张力、速度深度综合的传感器报警系统
带式输送机在线监测与故障诊断系统的研究与应用
带式输送机在线监测与故障诊断系统的研究与应用发布时间：2022-09-14T01:05:30.104Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷9期作者：李刚梁国山陈可[导读] 在现代发展背景下，社会发展离不开煤炭资源的支撑，煤炭资源的开采和运输也离不开带式输送机的支撑。
李刚梁国山陈可山东能源重装集团鲁南装备制造有限公司山东枣庄 277000摘要：在现代发展背景下，社会发展离不开煤炭资源的支撑，煤炭资源的开采和运输也离不开带式输送机的支撑。
因此，企业应充分认识到带式输送机的重要性，做好日常维护工作，及时发现安全隐患，确保设备始终处于正常状态，从而保证煤矿开采的正常进行，实现经济效益最大化，提升企业核心竞争力。
关键词：带式输送机；在线监测；故障诊断系统；研究与应用；引言带式输送机是煤矿开采过程中物料输送和转运的关键设备，在井下煤矿的运输系统中发挥了重要的作用。
近年来，随着煤矿开采深度的逐渐增加，煤矿开采量达到了几千万吨，带式输送机在煤矿中的布置长度达到了几十千米甚至几百千米，所用的托辊数量达到几千万个。
目前在煤矿生产系统中，带式输送机故障成为当前最常见的煤矿安全事故的主要诱发因素，检测带式输送机托辊故障对于避免输送带局部高温、煤矿安全事故等具有重要的研究意义。
一、带式输送机常见故障分析（1）皮带停转。
皮带停转是运输机常见故障之一，主要的表现是在运输机的运载过程中，由于承担的媒体运载量过大，可能会造成媒体与皮带之间摩擦力不足的现象，导致物体一直处于原先位置，而无法向前进行运输，最终会导致皮带停转现象，这时就会限制煤矿开采运输机效率的提升。
（2）输送带跑偏。
主要是输送机在长距离运行中由于输送带受力不均匀导致的，输送带跑偏时会导致输送带偏向一侧。
通过在输送带两侧设置红外光栅即可对输送带的偏位情况进行实时监测和预警。
（3）皮带断裂。
如果皮带使用时间过长或者在操作中存在不当行为就会导致皮带出现断裂的现象，此外，拉力一旦超过皮带自身的承受范围时也会造成断裂现象。
张力式围栏周界报警系统介绍
(使其避免受天气及温度影响)。
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张力式围栏周界报警系统介绍
【】张力式围栏周界报警系统是近两年内逐渐兴起的一种新型高科技周界
防范设备，相较于电子围栏，张力式围栏系统具有安全(不带任何电压，人体触
碰无感觉)、功能性强(能精确分辨前端哪根钢丝被触动)的特点，同时也能起到
一定阻挡作用(实体钢丝围栏防护)，在中小学、幼儿园等教育场所及天然气、油
最远处的钢丝绳在实际工程应用中上下拉伸超过10厘米以上时才会触发报警，
由于相邻两根钢丝绳间距根据标准为20厘米，如上下两根钢丝同时反向拉伸则
会产生间距约40厘米的漏报空隙以给犯罪分子可乘之机。若将张力模块张力值
调整至高敏感度，则离张力模块最近处的钢丝绳易受飞鸟及各种外界影响产生
误报。因此，在张力式围栏的实际应用过程中，需根据现场实际情况限制并缩
小的力的变化，判断入侵者攀爬或剪断钢丝的动作行为。当探测器探测到张力
的变化达到预先设置的报警要求时，控制处理设备便发出报警信号，该信号通
过传输线送达监控中心，值守人员可通过报警管理软件界面上自动弹出的报警
对话框了解事发现场的警情类型，并作出及时处理。
然而作为一种刚问世不久的新型产品，张力式围栏系统在实际应用过程中也
于防区间距较大(间距大于25米)的防区在漏报及抗误报效果上有着非常明显的
提升;同时在防区间距较大的防区，靠近防区张力感应模块的区域比远离张力感
应模块的区域效果更好。
根据上海市公安局技防办印发的《张力式电子围栏入侵探测装置技术要求》
所规定的最大防区间距(40米)，在张力模块一般张力值设定条件下离张力模块
分切机各部分
1. 分切机收卷张力及速度的检测系统类型: ①张力传感器检测:张力传感器安装在张力检测辊的轴承下面,将检测到的铝箔张力转换成电信号,送到张力调节器中,与原设定的张力信号比较后,进行PID 计算,然后输入收卷电机控制器,达到控制收卷辊张力及转速的目的。
②浮动辊间接张力检测系统:在铝箔跟踪辊前装一套浮动辊,浮动辊的位置用一个电位器进行检测,张力控制的方式是靠维持浮动辊的位置尽量不变来保持张力的恒定。
③用磁粉离合器控制输入收卷辊的转动力矩来达到张力控制:磁粉离合器由主动部分和从动部分组成,通过万向联轴器等传动机构与收卷辊相连,中间填入微细铁磁粉作为力矩传递媒介。
在激磁线圈中通入一定电流而形成磁场,磁粉被磁化。
磁化后的磁粉互相吸引而形成链条状排列,主动部分以恒速转动时,破坏磁粉之间的联接力而形成圆周切向力,该切向力与磁粉圈半径的乘积便是驱动从动部分收卷的转动力矩,实现在连续的转动中将输出力矩从主动部分耦合到从动部分,从而达到控制张力的目的。
④分切放卷能力与速度检测系统:主要采用磁粉张力制动器来控制放卷力与速度,其工作原理为:在磁粉制动器中安装有联轴器,以及带有磁性线圈的输入部件和输出部件。
在磁性线圈下面是一环形沟槽,沟槽的下面是一环形转子即输出部件。
环形沟槽位于输出部件的中心,沟槽内充满磁性粉末。
当磁性线圈中有励磁电流时,线圈便产生磁通量使磁粉沿磁场方向排列,这样就在输入部件与输出部件之间产生阻尼,传递转矩的大小。
