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基于AT89C51单片机曲柄压力机的安全监测控制系统
一、 选题简介、意义
在工业生产中,为了保证生产过程能正常、高效、经济的运行,必须对生产过程的某些重要工艺参数进行实时检测与控制,未为了保证设备完好及安全生产,需要对其进行安全监测。压力机是国家工业的支柱和技术水平的标志。因此对压力机的可靠性与效率等要求也越高。对压力机的优化设计也是必要的。压力机中曲柄压力机占有很大比重,曲柄压力机主要是通过飞轮将电机的能量存储,在工作的瞬间通过曲轴及与其相连的滑块对特定的模具做功而释放能量。古语有云:工欲善其事必先利其器,大量血的事实说明,每个企业每位员工的人身安全也许就是最初机器安全设计中一个被忽略的小细节。可见,工业生产中,安全为首要指标。
压力机机械所产生的危险是通过两种物理途径表现出来的。第一种为机械危害,它包括了气部件在工作状态下及失效时发生的因钳夹,挤压,冲压,摩擦和部件及材料的弹射所造成的伤害,这些伤害都比较容易识别;第二种称为非机械伤害,它包括了电气故障,化学品暴露、高温、噪声、震动和辐射等所造成的伤害。值得一提的是,把压力机正常工作状态下就存在的危险与由于电气安全装置或机械部件失效而造成的危险区别开来是非常重要的。所以所,压力机电气控制系统的安全设计和安全装置是预防事故的主要措施之一。目前大多数企业都出现安全问题以后再去弥补,生产生活中不可能存在100%的安全,但可以通过安全设计,安全考量与符合标准的方式把意外的概率降到最低点。首先是保证人身安全,其次是保证生产设备的安全,这与我国《机械压力机安全技术条件》中的有关要求是相符合的。
二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)
主要研究内容:
设计出一种基于AT89C51单片机曲柄压力机的安全监测控制系统。选用合适的传感器对工作状 态信息采集显示、处理,可实现温度监测控制、节点监测、过热报警等功能,从而实现对压力机的自动控制与安全监测,改变离散控制的现状,具有数控化、自动化和集成化的优点。
要解决的问题:
1.画出硬件电路系统的框图,设计出电路图。
2.传感器模块的选取及硬件电路设计。
3.软件编程,联机测试,显示界面制作。
4.联机调试及测试,完成基本设计。
主要目标:
1.设计一套实用、稳定、安全、高可靠性、低成本压力机安全监测自动控制系统。
2.设置冲压力、温度极限数值。
3.设计方法实现数值的显示及控制等。
4.有运动实时监测报警功能。
研究步骤:
第一阶段:查阅资料,确定课题方案,完成开题报告。
第二阶段:完成系统架构、确定相关器件的参数及选型。
第三阶段:软硬件调试测试及数据分析。
第四阶段:整理相关技术资料,完成毕业设计论文,准备答辩。
一、 设计(论文)体系、结构(大纲)
本课题设计的安全监测控制系统是基于Atmel公司的MCS-51系列AT89C51单片机为核心控制元件,对曲柄压力机的工作冲压力和易过热敏感区的温度等进行实时测控和实时显示。当压力数值超过所设定的安全值(单次为公称压力值,连续为公称压力值的0.8倍)时,将发出命令使压力机停止工作;同样将监测显示的温度信号与设定的温度极限值进行比较,如果超过设定安全值,则发出安全警报信号,并同时用显示电路显示测量点的编号,以便操作人员判断、排除和维修。从而减少不必要的人身安全隐患。
一、项目研究概况
1.国内外压力机用曲柄发展和研究现状。
2.曲柄压力机的故障分析及安全监测系统简介。
3.本课题研究的主要目标和内容及其意义。
二、总体方案设计
1.一般自动监测系统的实现方法。
2.本设计的总体方案原理框图。
三、硬件电路的设计和论证
1.压力机原理、单片机知识查阅。
2.力传感器、温度传感器的选择及参数设置。
3.电源电路、显示电路、报警系统等硬件电路设计。
4.硬件电路的焊接调试等。
四、软件设计
1.软件流程设计。
2.软件程序编写。
3.软件编译测试
五、完成软硬件系统的调试
1.系统的联调及安装测试。
2.数据的分析。
六、结论及展望
七、参考文献整理