全國
手機版|
關注公眾號|
下載手機APP 港口起重機是一種蘊藏危險因素較多、shigufashengjilvjiaodadegongchengjixie，guoneiwaimeiniandoufashengdaliangyingangkouqizhongjishiguzaochengdeshebeisunhuaishenzhirenshenshangwangshigu。renheqizhongjidouyouqizuidaanquanzaihexiandu，chaoguozhegexiandu，qingzeduishebeibujianzaochengsunhuai，zhongzefashengzhengcheqingfudeexingshigu。yinci，bixukongzhiqizhongjizaianquanxianduneigongzuo。zaizhezhongtiaojianxia，juyouzaihe、力矩限製功能的起重機力矩限製器成為保證起重機安全作業的必不可少的保護裝置。
起qi重zhong機ji工gong作zuo環huan境jing一yi般ban比bi較jiao惡e劣lie，工gong作zuo現xian場chang的de幹gan擾rao很hen嚴yan重zhong。所suo以yi在zai係xi統tong設she計ji上shang，應ying該gai采cai取qu必bi要yao的de軟ruan硬ying件jian措cuo施shi，減jian小xiao甚shen至zhi消xiao除chu各ge種zhong不bu良liang因yin素su對dui它ta的de影ying響xiang和he損sun害hai，提ti高gao工gong作zuo的de穩wen定ding性xing和he可ke靠kao性xing，單dan片pian機ji係xi統tong的de可ke靠kao性xing是shi由you多duo種zhong因yin素su決jue定ding的de，其qi中zhong係xi統tong的de抗kang幹gan擾rao性xing能neng是shi係xi統tong可ke靠kao性xing的de重zhong要yao指zhi標biao。
2. 幹擾渠道和抗幹擾措施
幹擾串入係統的渠道主要有三條，即空間幹擾(場幹擾)，它通過電磁波輻射串入係統；過程通道幹擾，幹擾通過與主機相連的前向通道、後向通道及與其它主機的相互通道進入；供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)幹(gan)擾(rao)。一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)，空(kong)間(jian)幹(gan)擾(rao)在(zai)強(qiang)度(du)上(shang)遠(yuan)小(xiao)於(yu)其(qi)它(ta)兩(liang)個(ge)渠(qu)道(dao)串(chuan)入(ru)的(de)幹(gan)擾(rao)，為(wei)了(le)克(ke)服(fu)空(kong)間(jian)幹(gan)擾(rao)，對(dui)機(ji)殼(ke)采(cai)取(qu)良(liang)好(hao)的(de)屏(ping)蔽(bi)與(yu)正(zheng)確(que)的(de)接(jie)地(di)。若(ruo)采(cai)用(yong)了(le)直(zhi)流(liu)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)供(gong)電(dian)，供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)幹(gan)擾(rao)較(jiao)小(xiao)，主(zhu)要(yao)考(kao)慮(lv)過(guo)程(cheng)通(tong)道(dao)的(de)幹(gan)擾(rao)。過(guo)程(cheng)通(tong)道(dao)是(shi)前(qian)向(xiang)接(jie)口(kou)、後向接口進行信息傳輸的路徑，在過程通道中長線傳輸的幹擾是主要因素。按照經驗，當微處理器的主振頻率為lMHz時，傳輸線大於0．5m或者主振為4MHz時，傳輸線大於0、3m，即ji作zuo為wei長chang線xian傳chuan輸shu處chu理li，單dan片pian機ji過guo程cheng通tong道dao的de長chang線xian傳chuan輸shu不bu可ke避bi免mian。單dan片pian機ji應ying用yong係xi統tong中zhong，傳chuan輸shu線xian上shang的de信xin息xi多duo為wei脈mai衝chong波bo，它ta在zai傳chuan輸shu線xian上shang傳chuan輸shu時shi會hui出chu現xian延yan時shi、畸變、衰減、通道幹擾等。為了保證長線傳輸的可靠性，主要措施有光電藕合隔離、雙絞線傳輸、阻抗匹配等。