如果加大或减小施加在铝箔上的张力与速度,只要改变励磁电流的大小,或者说,变化放大器施加给联轴器线圈的电流值,就可有效地控制张力与速度的大小。
2. 收放卷张力的衰减及张力补偿:一般认为铝箔收放卷时维持铝箔张力恒定,有利于铝箔成品表观质量,其实不然。
最好的方法是随着料卷直径的增加,应按一定的规律增加铝箔的张力,而直径越小其张力值也随之衰减。
在分切操作过程中有自动张力控制和手动张力控制。
自动张力控制系统是领先设定好了的张力衰减值,设备运行过程中收卷自始至终保持该张力值。
关于张力传感器连接方法的一些见解 传感器常见问题解决方法
关于张力传感器连接方法的一些见解传感器常见问题解决方法关于张力传感器连接方法的一些见解：张力传感器是一种常用的检测仪器，检测产品范围包括制药，其中典型的应用包括在工厂的加工过程中对处理相应处方的搅动容器的称量。
用户应当怎样对张力传感器进行连接呢？下面我就来实在介绍一下张力连接器的连接方法，希望可以帮忙到大家。
夹壳式张力传感器带有压块连接，通过静止的静止轴和运动轴来测量卷材的张力。
在机架的两端各装上一个张力传感器，惰辊在两个张力传感器之间被支撑起来。
夹壳式连接让惰辊在两端机架安装好张力感应器的时候简单安装。
这种连接可以调整机架和机器运行时惰辊在热膨胀后它们之间的不重合，这种zui的设计也能运用在静止轴和运动轴上。
辊内式辊内式连接是直接嵌入惰辊的两端，两端的机架上都装上了张力传感器，惰辊就装在两个张力传感器之间。
这种辊内式连接使用了球面轴承让惰辊旋转运动和机架之间不重合的调整变得顺畅。
这种连接方式除去了惰辊对轴和轴承的需求，从而降低了张力检测系统的成本。
线轮式这种线轮式为各种材料而使用了简单的纹股式应用。
当连接到机架或者支架的两端时，张力传感器测试出穿过了镀镍铝张力传感器纹股的张力。
关于张力传感器连接方法的一些见解光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。
其工作原理基于光电效应。
光电效应是指光照射在某些物质上时，物质的电子吸取光子的能量而发生了相应的电效应现象。
依据光电效应现象的不同将光电效应分为三类：外光电效应、内光电效应及光生伏特效应。
光电传感器一般由处理通路和处理元件 2 部分构成。
其基本原理是以光电效应为基础，把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将非电信号转换成电信号。
光电效应是指用光照射某一物体，可以看作是一连串带有确定能量为的光子轰击在这个物体上，此时间子能量就传递给电子；并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸取，电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化，从而使受光照射的物体产生相应的电效应。
张力传感器
张力检测器MAGPOWR（美塞斯型号MC01/400/8301898），也叫张力传感器，是张力控制过程中，用于测量卷材张力值大小的仪器。
按其工作原理又可分为应变片型和微位移型。
应变片型是张力应变片和压缩应变片按照电桥方式连接在一起，当受到外压力时应变片的电阻值也随之改变，改变值的多少将正比于所受张力的大小；微位移型是通过外力施加负载，使板簧产生位移，然后通过差接变压器检测出张力，由于板簧的位移量极小，大约±200μm，所以称作微位移型张力检测器。
另外，由外型结构上又分为：轴台式、穿轴式、悬臂式等。
用途：检测器的产品范围包括用于制药、化学、食品和其它需成批处理产业的高质量的测压元件、仪器和软件。
典型的应用包括在工厂的加工过程中对处理相应处方的搅动容器的称量。
检测器的力学测量和伺服水压控制系统被用于纸厂、钢厂、箔生产厂、电缆铺设和锯木厂的机器中。
典型的应用包括纸的张力测试、石油平台的系泊控制和其他。
张力传感器(2张)概述：MAGPOWR @的张力控制产晶范围很广，任何时候都能为您提供精确的张力监测产晶.这些产晶能够通过简易的组合，搭建出满足您需要的最理想的张力监测解决方案。
模拟显示相数字显示均可放大器可用于传输0-10VDC 或4-20mADC信号至PLC或马达驱动器可选安装方式: DIN 标准导轨(CE) ，撞墙式安装，嵌入面板式安装仪表及配件：AST 3P；AST 3IS；WST 3；GATE 3S；TAD 3；WIN 3；deltaCOM；型号系列：称重检测器KOM-1系列KOM-1-10KN KOM-1-20KN KOM-1-50KN KOM-1-100KN KOM-1-200KN称重检测器KOSD系列KOSD-1000KN KOSD-2000KN称重检测器KOSD-40系列KOSD-40-10KN KOSD-40-20KN KOSD-40-50KNKOSD-40-100KN KOSD-40-200KN锅炉张力计PST系列PST-20KN PST-40KN PST-80KN PST-200KN钢丝绳张力检测器RTT系列10～36mm纸带张力测量模块FMU系列纸带张力测量模块HTK系列纸带张力检测器KIP-1系列KIP-1-10KN KIP-1-20KN双轴纸带张力检测器HTU系列HTU-2Klb HTU-6Klb HTU-10Klb HTU-20KlbHTU-9KN HTU-27KN HTU-45KN HTU-89KN 检测器AST 31S系列DIN导轨检测器AST 3P系列DIN导轨张力传感器系统的工作原理：配料系统采用24位高精度A/D转换器。
