基于微机的恒力弹簧支吊架检测系统.pdf
一 。究与汤 清改勺卜微本?的 恒必弹黄支吊架检测 勇民统 庄俊华 ?兰州交通大学自控研究所 , 甘肃兰州 ! # 疑沂群厂%淤 控制液压换向阀的 号位 ? / 9 ? 57 0 作为主控芯片硬件结构 如图, + 。 传感器送来的模拟信号经放大 、 滤波 、 灯/转换 后 , 被.9 ?57 0单片机读取 , 并在系统内采用数字滤波技 术进行抗干扰处 理 , 并进行连续采集数据 , 在接收到上位 机发 出的锁存命令后 , 将当时采样值锁存至数据缓冲 区 , 等待向上位机传送 ? 当接 收到上位机发出的本地 址传 送数据命令后 , 则向86一29 7总线传送刚锁存的值 , 供上 位机接收 , 通讯数据采用 中断的方式传送 , 软件框图如图 2所示 。 + 控制下位机的设计 #号下位机 图,电气系统的组成 上位机用一个91 29 =5机作为上位机对数据进行集中 处理 , 再产生对 过程的控 制信号 , 传送 给#号单片机系 统 , 实现集中处理分散控制的模式 。 , +上 、 下位机之间的通讯 上 、 下位机的通讯采用计算机间通讯 常用的8 6 一29 7 通讯协议 。 ?电气标准 8 6一297标准是平衡方式的 , 采用平衡发送器和 差动 接收器 。 它用 两条线传送一个信号 , 相当于二个互为反相 的单端驱动器 。 它从根本上 消除了信号地线 , 它能较好地 抗共模干扰 。 所以 , 在距离 0 1 1 时 , 仍可达% 以 上 。 传送数据格式 本系统中上 、 下位机 间 的信号直接传送 , 采用传送格 式为 ! 0位起 始位 , 9位数据位 , 0位校验位 , 0位停止 位 , 波特率为291 9?57 0作 为主 控芯片 。 接收上 位机送来的控制 命令字 , 由 .9?57 0将命令 字分解 、 产生控 制信号 , 经 过 %+70 一, 光 电 隔离后 , 驱动电 保保护现场场 汁汁卜丫掣+ 户了 了 卜卜 之 竺芝 决鹭 半半燮失 锁存数数数将第二 二 据据据据据据据据据据将将数据送送第一 一一一一 ;比 数数据送送送送送送 比 陕复现场 场 返返回回 注 ! 的值?号下位机为 ! ? 。平 台上进行开发设计 , 编制成功的程序也直接 在; ? 平 台下运行 。 这种开 发 和 运行的可视化特性 , 既为程序设计节约了时间 , 又方便 了程序的操作使用 。 算例 % 广州 国 际新 机 场幕墙 工程 , 玻璃幕墙面积 +55 2 2 ?单棍 # , 靠自平衡体系结构支撑 。 玻 璃承 受正负风 压作用?这里仅取负风压# , 通 过不锈钢杆传递 为集中荷载八 、 几 、 几 、 凡作用在结 构上 。 自平衡体系结 构 的几何尺寸 , 1 4 2 , 处+ 1 42 , 内! 1 2 , 吸 0 1 42 , 5 5 402 , , 4 1 ! 02 , !二 02 , )钢管 ?#中4 ?22 , 钢索 ?#小+2 2 , 杨氏模量 二 10 了86 。 考虑实验安全检测所施加的风荷载 一 6 , 试 用法计算软件求支撑结构中点 的挠度 。 根据编制的决法计算 软件 , 输人自平衡体系结构的 基 本参数 % 形 状 , , 处 , 龟 , 伪 , , , ! , 4 , , , 物理量 ,荷载信息及坐标 , , : , ?玻璃 幕墙 分格坐 标# 。 在计算过程 中将负风压转换为正 风压 , 自动生成计算 文件算出 只 、 几 、 几 、 只及丈 。 小单元选取 = 5 , 源程序 快速运算 , 输出邢 5时结构各单元的挠度 、 转角 、 弯矩 、 剪力数值报表?略# , 可以进行强度设计及刚度计算 。 计算结果 % 只二! 1 , 几! 1+0 , 几! 1 00 , 只 ! 1 00 , 结构 中点 % ; 二 1 .! 2 2 一4了 2 二 ! 1 0 ·2 , 起始单元及末端单元的剪力 % 二5 1 5 , 试 1 55 。 4 验证 % %十口 % 二 艺只 4 1 !0 , 满足平衡条件 , 计算 二 结果正确 。 