塔式起重機(jī)模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā).pdf

1、山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文題目塔式起重機(jī)模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)山東省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2011GGXl0318)計(jì)：學(xué)位論文63頁(yè)表格10個(gè)插圖28幅評(píng)閱人：指導(dǎo)教師：學(xué)院院長(zhǎng)：學(xué)位論文完成日期：萎山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要目前，建筑行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，塔式起重機(jī)因具有較高的起升高度、較大的工作幅度和較小的占地空間等優(yōu)點(diǎn)在建筑施工中得到了廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí)，與塔式起重機(jī)相關(guān)的事故也不斷發(fā)生，事故的原因不盡相同。為了提高操

2、作人員操作的熟練程度和故障檢修的能力，本課題設(shè)計(jì)了塔式起重機(jī)模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)，將現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到塔式起重機(jī)的培訓(xùn)中，提高了培訓(xùn)的效率和安全性，進(jìn)一步提高了操作人員的綜合素質(zhì)。本課題針對(duì)塔式起重機(jī)模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，以塔式起重機(jī)虛擬場(chǎng)景為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一套塔式起重機(jī)的硬件設(shè)備，包括聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)、控制柜、數(shù)據(jù)采集板以及故障四部分。該設(shè)備與塔式起重機(jī)虛擬場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)了很好的銜接，增強(qiáng)了駕駛員在培訓(xùn)過(guò)程中的真實(shí)感和沉浸感。主要研

3、究?jī)?nèi)容如下：(1)對(duì)塔式起重機(jī)模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)的功能進(jìn)行分析，確定了需要模擬的塔式起重機(jī)的類型，根據(jù)該類型塔式起重機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能，設(shè)計(jì)了一套用于實(shí)現(xiàn)塔式起重機(jī)運(yùn)動(dòng)的控制柜，該采集板包括塔式起重機(jī)的啟動(dòng)電路部分、起升運(yùn)動(dòng)電路、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)電路和變幅運(yùn)動(dòng)電路。同時(shí)，分析了聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)與采集板的接口電路的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了以繼電器為主要器件的電路。(2)為了實(shí)現(xiàn)塔式起重機(jī)模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)和虛擬場(chǎng)景的通信，分析了需要傳輸?shù)穆?lián)動(dòng)控制臺(tái)信號(hào)和故障信號(hào)

4、的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一塊基于STM32控制器的采集板，包含硬件和軟件的設(shè)計(jì)，硬件電路包括STM32控制器最小系統(tǒng)電路和USB通信接口電路，軟件設(shè)計(jì)中使用了標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)和USB固件庫(kù)。該采集板使用的是USB協(xié)議，所以具有通用性、連線簡(jiǎn)單、電路簡(jiǎn)單以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。(3)對(duì)塔式起重機(jī)常見(jiàn)的故障進(jìn)行分析，確定了通過(guò)電路模擬故障的方法，然后分別對(duì)塔式起重機(jī)的啟動(dòng)電路、起升電路、變幅電路和回轉(zhuǎn)電路等進(jìn)行了故障的設(shè)計(jì)，較好的實(shí)現(xiàn)了故障再現(xiàn)。本系統(tǒng)使用了真實(shí)