摊铺机智能控制系统

摘要

一种摊铺机智能控制系统，采用CAN总线的EPEC微电脑控制器及GRAF图文显示器对摊铺机进行监测和控制的系统。本系统可平滑稳定地实现摊铺机双履带的行驶、转向、前进、倒退等功能控制；可实现恒速摊铺行驶及超低速恒速控制；采用汉字显示直观明了；可设定、修改摊铺行驶速度和转弯半径并监测实际行驶速度和转弯半径；可以取代部分常规仪表监测发动机、整机运行参数；根据工作小时可以作出定期保养提示；可以对部分故障进行监测报警，包括水温超限、机油压力过低、部分线路断线等；可以现场标定、修改部分控制参数。同时系统还配备应急行驶系统，保证在自动系统故障时可改为手动行驶控制，从而不因自动系统故障而影响摊铺机的正常使用。

主权项

1、一种摊铺机智能控制系统，其特征在于，采用基于CAN总线的EPEC微电脑控制器及GRAF图文显示器对摊铺机进行监测和控制的系统，该系统包括：硬件有：采用CAN总线的EPEC微电脑控制器；采用CAN总线的GRAF图文显示器；在EPEC微电脑控制器上连接有参数设定元件包括：速度电位器、手柄电位器、转向电位器；还连接有控制模式转换元件包括：高速、低速开关，中位开关；还连接有测速反馈元件包括：左、右履带测速传感器；还连接有状态参数监测元件包括：水温传感器、机油压力传感器、系统电压传感器；还连接有控制执行元件包括：右行驶泵前进、倒退电动阀；软件有：含摊铺机行驶控制、整机参数监测、故障诊断、工作计时、参数标定、CAN总线通讯的EPEC微电脑控制器软件；含摊铺机设定、监测参数显示、故障报警、保养提示、参数标定、采用图片式汉字显示CAN总线通讯的GRAF图文显示器软件；系统软件主控制流程如下：第一步：在控制器通电后，输入、输出端口及CAN总线进行初始化；第二步：接着采样三个电位器的输入，并将三个电位器的输入进行数据处理；第三步：判断是否进行参数标定，如果不需要标定参数，那么第二步中经过处理的数据就直接进入控制模式，如果需要标定参数，就按照相应的标定条件进行相应参数的标定；第四步：将处理和标定后的输入进行组合，作为控制输入和控制模式的选择标准；第五步：如果控制模式为低速，也就是摊铺行走，就进入闭环控制，对马达测速传感器的反馈输入和控制输入进行PID运算，PID运算输出的结果经过处理转换，得到所要的控制参量，经过D/A转换为PWM电流信号作为最终输出控制摊铺机的行走，如果控制模式为高速，也就是高速行走，就进入开环控制，控制输入经过处理转换，得到所要的控制参量，经过D/A转换为PWM电流信号作为最终输出控制摊铺机的行走；第六步：利用三个电位器的输入和左右马达测速传感器的反馈输入计算出设定速度、实际速度、设定转弯半径和实际转弯半径，利用各个监测参量的输入计算出各个监测参量的实际值和实际状态，利用程序固定循环周期累计工作小时；第七步：存储经过标定的参数和工作时间数据；第八步：通过CAN总线接收显示器发来的标定条件和标定好的参数，发送监测参量给显示器进行实时显示和监测；第九步：程序将返回并进行循环；本控制程序采用顺序执行方式；系统主控制模式由高、低速，前进、倒退，直线、转向组合确定；高、低速转换开关决定高速行驶或低速摊铺；手柄电位器的前后位置决定前进和倒退模式；转向电位器在中位为直线行驶，转向电位器左旋为左转向，右旋为右转向；系统控制和显示流程如下：第一步：在控制器通电后，系统初始化及CAN总线进行初始化；第二步：通过CAN总线接收控制器的数据；第三步：对接收的数据进行处理；第四步：显示微电脑控制器检测到的状态参数，设定参数：设定速度、设定转向；反馈参数：实际速度、实际转向；常规状态参数：机油压力、发动机水温和发动机转速；第五步：判断是否有报警量，如有则报警，主要包括常规报警：机油压力低、发动机水温高；故障报警：传感器故障、电器线路故障；第六步：判断摊铺机工作时数是否到保养期，如果已经到保养期，则系统提示用户进行保养：液压油冷却器的清洗、发动机水滤器的更换、空气滤清器的更换；第七步：判断是否进行参数标定，如果需要标定参数，首先输入密码，然后就按照相应的标定条件进行相应参数的标定；本系统采用软键盘的方式进行密码录入和随机循环密码保护方法；电位器的标定，首先由控制器的I/O把电位器值读入，然后通过CAN总线把数据传送给显示器，显示器接到数据后，进行一定的处理和显示，最终把标定好的数据通过CAN总线回传给控制器；PID参数的标定，首先使用数字电位器输入合适的数值后，然后通过CAN总线传给控制器；第八步：最后，将处理后的数据发送到CAN总线上。