智能绞车控制系统功能及操作说明
绞车智能控制系统使用说明书廊坊新赛浦石油设备有限公司绞车智能控制系统操作说明一、绞车智能控制系统简介：近年来，随着测井技术的迅速发展，对测井绞车的要求也日益提高，要求其速度范围大，低速稳定性能好（成像、核磁），提升能力强，恒张力等，特别是大斜度井和水平井的出现，使得测井绞车控制技术向着更高的层次发展。
为此我们根据油田用户的使用情况选用了由霍尔式滚筒控制器、可编程智能控制器、可编程液晶显示器、压力变送器、工作模式选择开关、编码器、张力计、电比例控制油泵和马达及各种阀件等组成的新一代控制系统，可以实现如下的功能：-可以精确地控制电缆的速度；-井口、井底、超张力、超速报警及停机；-水平井作业时的电缆张力值通过液晶显示器按键设定；-测井作业时的恒速功能；-将各种所需数据由变送器转换为电信号，智能控制器采集处理后送液晶显示器，通过模拟仪表、数字、柱形图等显示所需数据；-深度、速度、张力信号由智能控制器采集处理后送液晶显示器，通过数字、柱形图、模拟仪表等形式显示所需数据；用户所设数值由液晶显示器送往智能控制器，智能控制器通过程序实现各种功能。
-发动机通过CAN总线与液晶显示器通信，方便地读取发动机的各种参数。
-液晶显示器增加了故障诊断页面，方便快速地判断故障位置。
-绞车的遥控控制功能。
对接仪器时可以在井口控制绞车，安全方便。
二、智能控制系统的组成：1、智能控制器：（如图1）图1-本控制器是专门针对室外移动车辆工作的恶劣环境应用场合，集逻辑判断、运算和控制功能于一体，善于实现对电液系统实时、可靠而又有效控制的一种新型控制器。
-工作电源：8~32V车载电源-外壳封装：IP66K（高压水封）；防冲击；防盐水；防电磁干扰。
-操作温度：-40℃~+80℃-2个CAN总线接口遵循ISO11898的物理层协议，兼容2.0A和2.0B；遵循CAN-OPEN。
-2个串口2、液晶显示器：（如图2）图2-分辨率:640*480, 光可视, 亮度:300cd/m2 -可视尺寸：170*129-工作温度：-20~70℃-前后IP65防护, 非触摸屏,金属外壳. -中文界面-工作电源：DC24V-可扩展GPS控制功能-CODESYS2.3 编程界面-CPU40MH, 3MB存贮区.16位CPU.3、I/O板（如图3）图3-I/O板由DC24V供电，输出DC12V及DC5V电源-将部分输入信号转换、滤波后输入智能控制器-故障诊断及程序输入快速接口4、压力传感器：压力传感器图4-压力传感器将压力信号转换为电信号输入智能控制器。
《检测与传感技术》思考题答案
答：直流电桥是测量小电阻的一种电路，分为单臂电桥、半桥和全桥。半桥输出电压为单臂电桥的2倍，全桥输出电压为半桥的2倍。
2-4拟在等截面的悬臂梁上粘贴4个完全相同的电阻应变片，并组成差动全桥电路，试问：
①4个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上？
4.4根据螺管型差动变压器的基本特性，说明其灵敏度和线性度的主要特点。
答：差动变压器的结构如图所示，主要由一个初级线圈、两个次级线圈和插入线圈中央的圆柱形铁芯等组成。
差动变压器传感器中的两个次级线圈反相串联，并且在忽略铁损、导磁体磁阻和线圈分布电容的理想条件下，当衔铁位于中心位置时，两个次级线圈感应电压大小相等、方向相反，差动输出电压为零，但实际情况是差动变压器输出电压往往并不等于零。差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压，它的存在使传感器的输出特性不经过零点，造成实际特性与理论特性不完全一致，使传感器的灵敏度降低，分辨率变差和测量误差增大。
解：
3-7简述差动式电容测厚传感器系统的工作原理。
答：电容测厚传感器是用来对金属带材在轧制过程中厚度的检测，其工作原理是在被测带材的上下两侧各置放一块面积相等，与带材距离相等的极板，这样极板与带材就构成了两个电容器C1、C2。把两块极板用导线连接起来成为一个极，而带材就是电容的另一个极，其总电容为C1+C2，如果带材的厚度发生变化，将引起电容量的变化，用交流电桥将电容的变化测出来，经过放大即可由电表指示测量结果。
4.5概述差动变压器的应用范围，并说明用差动变压器式传感器检测振动的基本原理。
答：差动变压器式传感器可以直接用于位移测量，也可以测量与位移有关的任何机械量，如振动、加速度、应变、比重、张力和厚度等。
simatic 卷绕和张力控制讲解
Simatic卷绕和张力控制是一种先进的自动化控制技术，广泛应用于纺织、印刷、包装等领域。
它通过精确的控制系统，可以实现对卷绕过程中的张力、速度和卷绕密度进行精准调控，从而确保产品质量和生产效率。
本文将从以下几个方面对Simatic卷绕和张力控制进行详细讲解：一、Simatic卷绕和张力控制的基本原理1. 张力控制的概念和作用2. Simatic控制系统的结构和工作原理3. 卷绕系统中的传感器和执行器二、Simatic卷绕和张力控制的应用领域及优势1. 在纺织行业的应用案例2. 在印刷行业的应用案例3. 在包装行业的应用案例4. Simatic控制系统相比传统控制系统的优势三、Simatic卷绕和张力控制的技术特点和创新1. 控制精度和灵活性2. 实时监测和报警功能3. 与其他自动化系统的整合四、Simatic卷绕和张力控制的发展趋势1. 智能化技术的应用2. 数据化管理和远程监控3. 绿色环保的设计理念通过对以上内容的深入讲解，读者将能够全面了解Simatic卷绕和张力控制技术的原理、应用和发展趋势，进而为相关行业的生产和管理提供参考和指导。
