基于MMA7455的施工升降机安全控制系统的设计
MMA7455数字输出支持I2C、SPI接口方式。本系统为兼容数据的存储,选用I2C接口方式获取当前加速度值。通过对比标准重力加速度值来修正采集的重量传感器值。若加速度值大于一个阈值,则认为当前处于动载荷变化较大时刻,则舍弃当前采集的重量传感器的A/D值,采用上一个采集流程的值。再通过对重量传感器值进行一阶滤波后,输出显示当前载荷的百分比。因此,能有效减少升降机在起升和制动由于加速度变化而产生的误报警情况,为建筑施工安全运行提供重要保障。
2.3 数据存储及接口电路模块设计
数据存储及接口电路模块是该系统的核心模块,能够存储施工升降机运行的各项安全参数。存储的数据内容主要包括施工升降机“学习”时设置的零点值和增益值,还将其运行时每次过载值、额定值、呼叫楼层、过载时间、加速度异常值、上电时间和掉电时间进行存储。记录上电时间和掉电时间可以更好地督促操作人员按操作手册安全工作,防止人为关闭或旁路超载保护器,避免了安全隐患。
AT24C64是一个容量为64 KB的串行CMOS EEPROM,该器件通过I2C总线接口进行操作。另外,设计了U盘读写的电路及USB接口,选用芯片CH375来实现。它具有8 bit数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出,可以方便地挂接到单片机等控制器的系统总线上。通过采用提供的FAT32文件系统,能够轻松实现U盘上各级文件级的应用。当系统检查到有U盘插入时,指示灯亮,即可将数据转存入U盘,为管理者和监管部门提供实时数据参考[5]。U盘接口电路原理图如图3所示。
2.4 无线楼层呼叫接收模块设计
无线楼层呼叫接收模块由呼叫分机和接收主机组成。无线楼层呼叫分机安装在各个楼层入口处,主机安装在施工升降机吊笼内。无线编解码电路采用台湾普城公司的PT2262/PT2272,它最多可有12位(A0~A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供 531 441 地址码,PT2262 最多可有 6 位(D0~D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从 17 脚串行输出,用于工业无线遥控发射电路。在该系统中各个楼层分机需要设置好唯一的楼层号当有楼层呼叫时,通过编码芯片PT2262将楼层号编码后,由315 MHz无线发送模块发送出去。接收主机通过315 MHz无线接收模块接收到楼层编码信号,由解码芯片PT2272解码后,送单片机处理来实现楼层信号的无线呼叫与应答[6]。采用315 MHz无线收发模块实现多对一的无线组网方式,避免了施工过程中随着楼层的升高线路铺设的麻烦,具有比有线组网方式具有更加灵活、实用的优点。无线楼层呼叫分机原理如图4所示。
2.5远程通信模块设计
远程通讯部分采用QUECTEL公司的M10模块,它基于工业标准接口,支持GSM/GPRS 850 MHz/900 MHz/ 1 800 MHz/1 900 MHz的语音、短信、数据传输和传真等功能,具有小尺寸、低功耗的特点,是一款SMD类型的GSM/GPRS四频模块,可以很方便地嵌入到工业应用中。单片机通过对串口的操作,利用AT指令与M10模块通信,实现短信息的收发及数据的传输。管理人员只需发送短信息到远程通信模块即可获取施工升降机参数或者设置是否需要短信报警等功能,为施工升降机租赁管理带来方便。
3 系统软件设计
开机后进行系统的初始化,包括主控MCU自身初始化和显示参数的初始化,系统判断是正常运行状态或是设置状态。当运行状态正常时,则获取重量传感器的值和加速度值,经过校正处理后输出显示并且判断是否报警。若报警则存储当前报警参数信息,并且驱动声光报警装置,检查是否有楼层呼叫信号产生,若有呼叫信号则根据楼层数和当前吊笼的载荷驱动电机正反转,将吊笼运行至呼叫楼层。系统同时检查是否有U盘接入系统,若有则复制存储区内容到U盘。设置状态时,通过获取当前的按键值进行系统自检或者零点、增益等参数的设置。设置完成后清除设置状态标志,返回到正常运行状态。主系统软件流程图如图5所示。
4 实验数据分析
施工现场,通过编写测试程序。施工升降机载一定载荷时,连续往返运行一次,通过串口实时观察加速度数据、重量传感器A/D值、显示的百分比值。实验数据如表1所示(表中数据只是列出了加速度有剧烈变化时的一段值)。从表中数据可以看出,没有加入加速度传感器校正时,百分比值超出了95%的预警值,发生了误报警的情况;而加入加速度校正后的显示值只有微小的波动,能满足现场的需求。大电流电感
高频铁氧体变压器 电感 频率匹配问题网上买了个UF80 U型磁芯(磁柱横截 22MM*32MM)用来绕高频变压器。
电压输入为310V(市电整流滤波输入),想高频逆变升至7000V左右,功率有1000多瓦最好。
电路用3525或3845控制IGBT
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三,试机时爆了一个400V,470uF电容