[發明專利]潛器全方位推進器主軸轉速監控器

有效

• 申請號: 201010221488.2
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN101916088A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 劉勝;屈陽;余辰光;常緒成;李冰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G01P1/07;B63C11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種電機控制裝置。特別是一種潛器全方位推進器主軸電機的監控裝置。

背景技術

以往的潛器推進控制裝置的推進器是由多個構成，產生前后、左右和上下方向的推力，而且通過組合使用完成操縱運動。全方位推進器與常規螺旋槳的本質區別是：常規螺旋槳所產生的軸向力只能使潛器沿其軸線方向運動，即縱向運動；而全方向推進器不僅能使潛器產生縱向運動，而且能產生橫向運動和垂向運動。產生這種區別的原因是葉片的螺距角是否周期性變化。由于全方位推進器的推力主要靠主軸轉動產生，因此實現對其主軸轉速的精確監控就顯得尤為的重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以準確監控主軸的轉速，使推進器產生期望的推力的潛器全方位推進器主軸轉速監控器。

本發明的目的是這樣實現的：包括作為主控單元、液晶顯示單元、調速單元；通過上位機輸入的預期的電機轉速，通過串口傳輸至主控單元的單片機；單片機將輸入的電機轉速轉換成調速單元的變頻器所能識別的基于Modbus協議的控制指令后再加入相應的CRC校驗碼，通過MAX485芯片傳輸至變頻器；同時，單片機的PTD7管腳控制MAX485芯片，使其工作在半雙工模式，讀取電機的轉速并實時地顯示在液晶顯示單元的液晶屏上。

本發明還可以包括這樣一些特征：

1、上位機與單片機外設之間采用串行總線標準RS-232進行數據通訊。

2、變頻器與單片機之間采用串行總線標準RS-485進行數據通信。

3、所述單片機采用MC9S08DZ60作為主控制芯片。

本發明的特點主要體現在：

1、可通過上位機直接控制電機的轉速，并且通過在程序中加入CRC校驗子程序和數據轉換子程序解決了在上位機端需要輸入復雜Modbus協議的問題，這使得控制電機的操作變得簡單、快速。

2、液晶顯示單元可以實時地顯示電機的轉速以及電機的機械轉角等數據，這使得操作人員可以實時地監控電機的運行情況。

3、采用串行總線標準RS-232實現計算機與單片機外設之間的數據通訊。主軸轉速控制器與上位機傳輸速率可達9600bps，并可承受電纜中任何導線短路。

4、采用串行總線標準RS-485實現單片機與變頻器之間的數據通信。由于RS-485采用差分方式傳輸信號，故此抗干擾能力強且傳輸距離遠。

5、采用飛思卡爾公司的MC9S08DZ60單片機作為主控制芯片，其具有噪聲低，抗干擾能力強，適合工控領域及惡劣的環境等特點。并且無需外部EEPROM、晶體、低壓中斷(LVI)電路、穩壓器、輸入/輸出(I/O)復用器、看門狗電路與模數轉換器(ADC)。

本發明中的潛器全方位推進器主軸轉速監控器具有控制精度高、工作電壓及功耗低、可靠性好、結構簡單、壽命長等特點?？梢噪S潛器配備，無須專業人員即可隨時進行對全方位推進器主軸轉速的監控。潛器全方位推進器主軸轉速監控器的使用可以為水下裝置提供一種新的有力支持，并可以解決潛器全方位推進器主軸轉速精度方面和遠距離監控方面存在的問題，對提高全方位推進器對潛器的監控性能具有一定的意義。

附圖說明

圖1潛器全方位推進器主軸轉速監控器的組成圖。

圖2a-圖2b液晶顯示器并行模式時序圖，其中圖2a是液晶顯示器8位并行模式的時序圖；圖2b是液晶顯示器4位并行模式的時序圖。

圖3主控制單元電源電路原理圖。

圖4主控制單元時鐘電路原理圖。

圖5主控制單元復位電路原理圖。

圖6RS-485通訊電路原理圖。

圖7RS-232通訊電路原理圖。

圖8液晶顯示單元電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：

結合圖1，本發明包括：主控制單元部分，是整個系統的核心部分，控制著整個全方位推進器主軸轉速控制系統、液晶顯示系統和數據的運算處理；變頻器部分，控制電機的運行；通信部分，負責單片機與上位機和變頻器之間的數據通信；液晶顯示部分，負責實時地顯示電機的轉速。