本文也将分析Simatic卷绕和张力控制技术在工业生产中的重要性，并展望其未来发展的前景和挑战。
一、Simatic卷绕和张力控制的基本原理1. 张力控制的概念和作用在卷绕过程中，张力控制是非常重要的一环。
张力控制的主要作用是保证卷绕过程中产生的卷曲产品具有一定的紧密度和外观效果，避免卷绕过程中过紧或过松而导致的产品质量问题。
良好的张力控制也有助于提高生产效率和节约原材料。
2. Simatic控制系统的结构和工作原理Simatic控制系统是由西门子公司开发的一种先进的工业自动化控制系统，其核心部分是PLC（可编程逻辑控制器）。
PLC是一种可编程的数字计算机，通常用于工业生产线上的控制系统，能够实现对生产过程的数据采集、逻辑控制和运动控制等功能。
在Simatic卷绕和张力控制系统中，PLC可以通过与传感器、执行器和人机界面等设备的连接，实现对张力、速度、卷绕密度等关键参数的实时监测和精准控制。
带材卷绕张力控制系统设计
带材卷绕张力控制系统设计摘要张力控制系统是以卷材为材料的生产机械上最重要的控制系统，不论产品是纸张、塑料薄膜、纺织品、橡胶片或薄钢板卷材，都是在一定的张力控制下被输送到设备，且在一定的张力下被卷取。
在以数字PID为核心的张力控制系统中，在矩阵键盘以及液晶显示器的帮助下，输入需要的数据后。
张力传感器检测电路得到模拟电压信号，该信号经过放大、滤波、电压跟随后送入10位A/D转换器进行模数转换，得到数字信号，该数字信号送入AVR单片机进行PID等算法运算后，再经过12位D/A转换后得到模拟信号，该信号用于控制电机。
同时，还设计了一个以模拟PID为核心的张力控制系统。
通过给定张力与反馈张力之差，经过模拟PID调节器后输出给变频器。
变频器根据控制精度的要求，工作在闭环速度控制。
这种模式采用过程PID，直接进行张力控制，原理简单、调试方便。
还用Multisim 9仿真了模拟PID。
关键词：张力传感器检测，PID，AVR单片机注：本设计题目来源于教师的企业科研项目，项目编号为：AbstractTension control system is the most important control system, which is based on membrane materials. Whether the product is paper, plastic film, textiles, rubber sheets or thin steel sheet, they all are transferred to the device, and is under a certain tension take-up.With the help of matrix keyboard and LCD display we can input required data. So the tension sensor detection circuit can receive an analog voltage signal. The signal after amplification, filtering, voltage follower, which come into 10-bit A/D converter for analog-digital conversion. It may get digital signal. The digital signal come into MCU, which may operate by PID algorithm or more. The result through the 12-bit D/A conversion turn into analog signal. The analog signal is used to control the motor.At the same time, I also designed a tension system at the core of the PID control. Through setting tension and feedback tension,which come into analog-PID regulator.The analog-PID regulator output to the inverter. The Inverter under control accuracy requirements is working in closed loop speed control. This model uses the process PID. The direct tension control is simple and convenient debugging. It simulate the tension control system with the help of Multisim 9.Key words：Tension sensor detection, PID operation, AVR