基于无线传输技术的设备状态监测系统研究

作者：时间：2009-12-04 来源：网络收藏

在设备的振动检测上选用palacetekVS101电子振动变送器，该振动变送器监测机器的异常振动预测机器的损坏。VS101主要监测以下主要的机器故障种类：转子不平衡(约40％)，不对中(约15％)，转承损坏(约15％)，皮带损坏(约15％)，VS101将提供报警或关闭机器电源，保护机器不受损伤，在大多数情况下，振动可以在机器损坏前的相当长时间内体现机器的问题。它技术先进，采用先进的高级集成的专业电子电路，整个系统无机械部件。而且安装简便，仅需2只螺丝钉固定。它内置探头，并且有全封闭铝外壳，达到防尘防水标准。
1．3无线传输模块PTR2000
PTR2000是接收发射合一的无线传输模块；它的工作频率为国际通用的数传频段433 MHz；而且抗干扰能力强，特别适合工业控制场合；采用DDS+PLL频率合成技术，频率稳定性极好；它的灵敏度高，达到105dBm；低工作电压(2．7 V)，功耗小。它具有2个频道，特别满足需要多信道工作的特殊场合，工作速率最高可达20kb／s(也可在较低速率下工作如9 600 b／s)。可直接接CPU串口使用如8031，也可以计算机RS232接口。软件编程非常方便。由于采用了低发射功率、高接收灵敏度的设计。使用无需申请许可证。
1．4 单片机
本系统采用的单片机是Atmel公司生产的16。Atmega16具有A／D转换功能和1MIPS／MHz(百万条指令每秒／兆赫兹)的高速处理能力。ATmega16有一个10位的逐次逼近模型／数转换器ADC。ADC与一个8通道的模拟多路复用器连接，能对来自ATmega16端口A的8路单端输入电压进行采样。单端电压输入以0V(GND)为基准。ADC包括一个采样保持电路，以确保在转换过程中输入到ADC的电压保持恒定。ADC由ATmega16的AVCC引脚单独提供电源。AVCC与VCC之间的偏差不能超过±0．3V。ATmega16内部提供标称值为2．56V的基准电压，以及AVCC，基准电压可以通过在AREF引脚上加一个电容进行解耦，以更好地抑制噪声。本系统数据采集部分单片机供电采用的是外部+5V电源供电方式。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/157751.htm

2 系统的设计
2．1 单片机(Atmega16)与PTR2000的接口电路
如图2由传感变送器将工业现场的设备运行状态的信息转化为电量，传感器输出的电信号经过信号调理电路的调理分别输入单片机的八个模拟信号输入端ADC0～ADC7，由单片机的A／D转换功能将模拟信号转化为数字信号。单片机通过PD4接PTR2000的CS(频道选择端，CS=1时，PTR2000的工作频率为433．92MHZ，CS=0时，PTR2000的工作频率为434．33MHZ)，PD5接PTR2000的PWR(节能控制端，PWR=1时，PTR2000为正常工作状态，PWR=0时，PTR2000为待机微功耗状态)，PD6接PTR2000的TXEN(发送接收控制端，TXEN=1时PTR2000工作于发送方式，TXEN=0时，PTR2000工作于接收方式)来控制与PTR2000的DO、DI相连的RXD、TXD实现串口无线收发传输数据。

2．2 工控机(PC)与PTR2000的接口电路
工控机通过串口与PTR2000相连，以无线方式采集现场设备运行状态的数据，并对采集的数据进行处理。工控机与PTR2000接口电路如图3所示。因为PTR2000是TTL电平，所以与工控机的串口相连接时，需要用MAX232进行电平转换。F1为9针标准串口接插件，它与工控机串口相连。RTS为串口请求发送信号，它可以控制PTR2000的收发状态。RTS经电平转换与PTR2000无线MODEM的TXEN相连。计算机要发送数据时，RTS变为逻辑1有效，亦即PTR2000的TXEN被置为1，此时可发送数据；计算机接收数据时，RTS变为逻辑0有效，亦即PTR2000的TXEN被置为0，此时可接收数据。