基于嵌入式技術的礦用全液壓鉆機虛擬儀表系統(tǒng)研究.pdf

1、常規(guī)礦用全液壓鉆機儀表為機械式，通常只能顯示幾個關鍵部位的壓力。這些儀表信息對于鉆機的狀態(tài)反映十分有限，致使操作人員無法全面掌握鉆機的運行狀態(tài)，更無法及時發(fā)現鉆機故障。同時，機械式儀表不能存儲鉆機運行參數信息，當鉆機發(fā)生故障后，無法對故障進行歷史溯源。為及時、準確、全面地掌握鉆機運行狀態(tài)，本文針對礦用全液壓鉆機研制了一套虛擬儀表系統(tǒng)。該系統(tǒng)可監(jiān)測鉆機壓力、流量、溫度、液位、轉速、傾角、轉矩等13項參數，以軟件表盤、數字、柱狀圖等形式在7

2、寸LCD液晶屏上顯示，并具備數據存儲和關鍵部件故障預警功能。系統(tǒng)的研制主要從以下幾方面展開:
　　第一:系統(tǒng)總體開發(fā)方案的確立。根據礦用全液壓鉆機工作特性，分析了系統(tǒng)的總體功能需求，確定了系統(tǒng)硬件與軟件并行的開發(fā)思路，制定了“先開發(fā)、后調試、最終集成”的研究步驟，確保設計工作的有序開展。
　　第二:虛擬儀表系統(tǒng)硬件搭建。根據煤礦安全的要求，確定了系統(tǒng)硬件的整體布局。然后依照監(jiān)測參量的特性，選擇了合適的傳感器及數據采集器，實現

3、了鉆機狀態(tài)數據的采集。根據系統(tǒng)的功能需求，設計了嵌入式顯示屏的模塊電路，并通過集成調試檢驗了硬件功能，達到了設計預期。
　　第三:虛擬儀表系統(tǒng)軟件開發(fā)。確定軟件的整體架構，設計并編寫了硬件驅動層、平臺軟件層、應用程序層程序，實現了系統(tǒng)的數據計算與存儲、CAN通信、界面顯示、監(jiān)測診斷等功能。
　　第四:將虛擬儀表系統(tǒng)在ZDY3200S上進行室內驗證實驗，完成了鉆機結構的改造和虛擬儀表系統(tǒng)的集成，并通過對比實驗檢驗了系統(tǒng)功能的完