A阻zu抗kang匹pi配pei措cuo施shi主zhu要yao通tong過guo阻zu抗kang匹pi配pei器qi來lai實shi現xian。匹pi配pei原yuan理li其qi實shi就jiu是shi為wei了le保bao證zheng輸shu入ru信xin號hao最zui大da程cheng度du的de傳chuan人ren設she備bei，要yao求qiu輸shu入ru功gong率lv在zai傳chuan輸shu線xian上shang的de損sun耗hao要yao小xiao，隻zhi有you當dang接jie入ru設she備bei的de傳chuan輸shu線xian的de阻zu抗kang(純電阻)等於設備的輸入阻抗(實數部分)gonglvcaihuizuidadebeichuanshu，dangshebeideshuruzukangbaohanrongkanghuogankangshi，jiuhuichanshengjiaodashuaijian，zheshijiuyaoyongdaozukangpipeiqile，barongkanghuogankangdixiaodiao。datishang，zukangpipeiyouliangzhong，yizhongshitouguogaibianzukangli，lingyizhongzeshitiaozhengchuanshuxiandebochang。
B光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)措(cuo)施(shi)主(zhu)要(yao)通(tong)過(guo)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)來(lai)實(shi)現(xian)。光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)以(yi)光(guang)電(dian)轉(zhuan)換(huan)原(yuan)理(li)傳(chuan)輸(shu)信(xin)息(xi)，它(ta)不(bu)僅(jin)使(shi)信(xin)息(xi)發(fa)出(chu)端(duan)與(yu)信(xin)息(xi)接(jie)收(shou)並(bing)輸(shu)出(chu)端(duan)是(shi)帶(dai)電(dian)絕(jue)緣(yuan)的(de)，從(cong)而(er)對(dui)地(di)電(dian)位(wei)差(cha)幹(gan)擾(rao)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)抑(yi)製(zhi)能(neng)力(li)，而(er)且(qie)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)抑(yi)製(zhi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)能(neng)力(li)，且(qie)速(su)度(du)高(gao)，價(jia)格(ge)低(di)，接(jie)口(kou)簡(jian)單(dan)，因(yin)而(er)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)隔(ge)離(li)器(qi)的(de)型(xing)號(hao)有(you)很(hen)多(duo)如(ru)二(er)極(ji)管(guan)一(yi)二(er)極(ji)管(guan)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)、二極管一晶體管光電耦合器、二極管一達林頓管光電耦合器、二極管-T幾邏輯電路光電耦合器等。
