液压系统远程在线状态监测

１０液压与气动２０１０年第１期

液压系统远程在线状态监测

张永超１。魏秋月２

ＴｈｅＬｏｎｇ—ｄｉｓｔａｎｃｅＯｎｌｉｎｅＳｔａｔｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＭｅａｓｕｒｉｎｇ

ｏｆｔｈｅＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｙｓｔｅｍ

ＺＨＡＮＧＹｏｎｇ—ｃｈａ０１，ＷＥＩＱｉｕ．ｙｕｅ２

（１．西京学院机电工程系，陕西西安７１０１２３；２．西安邮电学院，陕西西安７１００６１）

摘要：通过对液压系统温度、油压和流量３种实时信号进行采集、控制和远程发送接收，并设计上位机软件用于监测液压系统的在线状态，为液压系统的远程在线监测提供了一种新的方法。该方法的推广将进一步扩大液压系统在线监测的应用范围，完善液压系统远程在线监测的手段，有力地提高液压系统的远程智能化监测水平。

关键词：ＴＬＣｌ５４３；远程无线；数据采集；状态监测

中图分类号：唧７；ＴＨｌ３７文献标识码：Ｂ文章编号：１０００４８５８（２０１０）０１－００１０旬３

在机械设备中，液压传动是主要传动方式之一。

液压系统以其快速响应、大功率、高性能及易于远程操

作与控制等特点，被作为一种主要动力装置广泛应用

于各种机械设备中。然而，液压系统往往运行于恶劣

环境或不宜靠近的工作场合，其在线状态监测和故障诊断很难实施。目前，液压系统状态监测的主要参数有温度、油压、流量、振动、功率等。本文通过由单片机和采样电路组成的数采系统对温度、油压和流量３种信号进行采集，然后利用无线数传模块将采集到的数据向远程发送，最后通过设计上位机软件将远程接收到的数据进行处理并实时显示，从而实现液压系统的远程在线状态监测。

ｌ系统结构及工作原理

本系统由数据采集模块、远程数据无线收发模块和数据运算及终端显示几大模块组成。其中，数据采集模块负责对液压系统的状态信号进行感知、调理，经采集后将模拟量转换成数字量，并向无线数传模块发送，远程数传模块负责将本地收集到的数据信息传递到远程设备。远程设备控制接收来的数据并对其进行运算，计算出相应的状态监测量，如液压系统功率，并在终端机上信息显示。系统结构如图１所示。

２系统硬件设计

本系统的上述四大模块构成了系统运行的硬件基础。数据采集模块由传感器、信号调理电路，多路转换

图１系统结构图

和信号保持电路、模数转换电路构成。随着芯片集成度的逐步提高，许多模数转换芯片都集成有多路转换和信号保持电路，如ＴＬＣｌ５４３是一种集成多路转换的１１通道１０位ＳＰＩ模数转换器件。其片内有１４通道多路器，可选择１１个输入中的任何１个或３个内部自测试电压中的１个，采样保持自动进行。单片机是模数转换的核心，负责接收从Ａ／Ｄ采样器ＴＬＣｌ５４３采样到的信号，并将其向无线数传模块发送。本系统采用具有在系统可编程（ＩＳＰ）功能的某公司５ｌ系列芯片ＡＴ８９Ｓ５２。该单片机在用户板上即可下载和烧录用户程序，而无需将单片机从生产好的产品上取下。未定型的程序还可以边生产边完善，加快了产品的开发速度，减少了新产品因软件缺陷带来的风险。数据采集模块的结构框图如图２所示。

收稿日期：２００９－０６－３０

作者简介：张永超（１９７７一），男，陕西西安人，助工，硕士，主要从事机械、仪器仪表、自动化专业及相关领域的教学和研究开发工作。

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