基于DS18B20U的轧机轴承智能防飞系统研制

关 键 词 ：微 型 温 度 传 感 器 ；单 片机 ；温度 测 量 报 警 ；轴 承
中图分类号 ： ＴＨ１３ ３： Ｐ ７ ３ ． Ｔ ２３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
１ １ 硬 件 电路 组 成 ．
轴 承是 大型 高速 轧 机 的 心 脏 ， 由于 轴 承 温度 过 高 引发 的故 障极易 导致 运行 中 的事故 。本 文突破 传统 的 热 电偶 测轴 承温 度 的方式Ｌ ， 次采用 超小 型 ｕ ｏ １首 ］ ｓ ｐ封 装 的 单 总 线 温 度 传 感 器 Ｄ １ Ｂ ０ ２。它 只 有 ３ ０ Ｓ ８ ２ Ｕ［ ］ ． ｍｍ×６ ４ｍｍ×１ ２ｍｍ 大 小 ， 常 适 合 狭 窄 空 间 的 ． ． 非 轴 承测 温 ， 具 有测 温 可靠 、 接线 路 简 单 、 并 连 易实 现 多
２１ ０ ２年 第 １ 期
刘 峻 ； 于 Ｄ １Ｂ ０ 的 轧 机 轴 承 智 能 防 飞 系统研 制 基 Ｓ ８ ２Ｕ
・ ９ ３ ・
１ ２ 微 型 数 字 温 度 传 感 器 ＤＳ ８ ２ Ｕ ． １Ｂ ０
为 了 防水 、 尘 、 油污 染 ， 工 作 于强 磁 干扰 的 防 防 可
收 稿 日期 ：０ １０ — ０ 修 回 日期 ：０ ｌｌ — ｌ ２ １— ９ ２ ＃ ２ １－ ０ １ 作 者 简 介 ： 峻 （ ９０） 男 ， 苏 扬 州 人 ， 师 ， 程 师 ， 科 ， 要从 事 机 械 设 计 、 控 测 算 方 面 的教 学 与 研 究 工 作 。 刘 １７ 一 ， 江 讲 工 本 主 数
硬 件 电 路 主 要 包 括 微 型 数 字 温 度 传 感 器
Ｄ １ Ｂ Ｏ 单 片 机 ＡＴ８ Ｃ Ｏ １ 晶 振 电 路 、 位 电 Ｓ ８ ２ Ｕ、 ９ ２５、 复
路 、 码管 Ｌ Ｄ 显 示 电 路 、 警 电路 。Ｄ １Ｂ ０ 采 数 Ｅ 报 Ｓ ８ ２Ｕ 用外接 电源方式 供 电 ， 其输 出端 ＤＱ 经过 ４ ７ｋ ． Ｑ上 拉 电阻与 ＡＴ８ Ｃ ０ ｌ Ｐ ． ９ ２ ５ 的 ３ ４口相 连 ， 能提 供 足 够 的 电 流 ， 强快 速通 信 能力 ； 了得 到 精 确 的 波 特率 ， 择 增 为 选 １ ２ＭＨｚ 晶振 ； 鸣器 接 ＡＴ ９ ２ ５ 蜂 ８ Ｃ Ｏ ｌ的 Ｐ ． ３ ７口， 于 用
所 拥有 的一种 独特的数字信 号总线 协议 ， 独特 的 电源 将
三芯导 线弯
ＤＳ ８ ２ Ｕ 的 Ｄ 引 脚 线 焊 接 在“ ” １Ｂ ０ Ｇ 几 字形 顶 点 处 ， 如
线和信号 线复合 在一 起 ， 使用 一 条 口线 ； 仅 每个 芯 片 唯
Ｄ １Ｂ ０ Ｓ ８ ２ Ｕ是 ＭＡ Ｉ 公 司生产 的 高精度 、 字输 ＸＭ 数
