[发明专利]一种摊铺机数字控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种摊铺机数字控制系统，适用于机械领域。

背景技术

摊铺机是道路工程施工中不可缺少的一种路面施工机械，其性能与可靠性的好坏将直接影响整个路面工程的质量。随着现代施工技术的进步和对现代施工路面质量要求的不断提高，对摊铺机的性能也提出了越来越高的要求，使得微电子技术、智能控制技术和通讯技术在摊铺机中得到了越来越广泛的应用。在国外，基于微处理器或单片机的数字控制系统在现代摊铺机中正在逐渐普及，并成为施工质量的保证。但是国内在这方面的研究起步较晚，相对较成熟的产品很少见侧。

发明内容

本发明提出了一种摊铺机数字控制系统，采用PC+PMAC开放式多轴运动控制器的控制方式，将PMAC运动控制卡插入PC机的标准插槽中进行实时控制，而PC机作为人机界面和系统管理的上位机。

本发明所采用的技术方案是。

所述控制系统采用了集散型计算机体系结构，实现了集中管理以及功能和危险的分散。

所述数字控制系统中，发动机采用电喷式发动机，其转速由发动机内部的调速控制器根据负载状况进行实时调控。摊铺速度的恒速及平滑转向控制由行走控制器来实现。

所述控制系统的调平控制器根据传感器检测得到的路面状况实现调平机构的自动调平控制。输、分料控制器根据摊铺速度、摊铺层厚度、宽度等参数实现摊铺物料的自动输送和分料。驾驶人员输入的键盘命令通过现场总线发送到行走控制器、调平控制器和输分料控制器，实现摊铺机行走驱动机构和工作装置的状态控制。整机状态参数和故障报警等信息由监控器检测和显示。

所述控制系统中各控制模块采用CAN总线技术和CAN2.0B协议进行通讯。数字控制系统的控制器均采用EPEC2000系列控制器，该系列控制器是工程机械专用微处理器，具有防尘、防震、防水、宽温、多点PWM输出、驱动能力强、各输出点具有短路和过载保护、配有CAN通讯接口等特点，特别适用于电-液控制系统。

所述WT系列摊铺机行驶驱动机构由2套独立的变量泵-变量马达构成的闭环液压驱动系统组成，恒速控制策略采用独立控制策略，即左、右履带均以各自的预设速度为基准，进行独立的调节控制。这种控制策略能够消除因摊铺机行驶过程中的负载变化、送料的不均匀性、发动机降速等诸多因素造成的行驶速度变化，进而保证摊铺速度恒定，使摊铺平整度、密实度指标得到大幅度提高。

所述摊铺机左右履带行驶速度独立控制策略下的恒速控制分为2个环节，左右履带预设速度的计算和左右履带速度的闭环控制。摊铺机左、右履带的预设速度由整车预设速度和转向电位计数值决定。当转向电位器处于中位时，左、右履带的预设速度与整车预设速度相等。当转向电位器不处于中位时，左、右履带的预设速度则应根据转向电位器指示的转向和转弯半径的大小在整车预设速度的基础上相应增大或减小一定数值。

本发明的有益效果是：该摊铺机数字控制系统的成功研制和开发将有助于提高国产摊铺机产品的国际竞争力，提高道路摊铺工程的自动化程度和智能化水平，改善道路工程的操作环境和劳动条件，降低劳动强度。

附图说明

图1是本发明的摊铺机数字控制系统的结构框图。

图2是本发明的摊铺机行驶控制模块硬件原理图。

图中：1. 速度电位器；2. 转向电位器；3.手柄电位器；4. 油门电位器；5. 右后退比例阀；6. 左后退比例阀；7. 右前进比例阀；8. 左前进比例阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，控制系统采用了集散型计算机体系结构，实现了集中管理以及功能和危险的分散。数字控制系统中，发动机采用电喷式发动机，其转速由发动机内部的调速控制器根据负载状况进行实时调控。摊铺速度的恒速及平滑转向控制由行走控制器来实现。控制系统的调平控制器根据传感器检测得到的路面状况实现调平机构的自动调平控制。输、分料控制器根据摊铺速度、摊铺层厚度、宽度等参数实现摊铺物料的自动输送和分料。驾驶人员输入的键盘命令通过现场总线发送到行走控制器、调平控制器和输分料控制器，实现摊铺机行走驱动机构和工作装置的状态控制。整机状态参数和故障报警等信息由监控器检测和显示。控制系统中各控制模块采用CAN总线技术和CAN2.0B协议进行通讯。数字控制系统的控制器均采用EPEC2000系列控制器，该系列控制器是工程机械专用微处理器，具有防尘、防震、防水、宽温、多点PWM输出、驱动能力强、各输出点具有短路和过载保护、配有CAN通讯接口等特点，特别适用于电-液控制系统。