Cshuangjiaoxianchuanshucuoshizhuyaotongguoshuangjiaoxianchuanshuqilaishixian。shuangjiaoxianyibanshizhiwangxian，shuangjiaoxianchuanshuliyongchafenchuanshuyuanli，zaifasheduanjiangshipinxinhaobianhuanchengfuduxiangdeng、jixingxiangfandeshipinxinhao，tongguoshuangjiaoxianchuanshuhou，zaijieshouduanjiangergejixingxiangfandeshipinxinhaoxiangjianbianchengtongchangdeshipinxinhao，gunengyouxiaoyizhigongmoganrao，jishizaiqiangganraohuanjingxia，qikangganraonengliyuanbitongzhoudianlanhao，tongyigenwangxianxianghuzhijianbuhuifashengganrao。shuangjiaoxianchuanshuqichangjiandexinghaoyou3類線，5類線和超5類線，以及最新的6類線，前者線徑細而後者線徑粗。
3. 硬件的抗幹擾設計
影響單片機係統可靠安全運行的因素主要來自係統內部和外部的各種電氣幹擾，並受係統結構設計、元器件選擇、安裝、zhizaogongyiyingxiang。zhexiedougouchengdanpianjixitongdeganraoyinsu，changhuidaozhidanpianjixitongyunxingshichang，qingzeyingxiangchanpinzhilianghechanliang，zhongzehuidaozhishigu，zaochengzhongdajingjisunshi。tongchangkecaiyongyixiasuoshufangfashixianyingjiandekangganrao。
3.1 供電係統抗幹擾
係統的供電不直接使用起重機的直流電源，DC—DC變換之後向係統供電，獲得高質量的直流電壓。使用不同DC—DC模塊將模擬地和數字地隔離開。
3.2 印刷電路板設計的抗幹擾措施
印刷電路板是單片機應用係統中器件、信號線、電源線的高密度集合體，印刷電路板設計的好壞對抗幹擾能力影響很大，故印刷電路板的設計絕不單是器件、線路的簡單布局安排，還必須符合抗幹擾的設計原則。通常有下述抗幹擾措施：
3.2.1 地線設計
應用係統中地線結構大致有係統地、機殼地、數字地和模擬地等。接地是抑製幹擾的重要方法，如能將接地和屏蔽正確結合起來使用可解決大部分幹擾問題。
3.2.2 去藕電容配置
在印刷電路板的各個關鍵部位配置去耦電容是印刷電路板設計的一個常規做法。電源輸入端跨接10—100F的電解電容器。每個集成電路芯片都安置了一個0．01F的陶瓷電容器。電容引線很短。
3.2.3 其他措施
CMOS芯片的輸入阻抗很高，易受感應，對其不用的引腳進行了接地或接正電源的處理。繼電器、按鈕等在操作時會產生火花，設計中，我們利用RC電dian路lu加jia以yi吸xi收shou，繼ji電dian器qi線xian圈quan兩liang端duan還hai並bing接jie了le續xu流liu二er極ji管guan。實shi踐jian表biao明ming，元yuan器qi件jian的de質zhi量liang對dui係xi統tong影ying響xiang很hen大da。因yin此ci應ying選xuan擇ze正zheng品pin元yuan器qi件jian。使shi用yong前qian要yao進jin行xing必bi要yao的de篩shai選xuan。對dui於yu接jie插cha件jian，應ying選xuan擇ze抗kang震zhen性xing能neng好hao，接jie合he可ke靠kao，可ke防fang鬆song的de。傳chuan輸shu電dian纜lan應ying具ju有you性xing能neng良liang好hao的de屏ping蔽bi層ceng，耐nai老lao化hua，抗kang損sun傷shang，不bu易yi斷duan線xian。
3.3 屏蔽與接地措施
用(yong)金(jin)屬(shu)外(wai)殼(ke)將(jiang)整(zheng)機(ji)包(bao)圍(wei)起(qi)來(lai)，再(zai)將(jiang)金(jin)屬(shu)外(wai)殼(ke)接(jie)地(di)就(jiu)能(neng)起(qi)到(dao)屏(ping)蔽(bi)的(de)作(zuo)用(yong)，對(dui)於(yu)各(ge)種(zhong)通(tong)過(guo)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)引(yin)起(qi)的(de)幹(gan)擾(rao)特(te)別(bie)有(you)效(xiao)。屏(ping)蔽(bi)外(wai)殼(ke)的(de)接(jie)地(di)與(yu)係(xi)統(tong)的(de)參(can)考(kao)點(dian)相(xiang)連(lian)，而(er)且(qie)隻(zhi)能(neng)在(zai)一(yi)處(chu)相(xiang)連(lian)。所(suo)有(you)引(yin)入(ru)、引出線都應采用屏蔽線，其屏蔽層應和外殼在同一點接係統參考點。參考點不同的係統應分別屏蔽，不可共處一個屏蔽裝置。
