摘 要

为减少门式起重机工作时安全事故的发生，本文设计了门机起重量及幅角测量限制器，介绍了门式起重机限制器控制系统的硬件基本电路图，通过传感器实时监测门式起重机的负载重量以及幅角大小，经过运放放大接收到的传感器信号，将放大后的信号传输到单片机STC12C5A08AD中，通过CPU进行A/D转换以及处理，再将处理过的信号转变为实际的负载重量以及幅角大小，将实际的负载重量以及幅角大小与标定的负载重量以及幅角大小进行比较、处理。若实际参数大于标定参数则电机停止门式起重机停止运行;若实际参数小于标定参数则电机继续运行门式起重机正常运行，形成以STC12C5A08单片机为核心的能测试门式起重机负载重量及幅角大小并进行超负荷报警控制器的控制电路。除了硬件电路之外还有对个部分电路的软件编程调试。

关键词：门式起重机，单片机，超负荷，限制器

Abstract

In order to reduce the safety accidents of portal crane work, this paper designs a limiter of the portal crane’s bearing weight and argument,and introduces the hardware circuit diagram of portal crane limiter control system，sensor can real-time monitoring the bearing weight and argument of portal crane,after the sensor signal amplification,the amplified signal will be transmitted to the MUC STC12C5A08AD,then this signal will be processed and A/D conversion by CPU,the processed signal will be treated as load weight and size of the actual argument,finally compare the actual parameters and calibration parameters.If the actual parameter is greater than the calibration parameter,motor and the portal crane will stop running ;if the actual parameter is less than the calibration parameter,motor and the portal crane will continue running.Finally it formation a control circuit,which uses MUC STC12C5A08AD as it’s control-unit;it can test the portal crane’s bearing and argument,than control the running of the motor.In addition to the hardware circuit,there have the software programming of the circuit too.

Key Words：Portal crane;MUC;Overload;Limiter

目 录

摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract…………………………………………………………………………………………Ⅱ

1 绪论…………………………………………………………………………………………1

1.1起重机限制器研究的背景及其意义… ……………………………………………… 1

1.2国内外起重机限制器的研究现状… ………………………………………………… 1

1.3 课题研究的主要内容以及章节安排… … … … …………………………………… 2

2方案讨论…………………………………………………………………………………………3

3起重量及幅角测量的硬件设件……………………………………………………6

3.1 单片机型号选择及其电路设计…………………………………………………6

3.2重量信号检测电路设计…………………………………………………8

3.3幅角检测电路设计……………………………………………………………10

3.4显示电路设计……………………………………………………………11

3.5拉闸电路设计……………………………………………………………12

3.6电源电路设计……………………………………………………………13

4起重量及幅角测量的软件设件………………………………………………………………15

4.1 单片机模块软件设计……………………………………………………………15

4.1.1 信号传输到单片机进行A/D转换………………………………………16

4.1.2 重量计算软件设计…………………………………………………17

4.2 显示电路的软件设计……………………………………………………………22

总结…………………………………………………………………………………………24

致谢……………………………………………………………………………………………26

参考文献…………………………………………………………………………………27

附录Ⅰ…………………………………………………………………………………………Ⅰ

附录Ⅱ…………………………………………………………………………………………Ⅱ

1. 绪论

1.1 起重机限制器研究的背景及其意义

随着社会经济的不断发展，施工的机械化程度越来越高，对起重机的需求量越来越大。但起重机是一种蕴藏危险因素较多，事故发生机率较大的典型机械设备。门式起重机作为大型起重运输机械广泛使用在港口码头, 操作不当或超载容易引起翻车、折臂等严重后果,国内外每年都因超重作业造成的设备损坏甚之人身伤亡事故。任何起重机械都有其最大安全载何限度，超过限度轻则对设备造成损坏，重则机毁人亡，发生超载作业是造成起重机严重事故的主要原因之一。其次经常性的超载会使起重机疲劳损伤，最终引起事故或缩短起重机的寿命。因此为了防止事故的发生必需控制超重机在安全限度内工作，起重机超重量限制器成了必不可少的一部分。

1.2 国内外起重机限制器的研究现状