机电学院HT50C-T旋喷钻机自动化系统研究，是利用机电液一体化技术对其进行改造，以实现钻机的自动控制。本课题是钻机自动化研究的一部分，主要是实现钻进工作参数如动力头转速、钻进深度、钻机倾斜度、部分油压及电机(泵)的振动加速度的检测，并通过这些参数的监测，及时发现一些常见故障。 文章介绍了钻机自动化技术在国内外的研究现状，发展趋势和存在的一些问题，对课题的基本情况进行了简要的概述，并列举了一些关键的技术难点。接下来较为详细地阐述了系统的总体组成，包括硬件资源和相关软件介绍。 检测系统由传感器(变送器)，单片机数据采集系统和上位机三个部分组成。传感器负责各个参数的检测，单片机数据采集系统完成各路传感器信号的处理和采集，并通过串行通讯上传给上位PC机。上位机软件完成数据的计算、整理以及建立人机界面。本文对各个部分的设计都进行了详细的介绍。 针对每个需要检测的参数，选用合适的传感器。在本设计中采用的传感器有接近开关、旋转编码器、倾角传感器、压力传感器和振动加速度计等。传感器的量程、输出信号、精度都应符合系统的检测要求。 单片机数据采集系统的硬件电路包括两个部分：各个传感器的信号调制电路和由两片89C51单片机组成的双机处理核心。接近开关输出的脉冲经过整形后，为了避免高压信号的串入，还要进行光电隔离。钻机工作时的振动会导致编码器输出高频信号进而引起计数误差，所以编码器的脉冲序列经过整形、鉴向后，还要加上抗振电路，最后才能将计数脉冲送入计数器进行加减计数。倾角传感器通过串口输出角度值，在收到单片机的串口指令后，将数据直接上传给单片机。压力传感器输出标准的电压信号，在进行A/D转换后，数据交由单片机处理即可。加速度计芯片需要设计外围电路，以确定其工作参数。 为了解决硬件资源问题，采用了双机系统，它们之间采用I<2>c总线通信。一方作为主机，一方为从机，主机接收从机数据。系统采用汇编语言编程，两片89C51独立工作，负责各自的参数采集。主机在收到上位机的上传命令后，将所有的检测数据通过RS232串行口发给上位机。 上位机采用可视化编程软件VB6.0建立监控界面。其主要功能有：检测参数的在线显示，与下位机的串行通信，钻进参数的越限报警等等。VB语言简单，使用灵活，可视化的编程环境使得用户界面友好、容易操作，可以很好地满足监控要求。 设计的单片机数据采集系统性能较好，功能易于扩展，电路设计上也充分考虑了抗干扰和强、弱电的隔离措施等因素。各传感器工作稳定，抗干扰能力较强。数据处理由上位机完成，效率高，也简化了单片机采集系统的编程工作。钻进参数检测系统对实现钻机自动化控制有着很好的实用价值。