基于無線傳輸技術的設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究

作者：時間：2009-12-04 來源：網絡

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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，在大多數情況下，振動可以在機器損壞前的相當長時間內體現機器的問題。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)?？芍苯咏覥PU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)數據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://butianyuan.cn/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過信號調理電路的調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實現串口無線收發(fā)傳輸數據。

2．2 工控機(PC)與PTR2000的接口電路
工控機通過串口與PTR2000相連，以無線方式采集現場設備運行狀態(tài)的數據，并對采集的數據進行處理。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經電平轉換與PTR2000無線MODEM的TXEN相連。計算機要發(fā)送數據時，RTS變?yōu)檫壿?有效，亦即PTR2000的TXEN被置為1，此時可發(fā)送數據；計算機接收數據時，RTS變?yōu)檫壿?有效，亦即PTR2000的TXEN被置為0，此時可接收數據。