为了检测玻璃幕墙及 自平衡体系结构的空气渗透性 能 、 风压变形性能和结构挠度等 , 中山市盛兴幕墙有 限公 司委托广州建设 工程质 量安全检测中心对+ 5 2 2 表实验测试结果 检测项目 变形测试 变形测试 风压 ?6 #支撑结构中点挠度 ?2 2 # : 一 : 1 0 一 1 0 玻璃幕墙连同自平衡体系结构施加正负风 压进行变形检测 和安全检测 , 检测玻璃幕墙及支撑结构有无功能障碍及损 坏 , 测量玻璃及支撑 结构中点挠度 , 检测结果如表 所 不 。 计算结果在风压为一 6 情况 下 , 最大位移与表实 验值 1 0 22结果相同 , 误差为 1 + 。 自平衡体系杆索结构有限分析计算方法 , 它与有限单 元法不同 , 其实质是将局部解析解与全局数值解相结合的 计算方法 , 在计算技术上有重要创新 。 经广东省科技情报 所查新 , 国内未发现 相关的文献及成果报道 。 自平衡体系 结构已广泛应用于幕墙工程 , 单某国际新机场东西连接楼 玻璃幕墙支撑结构就达+ 多棍 , 已在多项大 、 中型幕墙 工程支撑结构中应用 , 具有广阔的应用前景和实用价值 。 参考文献 % 【 姜清海 , 张开成 , 刘斌 , 部金基 , 陈海等 1 幕墙钢索张力及 位移的计算与实验研究 1 机电工程技术 , + ! , ! +? # %+ 一+ 4 1 + 李耀庭 1 点 式玻璃幕墙的钢索杆结构 内力分析和挠度计算 · 建筑 结构 , + , ! ?+ # % 0 +一0 1 ! 姜清海 , 郭金基 等 1 钢索结构计算的有限分析法 刀 1 中山大 学学报?自然科学版# , + , 4 ?0# % 0 一 1 4郭金基 1 变截面开口薄壁杆件的有限分析法 1 中山大学学 报?自然科学版# , 0 , +4 ? 4 # % !一0 1 第一作者简介 % 姜清海 , 男 , 5 年生 , 湖北武汉人 , 程师 , 中山市盛兴 幕墙有 限公 司总工程师 。 研究领域 % 及钢索结构 。 已发表论文5篇 。 ?编辑 硕士 , 工 幕墙工程 膝召旗# ?上接第 ! 页# 至专家子程序 , 对过程 中的数据进行分 析 、 处理 , 对产品中存在的问题提供参考调整建议 。 系统 对检测过程的 自动控制是通过向# 号下位机发 出控制命令 来实现的 。 上位机 的软件采用 混合 语言编程 , 利用 汇编语 言高 效 、 实时性 , 编写上位5机与下位机通讯的接口子程序 , 控制86 一29 7 ? 利用数据库软件管理国家标准参数 、 企业 标准参数及 专家对产品分析的经 验数据 ? 利用高级语言 5 完成对系统的总体设计 , 包括 ! 对汇编程 序 、 数据库 的调用 ? 完成对测量数据的转换 、 计算 , 以及位移 一载荷 曲线显 示及测量数据表的打印 。 上位机软件操作采用菜单与热键相结合的设计方法 。 7系统可靠性与措施 本系统在设计过程 中采用 了多种抗干扰措施 。 总体方 案上采用将模拟量就近完成放大并转换成数字量 , 利用数 字量 进行远距离传送减少外界对被测量的干扰 ? 硬件抗干 扰主要采用了防止电源干扰引人 、 屏蔽电磁辐射 、 强弱电 信号用光电隔离 、 采用工控用 超大规模集成电路以减少系 统所用器件数等 ? 软 件上 , 下位机采用 一/ 技术 、 软件陷阱 , 在上 、 下位机间传送 的数据奇偶校验和 自动申 请重发送来保证传送的正确性 。 采用上述技术 , 经过现场 连续运行表明系统是可靠的 。 参考文献 ! 仁 0 ( 0 90一99 , 恒 力弹费支吊架 李慕洁 液压 传 动 与气压传动 4 邓京 ! 机械工业出版社 , 0?9? , 何立 民 456一7 0 单片机应用系统设计系统配显与接 口 技术 4 北京 ! 北京航空航天大学出版社 , 0 ? 作者简介 ! 庄俊华 , 男 , 0?37年生 , 江苏常州人 , 硕士研究生 。 研究领域 ! 计算机测控 。 编择 泛 滕召旗+ 挤扮毛 毛 22 2 2 墓燕挤沙