3.4 過程通道抗幹擾措施
過程通道是前向接口、後hou向xiang接jie口kou或huo主zhu機ji與yu主zhu機ji之zhi間jian進jin行xing信xin息xi傳chuan輸shu的de路lu徑jing，在zai過guo程cheng通tong道dao中zhong長chang線xian傳chuan輸shu的de幹gan擾rao是shi主zhu要yao因yin素su。隨sui著zhe係xi統tong主zhu振zhen頻pin率lv愈yu來lai愈yu高gao，微wei機ji係xi統tong過guo程cheng同tong通tong道dao的de長chang線xian傳chuan輸shu愈yu來lai愈yu不bu可ke避bi免mian。例li如ru，按an照zhao經jing驗yan公gong式shi計ji算suan，當dang微wei處chu理li器qi的de主zhu振zhen頻pin率lv為wei1MHZ時，傳輸大於0．5m或主振為4MHZ時，傳輸線大於0．3m，即作為長線傳輸處理。單片機應用係統中，傳輸線上的信息多為脈衝波，它在傳輸線上傳輸時會出現延時、畸變、衰減、通道幹擾等。為了保證長線傳輸的可靠性，主要有光電藕合隔離技術、雙絞線傳輸、阻抗匹配等。長線傳輸時，用電流傳輸代替電壓傳輸，可獲得較好的抗幹擾能力。
4. 軟件的抗幹擾設計
單(dan)片(pian)機(ji)應(ying)用(yong)係(xi)統(tong)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)不(bu)可(ke)能(neng)完(wan)全(quan)依(yi)靠(kao)硬(ying)件(jian)解(jie)決(jue)，因(yin)此(ci)，有(you)必(bi)要(yao)進(jin)行(xing)軟(ruan)件(jian)抗(kang)幹(gan)擾(rao)設(she)計(ji)。軟(ruan)件(jian)抗(kang)幹(gan)擾(rao)是(shi)屬(shu)於(yu)單(dan)片(pian)機(ji)係(xi)統(tong)的(de)自(zi)身(shen)防(fang)禦(yu)行(xing)為(wei)。軟(ruan)件(jian)抗(kang)幹(gan)擾(rao)措(cuo)施(shi)的(de)前(qian)提(ti)條(tiao)件(jian)是(shi)：係統中抗幹擾軟件不會因幹擾而損壞。在單片機應用係統中，由於程序及一些重要常數都存放在Rfuzhong，zhejiuweiruanjiandekangganraochuangzaolelianghaodeqianti。zairuanjianshejishi，benzhezaimanzuxitongkongzhigongnengdeqiantixia，jinliangtigaoruanjiandekekaoxingdeyuanze，kecaiquyixiaruanjiankangganraocuoshi。
4.1 數字濾波
對於實時數據采集係統，為了消除傳感器通道中的幹擾信號，在硬件措施上常采取有源或無源RLC網絡，構成模擬濾波器對信號實現頻率濾波。同樣，運用CPU的運算、控製功能也可以實現頻率濾波，完成類似模擬濾波器的功能，這就是數字濾波。在一般數據采集係統中，常采用一些簡單的數值、邏輯運算處理來達到濾波的效果。這些方法有程序濾波、中值濾波、算數平均濾波、去極值平均濾波、加權平均濾波、滑動平均濾波、低通濾波等。這樣經過數字濾波，可以減少係統的隨機幹擾對采集結果的影響。
4.2 數字信號輸出的軟件抗幹擾
對(dui)於(yu)輸(shu)出(chu)的(de)開(kai)關(guan)量(liang)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)，要(yao)多(duo)次(ci)重(zhong)複(fu)輸(shu)出(chu)同(tong)一(yi)數(shu)據(ju)。隻(zhi)要(yao)有(you)可(ke)能(neng)，其(qi)重(zhong)複(fu)周(zhou)期(qi)盡(jin)可(ke)能(neng)短(duan)些(xie)。外(wai)部(bu)設(she)備(bei)接(jie)受(shou)到(dao)一(yi)個(ge)被(bei)幹(gan)擾(rao)的(de)錯(cuo)誤(wu)信(xin)息(xi)後(hou)還(hai)沒(mei)有(you)作(zuo)出(chu)反(fan)應(ying)，一(yi)個(ge)正(zheng)確(que)的(de)輸(shu)出(chu)信(xin)息(xi)又(you)來(lai)到(dao)，就(jiu)可(ke)以(yi)及(ji)時(shi)防(fang)止(zhi)錯(cuo)誤(wu)動(dong)作(zuo)的(de)產(chan)生(sheng)。