MCU目录1绪论 (1)1.1 张力控制系统概述 (1)1.2 张力控制系统的国内外发展现状及应用 (1)1.3课题的目的和意义 (2)1.4本课题的主要工作 (3)2张力控制系统总体方案设计 (4)2.1张力分析 (4)2.2张力控制系统原理 (5)2.3张力控制系统控制方式选择 (6)2.4张力控制系统控制器方案选择 (6)2.5张力控制系统需求分析 (7)3张力控制系统硬件设计 (9)3.1硬件设计需求分析 (9)3.2数字PID为核心的硬件设计 (11)3.2.1电源电路硬件设计 (11)3.2.2张力传感器检测硬件设计 (12)3.2.3信号处理硬件电路设计 (13)3.2.4A/D转换硬件电路设计 (15)3.2.5单片机系统硬件电路设计 (16)3.2.6D/A转换电路硬件设计 (19)3.2.7键盘输入硬件电路设计 (21)3.2.8显示电路硬件设计 (22)3.3模拟PID为核心的硬件设计 (23)3.3.1模拟PID调节器硬件设计 (23)3.3.2模拟PID系统仿真 (30)3.3.3变频器 (31)4张力控制系统软件设计 (33)4.1主程序及初始化子程序 (33)4.1.1主程序 (33)4.1.2初始化子程序 (33)4.2 PID算法程序 (34)4.3采样程序 (36)4.4数模输出程序 (38)4.5矩阵键盘子程序 (40)4.6显示子程序 (40)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录A (44)附录B (46)1绪论1.1 张力控制系统概述张力控制系统往往是张力传感器和张力控制器的一种系统集成，目前主要应用于冶金、造纸、薄膜、染整、织布、塑胶等线材或带材设备上，是一种实现恒张力或者变张力控制的自动控制系统，其作用主要是实现辊间的同步，收卷和放卷的控制[9]。
APL-I皮带(张力)监控保护装置说明书
第一章概述APL-I型皮带张力监控保护装置是矿用隔爆兼本质安全型,适用于煤矿井下环境的皮带输送设备保护装置,96年获国家专利.是带式输送机必备的可靠的测力计,可实现皮带张力下降保护,皮带张力重锤落地保护.我厂通过大量调查研究表明,皮带的打滑、跑偏、纵撕、断带等故障的主要原因,都是因为运输机皮带的张力值调整的不理想,使用该仪器可以有效的降低或避免上述故障的发生率,从而更有效的保护皮带.该装置可广泛应用于各类皮带输送机.由张力/断带传感器、跑偏传感器、速度传感器、温度传感器、烟雾传感器、煤位传感器、急停传感器、纵裂传感器、主机等几部分组成.张力传感器由SYZ系列拉压式电阻应变片和无感无容组件构成,为本质安全电路;主机采用隔爆兼本安电路设计方式,电源及外控继电器在隔爆腔内,显示及其它弱电电路在本安腔内.该产品以单片微型计算机为核心,可对皮带张力进行动静态测试,并可实现自动调整皮带张力,使输送设备在理想拉力状态下长期运行.并具有声光报警及远距离故障报警输出,过温、烟雾自动洒水灭火输出及紧急故障时停止主拖动电机输出等功能.该产品特别适用于煤矿井下使用,是保护设备及防止因皮带打滑而引起火灾事故最有效的装置.第二章技术参数与功能△防爆标志:Exdib I(150℃)△测力精度：+0.2%△测力范围：0-20t△电源：AC36V AC127V AC220V 50Hz+1Hz△功能：主机≤10W 灭火装置≤40W△环境温度：-20℃-40℃相对温度：≤98%△本安参数：力传感器电源模拟电路电源数字电路电源最大开路电压：≤15V ≤12V ≤5V最大短路电流：≤250mA ≤38mA ≤0.75A工作电流：≤50mA ≤33mA ≤0.4A△力传感器：分布电感：≤1mH分布电容：≤1uF输入、输出阻抗：≤350Ω灵敏度:1-3Mv/v精度：优于0.1%工作电压：15V 工作电流：≤50 mA△继电器接点可控电流：AC240V 7AAC125V 10AAC28V 10A△上限、下限、允许过载时间及真实值调整给定功能△具有皮带打滑保护功能△具有温度、烟雾、纵向撕裂、急停开关、机头煤位、断带检测及用户自选项等多种输入保护功能△具有自动调整皮带张力的功能△具有给定值掉电不丢失的功能△具有各种状态声光报警功能△具有通讯功能，各种运行参数可实时与中控室进行交换（为备选功能，需要请在合同中注明）△具有外报警控制接点△具备上、下限、上上限、下下限四级张力保护△具有工作和检测状态选择功能第三章型号及状态说明型号说明：状态说明：各种状态分别由指示灯显示。
张力式电子围栏防入侵报警系统安装、调试及维护手册说明书
张力式电子围栏防入侵报警系统安装、调试及维护手册（版本号V1.0）北京长城卫士安全系统技术有限公司北京长城卫士安全系统技术有限公司上海分公司制造商：上海国沃电子科技有限公司目录一、系统特点 (2)二、张力围栏系统工作原理 (2)三、张力围栏的安装 (3)3.1.张力式电子围栏的设计 (3)3.2.张力式电子围栏的安装 (4)3.2.1.张力围栏的杆体及底座 (4)3.2.2.张力终端杆和张力万向底座的安装 (5)3.2.3.张力终端杆和张力传感器的安装 (6)3.2.4.张力受力终端杆的安装 (6)3.2.5.张力过线杆的安装 (7)3.2.6.受力终端杆、张力弹簧和钢丝绳的连接 (8)3.2.7.张力传感器、绝缘子、紧线器和钢丝绳的连接 (8)四、张力电子围栏产品接线说明 (9)4.1.张力传感器 (9)4.2.张力控制器 (10)五、系统调试 (13)5.1.准备 (13)5.2.张力控制器设置 (13)六、系统维护和常见问题说明 (15)6.1. 系统维护 (15)6.2. 常见问题说明 (15)手册使用说明范围本手册介绍了长城张力围栏控制/ 通讯主机的基本安装和设置方法.准确性本手册已经过校对并保证其准确性。
