基于無線傳輸技術的設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究
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在設備的振動檢測上選用palacetekVS101電子振動變送器，該振動變送器監(jiān)測機器的異常振動預測機器的損壞。VS101主要監(jiān)測以下主要的機器故障種類：轉子不平衡(約40％)，不對中(約15％)，轉承損壞(約15％)，皮帶損壞(約15％)，VS101將提供報警或關閉機器電源，保護機器不受損傷，在大多數(shù)情況下，振動可以在機器損壞前的相當長時間內(nèi)體現(xiàn)機器的問題。它技術先進，采用先進的高級集成的專業(yè)電子電路，整個系統(tǒng)無機械部件。而且安裝簡便，僅需2只螺絲釘固定。它內(nèi)置探頭，并且有全封閉鋁外殼，達到防塵防水標準。
1．3 無線傳輸模塊PTR2000
PTR2000是接收發(fā)射合一的無線傳輸模塊；它的工作頻率為國際通用的數(shù)傳頻段433 MHz；而且抗干擾能力強，特別適合工業(yè)控制場合；采用DDS+PLL頻率合成技術，頻率穩(wěn)定性極好；它的靈敏度高，達到105dBm；低工作電壓(2．7 V)，功耗小。它具有2個頻道，特別滿足需要多信道工作的特殊場合，工作速率最高可達20kb／s(也可在較低速率下工作如9 600 b／s)。可直接接CPU串口使用如8031，也可以計算機RS232接口。軟件編程非常方便。由于采用了低發(fā)射功率、高接收靈敏度的設計。使用無需申請許可證。
1．4 單片機
本系統(tǒng)采用的單片機是Atmel公司生產(chǎn)的16。Atmega16具有A／D轉換功能和1MIPS／MHz(百萬條指令每秒／兆赫茲)的高速處理能力。ATmega16有一個10位的逐次逼近模型／數(shù)轉換器ADC。ADC與一個8通道的模擬多路復用器連接，能對來自ATmega16端口A的8路單端輸入電壓進行采樣。單端電壓輸入以0V(GND)為基準。ADC包括一個采樣保持電路，以確保在轉換過程中輸入到ADC的電壓保持恒定。ADC由ATmega16的AVCC引腳單獨提供電源。AVCC與VCC之間的偏差不能超過±0．3V。ATmega16內(nèi)部提供標稱值為2．56V的基準電壓，以及AVCC，基準電壓可以通過在AREF引腳上加一個電容進行解耦，以更好地抑制噪聲。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集部分單片機供電采用的是外部+5V電源供電方式。本文引用地址：http://www.104case.com/article/157751.htm
2 系統(tǒng)的設計
2．1 單片機(Atmega16)與PTR2000的接口電路
如圖2由傳感變送器將工業(yè)現(xiàn)場的設備運行狀態(tài)的信息轉化為電量，傳感器輸出的電信號經(jīng)過信號調(diào)理電路的調(diào)理分別輸入單片機的八個模擬信號輸入端ADC0～ADC7，由單片機的A／D轉換功能將模擬信號轉化為數(shù)字信號。單片機通過PD4接PTR2000的CS(頻道選擇端，CS=1時，PTR2000的工作頻率為433．92MHZ，CS=0時，PTR2000的工作頻率為434．33MHZ)，PD5接PTR2000的PWR(節(jié)能控制端，PWR=1時，PTR2000為正常工作狀態(tài)，PWR=0時，PTR2000為待機微功耗狀態(tài))，PD6接PTR2000的TXEN(發(fā)送接收控制端，TXEN=1時PTR2000工作于發(fā)送方式，TXEN=0時，PTR2000工作于接收方式)來控制與PTR2000的DO、DI相連的RXD、TXD實現(xiàn)串口無線收發(fā)傳輸數(shù)據(jù)。
2．2 工控機(PC)與PTR2000的接口電路
工控機通過串口與PTR2000相連，以無線方式采集現(xiàn)場設備運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并對采集的數(shù)據(jù)進行處理。工控機與PTR2000接口電路如圖3所示。因為PTR2000是TTL電平，所以與工控機的串口相連接時，需要用MAX232進行電平轉換。F1為9針標準串口接插件，它與工控機串口相連。RTS為串口請求發(fā)送信號，它可以控制PTR2000的收發(fā)狀態(tài)。RTS經(jīng)電平轉換與PTR2000無線MODEM的TXEN相連。計算機要發(fā)送數(shù)據(jù)時，RTS變?yōu)檫壿?有效，亦即PTR2000的TXEN被置為1，此時可發(fā)送數(shù)據(jù)；計算機接收數(shù)據(jù)時，RTS變?yōu)檫壿?有效，亦即PTR2000的TXEN被置為0，此時可接收數(shù)據(jù)。
3 系統(tǒng)軟件設計
軟件部分的編程主要分兩方面，1)下位機(即數(shù)據(jù)采集端)，主要對單片機進行編程；2)上位機(即數(shù)據(jù)處理端)，主要對工控機進行編程。
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