4.3 程序運行失常的軟件抗幹擾係統受到幹擾，致使PC值zhi改gai變bian，造zao成cheng程cheng序xu運yun行xing失shi常chang，常chang常chang導dao致zhi程cheng序xu飛fei出chu數shu據ju區qu及ji工gong作zuo寄ji存cun器qi中zhong數shu據ju破po壞huai。對dui於yu程cheng序xu運yun行xing失shi常chang的de軟ruan件jian對dui策ce主zhu要yao是shi發fa現xian失shi常chang狀zhuang態tai後hou及ji時shi引yin導dao係xi統tong恢hui複fu原yuan始shi狀zhuang態tai。
4.3.1 指令冗餘
當CPU受到幹擾後。往往將一些操作數當作指令碼來執行，引起程序混亂。本文在一些對程序流向起決定作用的指令之前插入兩條NOP指令，以保證彈飛的程序迅速納入正確的控製軌道，此類指令有：RET、RET、ACAI、LCALL、AJMP、LJMP、JZ、JNZ、JC、JNC、JB、JNB、CJNZ、DJNZ等。在某些對係統工作狀態至關重要的指令前也可插入兩條NOP指令，以保證被正確執行。
4.3.2 軟件陷阱
當彈飛的程序落到非程序區(如未使用的中斷向量區)時。指令冗餘就不起作用了：隻(zhi)能(neng)在(zai)非(fei)程(cheng)序(xu)區(qu)設(she)置(zhi)攔(lan)截(jie)措(cuo)施(shi)，使(shi)彈(dan)飛(fei)的(de)程(cheng)序(xu)掉(diao)人(ren)軟(ruan)件(jian)陷(xian)阱(jing)，強(qiang)行(xing)將(jiang)程(cheng)序(xu)納(na)入(ru)正(zheng)軌(gui)。所(suo)謂(wei)軟(ruan)件(jian)陷(xian)阱(jing)，就(jiu)是(shi)一(yi)條(tiao)引(yin)導(dao)指(zhi)令(ling)強(qiang)行(xing)將(jiang)捕(bu)獲(huo)的(de)程(cheng)序(xu)引(yin)向(xiang)一(yi)個(ge)指(zhi)定(ding)的(de)地(di)址(zhi)，在(zai)那(na)裏(li)有(you)一(yi)段(duan)專(zhuan)門(men)對(dui)程(cheng)序(xu)出(chu)錯(cuo)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)的(de)程(cheng)序(xu)。軟(ruan)件(jian)陷(xian)阱(jing)一(yi)般(ban)由(you)一(yi)條(tiao)跳(tiao)轉(zhuan)指(zhi)令(ling)和(he)空(kong)操(cao)作(zuo)指(zhi)令(ling)組(zu)成(cheng)。
4.3.3 程序運行監視係統(WATCHDOG)當(dang)程(cheng)序(xu)彈(dan)飛(fei)到(dao)一(yi)個(ge)臨(lin)時(shi)構(gou)成(cheng)的(de)死(si)循(xun)環(huan)時(shi)，冗(rong)餘(yu)指(zhi)令(ling)和(he)軟(ruan)件(jian)陷(xian)阱(jing)也(ye)無(wu)能(neng)為(wei)力(li)，此(ci)時(shi)係(xi)統(tong)將(jiang)完(wan)全(quan)癱(tan)瘓(huan)，使(shi)用(yong)程(cheng)序(xu)運(yun)行(xing)監(jian)視(shi)係(xi)統(tong)能(neng)及(ji)時(shi)發(fa)覺(jiao)死(si)循(xun)環(huan)並(bing)能(neng)使(shi)係(xi)統(tong)複(fu)位(wei)。
本文對係統產生幹擾的原因分析較為充分，對係統軟、硬件進行抗幹擾設計的方法以及所提出的抗幹擾措施，可有效地保證係統可靠運行。
