CAN现场总线在液压挖掘机状态监测系统中的应用

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1、·信息技术·王学慧，等·CAN现场总线在液压挖掘机状态监测系统中的应用CAN现场总线在液压挖掘机状态监测系统中的应用王学慧，于达(解放军理工大学工程兵工程学院。江苏南京210007)摘要：液压挖掘机是复杂大系统，集机、电、液于一体。设计了该监测系统，实时采集液压挖掘机各种状态信号，能有效进行故障的预测。基于CAN总线和ARM，通过传感器采集信号，运用VB语言开发可执行程序，实现了系统的功能，对挖掘机工作状态进行了实时有效的监测，提高了作业效率和经济效益。关键词：液压挖掘机；CAN总线；监测系统中图分类号：TH1

2、37文献标志码：B文章编号：1671—5276(2013)O2—0119—03ApplicationofCANBusinHydraulicExcavatorMonitoringSystemWANGXue—hui．YUDa(PLAUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210007，China)Abstract：Hydraulicexcavatorisacomplicatedsystemwhichmechanism，electricityandliquidareintegr

3、atedin．Thispaperdesignsthismonitonngsystemtocollectall(indsofconditionsignatsoftheexcavatorandforecastitsfautsefectively．BasedonCANbusandARM，signalsarecolectedthroughsensomandtheexecutableprogramisdevelopedthroughVB．Thefunctionofthissystemisaccomplished，ther

4、eal-timemonitoringisfulfilledandtheworkingpropertiesandeconomicbenefitareenhanced．keywords：hydraulicexcavator；CANbus；monitoringsystem4)系统必须具备多传感器信息融合的能力，将来自0引言不同的传感器组、人工输入等信息融合成一个综合的诊断决策。传统的液压监测系统主要采取DCS(分散控制系5)系统必须考虑液压挖掘机恶劣的工作环境对元件统)，它仍需要一个中央计算机来集中地实现控制，采用故

5、障或失效的影响。的电缆比较多，而CAN总线，既是一个开放通信网络，又6)系统所需的传感器数量应最少。是一种全分布控制系统，它的出现得到了迅速的推广，为7)系统必须提供一个良好的人机交互式界面，方便此，在研究中引入现场总线技术。本文设计基于CAN现用户操作和输入从其他传感器得到的信息，并考虑较高的场总线的液压挖掘机状态监测系统，能够实时监测机器运性能价格比。行状态、并显示输出其状态参数，通过对状态参数的相关8)系统的计算量不能太大，可以适时地进行检测和数据进行自动分析、诊断，进而预报故障，查明原因并及时报警。掌握

6、故障发展的趋势。9)系统必须具备故障预测和趋势分析的功能。1液压挖掘机状态监测系统要求2国内外基于现场总线液压挖掘机监测系统研究概况监测系统是通过安装在机器各个部位的传感器，不断监测主要工作部件的工作状态，并判断状态参数是否正2．1国外研究现状常，在超过规定值时，发出声，光报警等信号，提醒操作人员注意或采取相应措施。因此需综合考虑多种因素，合理国外的液压挖掘机较早的采用电子监测技术。例如规划，下面给出一个实用的液压挖掘机状态监测系统应具德国公司开发的BORD电子监测系统，能监测与液压挖掘备的主要功能是：机作业过

7、程和维修有关的全部重要参数。它利用微处理1)系统必须明确运行即时状态，发动机转速、机油压器检查挖掘机作业数据、快速监测、评估和显示所计算的力、液压油温等。数据，可识别发生故障和超出极限值的趋势，在重大事故2)系统必须在尽可能早的时间对故障或失效进行报前显示报警信息。德国的博世一立士乐公司研制带CAN警并提示故障原因和发生故障的部位，确保运转可靠。总线接口的高性能阀和泵，现场总线接口是采用CAN3)系统必须能表达故障与传感器信号间的复杂bus，可以实现泵与阀与上位计算机以及其他智能单元的关系。通信。传感器制造商也

8、对CAN总线产生了极大兴趣，作者简介：王学慧(1987一)，女，河北唐山人，硕士研究生，研究方向为机械电子工程。MachineBuilding8Automation，3un2013，41(2)：119—121，136·119··信息技术·王学慧，等·CAN现场总线在液压挖掘机状态监测系统中的应用MTE公司推出带CAN总线接口的四通道数据采集系统，3)CAN的直接通信距离最远可达10km