然而，对于用户在使用过程中由于对手册内容的误解、误操作而导致的任何后果，本公司恕不承当任何责任。
另外，本公司有权对张力围栏控制/ 通讯主机的硬件、软件和手册作进一步升级或修改而不另行通知。
一、系统特点周界防范报警系统是为防范从周边围墙或栅栏非法出入者而设置的技术防范系统，是安全防范系统的第一道防线。
系统要求当出现非法越墙（或越栏）时，能发出声光报警，同时在报警管理中心能立即收到报警信息，并联动相关设备。
张力式智能电子围栏防入侵报警系统是周界防入侵报警产品中的一种。
它即是防止人体逾越的实体防护设施，又是周界防入侵报警系统的前端探测设施，能有效探测报警，系统具有以下特点：1．使用安全性高：外部可触及部件不带电，对入侵者没有人体伤害；2．有形的实体防护，具有有效的阻挡作用和一定的防抛物作用；3．钢丝绳的静态拉力可以在规定范围内随意设定，安装方便；4．误报率低：探测灵敏度可根据需要设定，有效地防止飞鸟，小动物，树叶，小树枝等干扰引起误报；5．环境适应性强：可适应各种复杂地形环境，不留防范死角；6．性能稳定可靠：能够自动跟踪钢丝绳的张力随环境温度的变化，确保张定可靠；7．钢丝绳攀爬报警：当钢丝绳的张力达到规定值后即发出攀爬报警信号8．钢丝绳松弛报警：当钢丝绳松弛达到规定值后即发出松弛报警信号；9．钢丝绳剪断报警：当钢丝绳被剪断时即发出剪断报警信号；10．防拆报警功能：拆开控制杆上盖时即发出防拆报警信号；11．电源断电报警功能：主电源断电时能发出断电报警信号；12．与环境的协调性：造型款式美观大方，安装效果好，与周围环境、景观和绿化协调一致，溶为一体，不扰民，不给用户造成厌恶感。
单片机张力检测控制系统本科 毕业设计
毕业设计（论文） 论文题目单片机张力检测控制系统
摘要
随着科技的发展，单片机在一些自动控制的生产系统中得到充分的应用，本课题主要 研究对象是车牌膜卷冲压的张力控制，通过我们苦苦的研究，终于找到一种比较好的解决 方法：通过传感器检测膜卷带转动的角度转化为电流信号 I(in)，将 4～20mA 电流信号 I(in) 转换为 A/D 转换器能接收的电压信号 U(in)；A/D 转换器将模拟电压信号 U（in）转化为 单片机处理器可以读写的数字信号 D0-D7，将此数字信号与给定线速度电流数字信号送给 单片机处理器，用预先汇编好 PID 算法程序进行处理，PID 算法是能自我调节增量式的自 动控制系统，以及用 8155 扩展输入输出口芯片进行扩展成一个输入口一个输出口，两个 IO 口都是用 2501 隔离芯片进行各种输出输入信号的光电隔离。然后将得出的增量式的数 字信号传送给 D/A 转换器，通过转换得到需要的电流信号，将电流信号通过放大器等模拟 芯片转换成电压信号，再将此电压信号用 XR101 转换成 4～20mA 的电流信号。将此模 拟电流信号驱动伺服电机控制器，再驱动伺服电机，使膜卷带保持恒定的线速度。 关键词：单片机；PID 控制
学校周界张力围栏报警系统(网络)
学校周界张力围栏报警系统设计方案设计者：广州市艾礼富电子科技有限公司公司官网： www.艾礼富.商标目录一、公司简介及资质荣誉 (2)1.1 公司简介 (2)1.2 企业资质荣誉证书 (2)二、方案背景 (3)三、系统概述 (4)四、系统组成及产品技术特点介绍 (5)4.1张力围栏系统组成 (5)4.2 张力围栏系统结构示意图 (6)4.3 张力围栏系统优势 (6)4.4张力围栏报警系统设备功能及参数 (7)五、张力围栏报警系统要求及供电 (17)5.1张力式电子围栏系统要求 (17)5.2 张力式电子围栏系统供电 (18)六、系统配置参考清单 (19)七、系统维护及保养 (20)八、项目应用案例及应用效果图例 (21)8.1张力围栏系统-项目使用案例 (21)8.2张力围栏系统应用案例图片 (22)一、公司简介及资质荣誉1.1 公司简介广州市艾礼富电子科技有限公司成立于2003年，是一家专业从事入侵探测及报警控制系统等研发、生产、销售于一体的民营高新技术企业；旗下拥有VOANDOS维安达斯、艾礼富、艾立富AILIFU、WISEI卫士等系列品牌；公司立足于安防行业，坚持持续发展的战略方针，历经18年沉淀和发展，已经成为中国安防行业-防盗报警领域的知名品牌企业！钻石品质，五星安全！是本公司一贯坚持的质量目标，公司严格按照ISO国际质量管理体系的要求，在每个环节，严把质量关，确保不合格的材料不进门，不合格的产品不出门，让客户买的放心，让用户用的安心！广州市艾礼富电子自成立以来，坚持自主品牌研发、生产、销售的产品有：激光入侵探测器十大系列、微波对射探测器、防爆探测器、脉冲电子围栏、张力电子围栏、振动光缆、红外对射、红外光栅、泄露电缆探测器、各种环境探测器以及分线、总线、IP等大型及超大型防盗报警控制系统；产品广泛应用于智慧磐石、城市地下综合管廊、监狱看守所、工厂、机关、学校、文博、经融、交通、航空、军警单位、边境线及国家重点大型项目等等，公司坚持以“百年品牌”为经营目标，以“高科技，平民化”为产品市场导向，立志于和广大的合作伙伴一起，将质优价平的安防产品带进千家万户。
