2010_基于labview及单片机技术的回转窑轴线测量系统的研究new

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于Labview及单片机技术的回转窑轴线测量系统的研究姓名：王俊杰申请学位级别：硕士专业：机械制造及自动化指导教师：张云20100501摘要回转窑是在冶金、非金属矿、建材、耐火材料等工业领域生产中对散装或浆状物进行加热处理的热工核心设备。它的运行状况将会对企业的经济效益产生直接的影响【l】。回转窑主要是由简体，支撑装置，传动装置3大部分组成，筒体长期工作在重载、高温的恶劣环境下，受各种因素的影响，很容易使窑体运转轴线产生弯曲，引起窑体衬砖脱落，引发“红窑"事故，所以回转窑的轴线测量～直是回转窑的主要测量目标之一【2】。本文研究分析

2、了回转窑轴线弯曲产生的原因，通过比较国内外回转窑轴线测量的方法[31，根据国内较为先进的测量方法设计出了包括：机械结构设计、数据采集与处理程序、控制程序、电路系统、以及基于LabVIEW的人机界面设计等的窑轴线测量系统。该测量系统的仪器主要包括：水平和垂直位移传感器，无线数显标尺，标靶，周期传感器，遥控器，无线数传模块，单片机无线控制模块，步进电机，激光经纬仪，水准仪，笔记本电脑等设备。其中水平位移传感器数据是以无线数据传输的形式传送的，便于操作控制。通过对各挡窑体轮带的测量，获得数据，经过笔记本电脑主机的LabVIEW软件处理以后就可以得到各档位的旋转中

3、心坐标和窑轴线数据，以及窑体的偏摆曲线，它能直观地反映出回转窑的运行状态。水平位移传感器运用单片机控制步进电机技术，遥控完成水平位传感器标靶的准确定位，因此具有控制操作简单、定位准确、有自锁功能等一系列的优点。该定位系统主要由无线数显标尺，步进电机，驱动控制电路，遥控器等组成。定位时首先由遥控器A、C分别控制步进电机的连续进与退，拖动标尺标靶到达经纬仪指定位置附近，然后再由B、D精确控制步进电机步进与步退来准确定位，最后将标靶位置数据无线发送给笔记本电脑。通过对单片机技术和虚拟仪器技术的研究，在控制电路和数据传输与处理方面基本完成了各个模块的设计：基于la

4、bview无线数传模块与Pc机的串口通讯模块，数据处理与存储模块，单片机控制步进电机的模块等，并完成了人机交互面板的设计。本轴线测量系统采用无线控制，无线数传方式，便于操作。关键词：回转窑，无线控制，LABVIEW，轴线，测量AbstractRotarykiInisthecoreequipmentthatiSoftenusedtoheatbulkorslurrymaterialinmetallurgy,non-metallicminerals，buildingmaterials，refractoriesandotherindustrialoperation

5、。Itsstatecandirectrunimpactontheeconomicintheenterprises。Rotarykilnhave3majorcomponents：thekilnshell，supportequipment，transmissionequipment，thecylinder10ng-termworkinheavyduty,hightemperatureharshenvironments，subjecttovariousfactors，itiSeasytooperatekilnaxisofthebending,inturnlcad

6、toliningbrickoff,triggeringthe”redkiln”accident，SOthemeasurementofrotaryaxishasbeenoneofRotarfsmainobjectivemeasurementoThisarticleanalyzedthecausesofrotaryaxisbending，andputforwardasystemofrotarykilnaxismeasurementbycomparingthedomesticandinternationalmethodofrotaryaxismeasuremen

7、t：mechanicaldevices，asetofthedataacquisitionandprocessingprocedures，controlprocedures，circuitsystems，andhuman-machineinterfacedesignbasedonLabviewandSOon．Theequipmentsofthesystemmaininclude：horizontalandverticaldisplacementsensors，wirelessdigitalscale，target，periodicsensors，remote

8、control，wirelessdatatransmissionm