对于全液压铣刨机数字控制系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com第2期(总第171期)机械工程与自动化NO．22012年4月MECHANICALENGINEERING＆AUT()MATI()NApf．文章编号：1672—6413(2012)02—0123—03全液压铣刨机数字控制系统设计陈毅，邹旭东，杨艳妮，丰德伟(1_长安大学工程机械学院，陕西西安710064；2．长安新能源公司．重庆401120)摘要：设计了一种铣刨机数字控制系统，采用较先进的智能化控制技术、微电子技术和局域网络通讯技术，实现了铣刨机铣刨过程中功率自分配控制

2、和铣刨深度控制，并能够实现整机运行状态参数的实时监控和故障报警。实践结果表明，数字控制系统能明显地提高工作精度和质量。关键词：铣刨机；CAN总线；数字控制；功率；养护中图分类号：U418．3：TP273文献标识码：A0引言业时，保持发动机转速在额定转速附近，使发动机保持近年来，随着中国公路建设的蓬勃发展，公路的养额定功率。铣刨机的行走及原地转向功能是由行走控护工作也越来越多，铣刨机已经成为公路维护和保养制器来实现的。铣刨深度控制器是根据声纳传感器实中不可缺少的工具。随着现代公路养护技术的进步和时检测到

3、的路面状况来实现刀具铣刨深度的控制。碎现代交通对路面质量要求的不断提高，对铣刨机的各屑回收控制器是在铣刨的过程中，利用负压的原理将种性能也提出了比较高的要求，使得智能控制技术、微铣刨碎屑进行回收。整台铣刨机的状态参数及运行故电子技术和局域网络通讯技术在现代铣刨机中得到了障报警等信息是由监控器检测并显示的。由于CAN越来越广泛的应用。基于嵌入式微处理器或者单片机总线局域网通讯技术具有灵活、可靠、实时的特点，因的数字控制系统在现代铣刨机中正逐渐被普及，并成此控制系统中各模块之间采用CAN总线技术通讯。为铣

4、刨机工作质量的重要保证。铣刨机的电控系统在铣刨机数字控制系统的控制器均采用MOBA公司的很大程度上决定了整台铣刨机的工作效率和质量。为MPC118控制器，该控制器是专为筑路机械设计的产此，本文在深入分析铣刨机作业机理和铣刨机结构的品，它有3路CAN接口，通过了各种严格的测试，符基础上，设计了一套铣刨机数字控制系统。合欧盟的温湿度、机械强度、电磁兼容和安全性等标1铣刨机数字控制系统的总体结构设计准，因此特别适用于机电液一体化系统。铣刨机数字控制系统实现的功能主要包括发动机转速及功率分配控制、行走及转向控

5、制、铣刨深度控制、碎屑回收控制、整机运行参数过程监视、故障白诊断及报警、按键状态实时控制。为了提高系统的智能化水平及可靠性，本控制系统采用了集散式的计算机管理体系结构，以便于实现铣刨机整机系统的集中管理及处理更多复杂工况[】]。铣刨机数字控制系统结构图如图1所示。在该铣刨机控制系统中，发动机选用的是电喷式发动机，其转速由发动机内置的控制器依据负载状况图l铣刨机数宇控制系统结构图进行实时调控。功率分配控制器的作用是在铣刨机作收稿日期：2Ol1—11—14}修回日期：2011—11—24作者简介：陈毅(1

6、984一)，男，ig：lk．井陉人，助理工程师，在读硕士研究生，主要研究方向为机电液一体化。学兔兔www.xuetutu.com·l24·机械工程与自动化2012年第2期2发动机功率分配控制模块设计余控制器及电位器相连接进行信号的交换和传递4]。铣刨机的动力传递线路如图2所示。发动机功率左履带电磁阀输出主要由两部分组成，一路通过传动系统驱动铣刨MCll8控制器—(口—一I鼓，带动刀具旋转，切削路面材料；另一路通过传动系油门电位器r／0P删右履带电磁阀统驱动行走机构，为铣刨系统提供进刀力和进刀速度。模块

7、模块—[[=铣刨机作为一种工程机械，铣刨转子消耗着机器的主微号要功率，底盘牵引功率倒在其次。由于铣刨机为连续速度电位器L处‘D／Al理模块器模块I一左履带传感作业方式，发动机一般选用固定油门操作，因此发动机的功率也趋于一定值，即发动机的额定功率。发动机转向电位器CANL]通信RAM输出功率P：T,n(其中，为发动机曲轴的扭矩，n—_r—模块模块一右履带传感为曲轴转速)。当P为定值时，扭矩和转速呈反比例丰

8、函由墨曼=关系。发动机功率分配模块就是以发动机转速为控制图3铣刨机行驶控制模块硬件原理图目标，以此

9、来平衡扭矩和转速的关系，并使整机功率处4显示器模块设计于额定功率附近。而牵引系统和铣刨转子的功率分配显示器模块主要完成整机重要运行参数的显示、是通过调节牵引系统的马达转速来实现的，这种控制故障自诊断及报警、CAN总线通讯及控制系统所需控方式是以发动机转速为信号控制牵引系统马达转速，制参数的在线设定等功能。CAN总线主要是完成各达到功率自动分配的目的。通过发动机转速的变化可控制器发送的铣刨机运行状态参数、故障自诊断及报以反映外界负荷的变化，铣刨机的行驶速度