张力围栏张力围栏报警系统方案
目录一、张力式电子安全围栏简述： (3)二、张力式周界防范电子围栏报警系统的实现原理： (3)三、张力式周界防范电子围栏报警系统的组成： (4)四、张力式电子围栏的主要特点 (6)五、张力式周界防范实体报警围栏与市场一些常见报警设备的比较 (7)七、张力围栏安装效果图参考 (8)八、张力围栏系统成本组成：............................................................................ 错误!未定义书签。
十、系统主要技术参数： (9)十一、张力围栏附件 (10)十二、售后服务 (11)一、张力式电子安全围栏简述：张力式电子围栏周界报警系统〔以下简称张力式电子围栏〕是防止非法逾越的障碍物和感应、传输〔报警〕拉压、剪断障碍物信息的机电装置集合体，是安全、可靠和经济而且数字智能化的周界防入侵报警系统。
张力式电子安全围栏周界报警系统由报警控制器〔主机〕和电子围栏两部分组成。
主机探测入侵者，并能发出报警信号；电子围栏附件包括：拉力探测器、控制杆、承力杆、中间柱、合金线、线夹、警示牌〔选购〕、固定件等。
由于其采用全新的探测方式和特殊的信号处理方法，确保环境的变化不会引起张力报警阈值〔张力报警门限值〕的变化，彻底改变了以往周界报警探测器环境适应性差、易误报的缺点。
张力式电子围栏可以在风霜、雨雪、浓雾、沙尘、高温、低温等恶劣的环境下始终忠于职守，全天候稳定可靠地工作。
张力式电子围栏既可适用于普通住宅小区、别墅住宅区的周界安全防范，也可适用于企事业单位、工厂、仓库、变电站、水厂、电厂、学校，司法系统的看守所、监狱，以及机场、军事基地、政府机构、重点文物保护单位等场所。
凡需要具有周界安全防范和周界防入侵报警的所有场所均可使用张力式电子围栏。
尤其适用于既有周界安全防范需求，又希望周界安全防范设施与周围环境、景观、绿化和谐协调的场合。
二、张力式周界防范电子围栏报警系统的实现原理：〔1〕张力式周界防范电子围栏报警系统设有应力检测装置与防破坏报警装置，〔2〕围栏正常工作状态下，供电系统处于常闭状态，只有警情发生时才接通报警电源，该电源使用低压电源，是一个节能又保证人身安全的系统。
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1. 应变传感器
电缆所受张力使应变传感器产生机械变形，传感器将机械变形转化为电信号输出，从而测得张力。
摘要: 基于钢丝绳抗弯刚度的测定原理, 研制出一种新型动静态索张力传感器及其张力检测系统. 该系统完成了由应变计组成的电桥以及传感器输出信号的调理、预处理和采样, 并实时传送至单片机对信号进行存储和处理. 能够自动、准确、可靠地测试和分析提升机钢丝绳张力.
2.钢丝绳张力传感器简介
将钢丝绳张力传感器固定于矿井提升系统机架上，如图1所示，张力传感器是根据“3点弯曲法”原理设计而成，将传感器上的3点设计成滑轮与钢丝绳被测表面接触，在加机构作用下，强迫索段产生类似于3点弯曲的局部变形，如图2所示，测量时，将传感器加持在钢丝绳上（图1），在C轮相对于A,B两轮向下压紧的过程中，产生位移信号δ及压紧力信号p。
实验及原理研究，钢丝绳的张力T=pl/4δ。
3.矿井提升机钢丝绳张力检测系统
矿井提升设备钢丝绳张力检测工作量大, 数据信息多. 图5 为矿井提升机钢丝绳张力测系统原理.
张力传感器测出的信号(压力信号P1 , P2) 经多路桥盒进入放大电路. 放大后的信号经低通
滤波器, 滤除高频干扰及传感器谐振峰后送入A/ D 转换电路, 再经接口电路后接入单片机进行处理输出. 该系统完成了由应变计组成的电桥以及传感器输出信号的调理、预处理和采样, 并实时传送至单片机对信号进行存储和处理. 能够自动、准确、可靠地测试和分析提升机钢丝绳张力.
(1)测量电桥的选择及其工作原理本系统提供1/ 4 桥、半桥及全桥电路供选择. 以1/ 4 桥、120 Ω桥臂电阻为例(图6) , 对测量原理说明如下:图中, R g为测量片电阻; R 为固定电阻; K F 为低漂移差动放大器增益. 因Ui = 0125 E g Kε, 即U0 = K F Ui =0125 K F E g K ε, 所以ε = 4U0/ E g KK F , 其中, Ui为直流电桥的输出电压; E g为桥压, V; K 为应变计灵敏度系数; ε为输入应变量, με; U0为低漂移仪表放大器的输出电压, μV. 对于半桥电路, ε= 2U0/ E g KK F , 对于全桥电路ε= U0/ E g KK F. 这样, 确定K F , 测量结果由软件加以修正即可准确测量输入应变量.
(2) 满度值的设置改变放大器的增益即可改变满度值. 本系统提供4 档满度值: ±1 , ±3 , ±10 ,±30 mV 分档切换. 在1/ 4 桥状态下, 因为A/ D 满度值输入为±5 V , 故满度值和放大器增益的关系: 满度值为±1 , ±3 , ±10 , ±30 mV , 对应的增益K F为5 000 , 1 667 , 500 , 16617.
(3) 低通滤波器本系统采用了阻带衰减为- 18 dB/ oct 的巴特斯型低通滤波器. 低通滤波器的平坦度为: 当f < (1/ 2) f c 时, 频带波动小于011 dB ; 截止频率( - 3 ±1) dB : 10 , 100 Hz , 1 kHz 分档切换.
