滑车从0.1m至钻台以上200m内任意位置距离，具有在特定位置报警并对绞车制动的动能，可以大大方便司钻的操作。该装置由可编程控制器、数显操作盘、编码器等主要部件组成。由安装在绞车滚筒轴端的编码器，将游车大钩的距离转换成绞车滚筒的旋转量，再把滚筒的旋转量转化成脉冲输出给可编程控制器，可编程控制器通过数学运算，将编码器送来的脉冲进行处理、转换后输出2路信号：一路送至数显操作盘以供显示；一路输出给天车电动机，控制刹

7、车动作。普通型天车防碰系统根据对现场使用情况的考查，工作基本正常。但由于天车防碰系统属于一种安全预防事故发生的装置，安全可靠很总要。普通型天车防碰系统属于传统机械式防碰系统。无法显示实时距离，设备可靠性差。已经属于淘汰产品。数显型天车防碰系统数显天车防碰系统以其安全可靠、操作简便、数据直观等优点，已经完全被现场使用者所认可。在近几年现场使用情况的基础上，又对其进行了改进，使用性能不断趋于合理和完善，从而很好的满足了天车现场的需要。1.3任务要求该设计主要完成对天车距离的自动监测与报警。包括传感器与测量电路设计、报警电路设计、主机及扩展部分设计、通信部分

8、和系统软件设计。技术要求：（1）天车行进不能碰撞。（2）当天车之间的距离小于5米时，提出声光报