恶 劣环 境 ， Ｄ １ Ｂ ０ 放 人 不 锈 钢 外 套 ， 用 环 氧 将 Ｓ８ ２ Ｕ 并 树 脂密 封 ， 体做 法如下 ： 以传 感器 安装 点为顶 点将 具 ①
出的微型 温度传感器 ， 其输 出 Ｄ 引脚 通过 “ Ｑ 一线 ” 总线
密封 ， 图 ３ ｄ 所 示 ； 挂 接 在 同一 个 三 芯 导 线 上 的 如 （） ⑤
多个封 装好 的 Ｄ １ Ｂ ０ 如 图 ３ ｅ 所示 。 Ｓ ８ ２ Ｕ， （）
小的一种 总线 。这种独 特的方 式 ， 使多 个 Ｄ １ Ｂ ０ Ｓ ８ ２ Ｕ方
基 于 ＤＳ ２ 的轧机 轴 承 智 能 防飞 系统研 制 １Ｂ ８ Ｏ Ｕ
刘 峻
（ 江海 职 业技 术 学 院 ．江 苏 扬 州 ２ ５ ０ ） ２ ｉ１
摘 要 ：提 出 了一 种 基 于 单 线 数 字微 型 温度 传 感 器 Ｄ ＩＢ ０ 的 轧 机 轴 承 智 能 防 飞 系统 ， 给 出 了硬 件 电路 和 Ｓ ８ ２Ｕ 并 软 件 主 程 序及 部分 子程 序 。 它采 用 单 片 机 ＡＴ ９ ２ ５ ８ Ｃ ０ １作 为 主 控 制 芯 片 。 Ｄ １Ｂ ０ 采 集 温度 信 息 。 该 系 统 由 Ｓ８ ２Ｕ 结 构 简单 ． 在 线 检 测 温 度 ， 能 准确 有 效 地 防 止 轧 机 轴 承 由于 温 度 过 高 而 炸 飞 ． 大地 提 高 了轧 机 的 运 行 安 全 性 。 极
处 于安全 状 态 。
口， 于 显 示 温 度 值 。Ｄ １Ｂ Ｏ 和 ＡＴ ９ ２ ５ 用 Ｓ８ ２Ｕ ８ Ｃ Ｏ １显 示电路 接 口图 如图 １所示 。
１ 智 能防 飞 系统 的硬 件设 计
图 ｌ Ｄ １ Ｂ ０ 和 ＡＴ ９ ２ ５ 显 示 电路 接 口 图 Ｓ ８ ２Ｕ ８Ｃ ０ ｌ
报警 ； 码 管 Ｌ Ｄ 接 ＡＴ ９ ２ ５ 数 Ｅ ８ Ｃ ０ １的 Ｐ 、 ３ ０ Ｐ ． １Ｐ ． 、３１
点 测温 的特 点 。本 轧机 轴承 智 能防 飞 系统 可在 轴 承温
度 出现过 高 征兆 时及 时报警 ， 采取 有效 措施 ， 事故 并 将
消 灭在 萌芽状 态 ， 确保 轧 机 轴 承 高 速 运 转过 程 中始 终
一
编码 ， 支持联 网寻址 、 零功 耗等待 ， 所需硬件 连线最 是
图 ３ ｂ 所示 ； （） ③焊 接好后 将 Ｄ １ Ｂ ０ 连 同弯 曲导线 Ｓ８ ２Ｕ 装 入 不锈 钢套 ， 使 Ｄ １ Ｂ ０ 端 面 与不 锈 钢套 良好 要 Ｓ８ ２Ｕ 接触 ， 图 ３ ｃ 所 示 ； 向不 锈 钢套 灌 入 环 氧 树脂 以 如 （） ④
第 ｌ （ 第 １０期 ） 期 总 ７
２１ ０ ２年 ２月
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭ ＡＴＩ ＯＮ
Ｎ０．１
Ｆｅ ． ｂ
文 章 编 号 ：６ ２６ １ （０ ２ ０— ０ ８ ０ １７ ． ４ ３２ １ ） １０ ３— ３