(4) 灵敏度系数的修正ε = 2εi / Ki , 其中εi 为测量应变量; ε为实际应变量; Ki 为应变计灵敏度系数. 当传感器工作时, 考虑到离系统较远, 因此必须对长导线进行修正: ①将工作片用两根长导线接入桥盒(1/ 4 桥) , 则ε = (1 + 2 R1/ R)εi ,其中R 为应变计的阻值; R1 为单根长导线的阻值. ②将工作片和补偿片的一端连接成公共线后再用3 根引至桥盒(半桥连接, 1/ 4 桥计算结果) , 则ε = (1 + R1/ R)εi . ③将工作片接成半桥电路, 然后用3 根长导线引至桥盒, 则ε = (1 + R1/ R)εi . ④将应变计接成半桥电路,然后用4 根长导线引至桥盒, 则ε = (1 + 2 R1/ R)εi .
(5) 自动平衡(调零) 由计算机控制16 位D/ A 转换器实现自动平衡, 再由软件计算清零. 自动平衡范围为±15 000με(应变计阻值的±115 %)
(6) 系统软件本系统软件具有很强的灵活性. 系统允许用户新建一个测试项目或回
放已有的测试项目. 在新建一个测试项目中, 可以设置各种参数、灵活配置显示界面和测量信息, 也可以从已有的测试项目中导入参数. 在回放一个已有的测试项目中, 可以对测量
数据进行回放、编辑处理和报告打印. 数据采集系统包括对仪器的参数设置、采集数据和对数据基本的统计分析等功能, 该系统采集的数据可以被分析软件所调用, 进行各种分析处理. 数据采集系统具有示波、瞬态记录和连续记录3 种采集方式.
(7) 测量系统的特点①每通道包含独立的放大器和A/ D 转换器, 因此所有通道并行同步采样; ②自动平衡包括16 位D/ A 转换器硬件控制以及软件运算, 达到完全清零; ③
产品模块化设计, 可容易地构成多通道的动态测试分析系统; ④数字磁带机信号记录功能,
利用计算机海量的存储硬盘, 长时间实时、无间断记录多通道信号(8 通道同时工作时, 每通道采样速率可达20 kHz) ; ⑤应用并口的EPP 协议, 配合中文Win95/ 98 环境下自主开发的底部驱动程序(VXD) , 保证了系统数据传送的高速、稳定、不漏码.__
4.光电流速传感器
非接触式旋转式速度传感器与运动物体无直接接触，非接触式测量原理很多以下供参考。
光电流速传感器，叶轮的叶片边缘贴有反射膜，流体流动时带动叶论旋转，页轮每转动一周光纤传输反光一次，产生一个电脉冲信号。
可由检测到的脉冲数，计算出速度。
使脉冲数与叶轮转速再与流速建立关系。
利用标定曲线V=kn+c计算速度V。
其中：k为变换系数：c 为预置值，n为叶轮转速。
可将叶轮的转速直接换算成线速度。
光电流速传感器钢丝绳带动速度计旋转，经齿轮传动后带动凸轮成比例旋转。
光纤被徒轮轮番遮断形成一串光脉冲，经光电管转换成定信号，经计算可检测出风速，计算出两个脉冲相隔的时间t,深度L=tV。
.工作电压：直流5V
.工作电流：40mA
3 系统结构及工作原理
将应变传感器产生的毫伏信号输入到放大器进行放大，然后送入A/D转换器进行模数转换，转换成处二进制序列后送入单片机处理。
为保证A/D转换的可靠性，采用V/F器件LM331实现模数转换，将电压信号转换为频率信号。
此器件可靠性高，占用资源少。
由光电编码器产生的两路正交信号输入到CPLD，经处理后，产生两路信号。
一路为辨向脉冲，用于识别光电编码器的转动方向。
另一路为计数脉冲，用于完成深度参数的换算。
两路脉冲均输入到单片机。
见图1。
5 系统软件设计
5.1 主流程介绍
程序流程见图2，本流程为系统的主流程。
程序由C语言编程，采用模块化程序设计，调用某一模块时执行其相应的功能，便于修改和维护。
设置两个检测单元，主循环中检测此单元的内容是否发生变化，若有变化，说明系统有异常，重新进行初始化设置。
软件中，采用冗余技术及看门狗技术，确保程序正确执行。
外部中断1完成键盘管理任务，当有键按下时，申请外部中断1中断，执行键盘监控程序；深度脉冲经整形后输入到外部中断0，进行脉冲记数。
此时，由I/O口判断辨向脉冲的电平。
规定低电平时编码器为正转，高电平时编码器为反转。
正转时执行加法程序，反转时执行减法程序。
张力信号经V/F变换后，转换为频率信号送入计数器1，完成张力信号的计算。
定时器0产生系统的时钟信号，设定其为最高中断优先级。
图2 软件实现主流程
5.3 深度脉冲采样及张力信号采样流程介绍
由编码器产生的两路正交脉冲信号经CPLD处理后产生辨向脉冲及计数脉冲，分别输入到TA89S52处理器的I/O口和外部中断0，完成对编码器旋转方向的判别和对深度脉冲的累
计，见图8
图8 外部中断0中断服务程序流程
定时器0作为系统的公共时钟，产生张力A/D时钟及速度采样时钟。
记数器1记录由张力模拟信号经A/D转换后产生的数字信号。
定时器0的初始值对应的时间为A/D转换器的采样时间，该定时器启动后做减计数，减为0后产生中断信号。
系统转入中断服务子程序，定时器0重新赋予初值，读取记数器1的数值到数据缓冲区，见图9。
图9 定时器T0 中断服务程序。