塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文題目塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)山東省科技發(fā)展計劃項目(2011GGXl0318)計：學(xué)位論文63頁表格10個插圖28幅評閱人：指導(dǎo)教師：學(xué)院院長：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)進入了一個快速發(fā)展的時期，塔式起重機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)點在建筑施工中得到了廣泛的應(yīng)用。與此同時，與塔式起重機相關(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)計了塔式起重機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)用到塔式起重機的培訓(xùn)中，提高了培訓(xùn)的效率和安全性，進一步提高了操作人員的綜合素質(zhì)。本課題針對塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)進行了研究，以塔式起重機虛擬場景為基礎(chǔ)，設(shè)計了一套塔式起重機的硬件設(shè)備，包括聯(lián)動控制臺、控制柜、數(shù)據(jù)采集板以及故障四部分。該設(shè)備與塔式起重機虛擬場景實現(xiàn)了很好的銜接，增強了駕駛員在培訓(xùn)過程中的真實感和沉浸感。主要研

3、究內(nèi)容如下：(1)對塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)的功能進行分析，確定了需要模擬的塔式起重機的類型，根據(jù)該類型塔式起重機實現(xiàn)的功能，設(shè)計了一套用于實現(xiàn)塔式起重機運動的控制柜，該采集板包括塔式起重機的啟動電路部分、起升運動電路、回轉(zhuǎn)運動電路和變幅運動電路。同時，分析了聯(lián)動控制臺與采集板的接口電路的特點，設(shè)計了以繼電器為主要器件的電路。(2)為了實現(xiàn)塔式起重機模擬操作與故障再現(xiàn)系統(tǒng)和虛擬場景的通信，分析了需要傳輸?shù)穆?lián)動控制臺信號和故障信號

4、的特點，設(shè)計了一塊基于STM32控制器的采集板，包含硬件和軟件的設(shè)計，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)計中使用了標準外設(shè)庫和USB固件庫。該采集板使用的是USB協(xié)議，所以具有通用性、連線簡單、電路簡單以及成本低等優(yōu)點。(3)對塔式起重機常見的故障進行分析，確定了通過電路模擬故障的方法，然后分別對塔式起重機的啟動電路、起升電路、變幅電路和回轉(zhuǎn)電路等進行了故障的設(shè)計，較好的實現(xiàn)了故障再現(xiàn)。本系統(tǒng)使用了真實