CN102555063A - 一种搅拌车恒速控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种搅拌车恒速控制装置,其特征在于,包括控制器,控制器连接主控面板,主控面板与遥控面板之间无线通讯。本发明一方面采用开环控制方式,省去了闭环控制中的转速传感器,降低了成本,实现了混凝土搅拌输送车较高精度的恒速控制,保证了混凝土在输送过程中的质量,延长了输送距离。另一方面采用无线遥控显示方式,大大方便了用户的操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种搅拌车恒速控制装置,在混凝土搅拌输送车的进料、输送及出料等过程中,用于对搅拌桶进行换向及调速控制。
背景技术
随着商品混凝土的广泛应用,搅拌输送车成了必不可少的运输工具。由于成本限制,绝大部分搅拌输送车均取力于发动机底盘。在运输过程中,随着路况的不同,会导致搅拌桶旋转速度不稳,筒内混凝土流动不均匀,从而影响了混凝土品质。另一方面,搅拌输送车在布料时,也需要控制出料的速度;在进料时,根据不同类型的混凝土,需要调整进料速度。为解决上述问题,国外已经有几种用于混凝土搅拌输送车的恒速控制装置,它们均采用电子与液压技术结合,通过测量搅拌桶的转速来实现闭环控制。采用该控制方式的恒速控制装置存在成本高的问题,不适宜在中国普及。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低廉的搅拌车恒速控制装置。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是提供了一种搅拌车恒速控制装置,其特征在于,包括控制器,控制器连接主控面板,主控面板与遥控面板之间无线通讯。
进一步,所述控制器包括单片机,单片机分别连接比例阀控制接口、发动机速度输入接口、油门控制接口、总线接口、串口通讯总线接口及PTO开关接口。所述总线接口为CAN总线接口。所述串口通讯总线接口为RS485总线接口。
所述主控面板及所述遥控面板的电路结构相同,包括单片机,单片机分别连接键盘、显示装置、无线收发接口及串口通讯总线接口。所述显示装置为LCD显示屏或LED显示屏。所述串口通讯总线接口为RS485总线接口或CAN总线接口。
本发明一方面采用开环控制方式,省去了闭环控制中的转速传感器,降低了成本,实现了混凝土搅拌输送车较高精度的恒速控制,保证了混凝土在输送过程中的质量,延长了输送距离。另一方面采用无线遥控显示方式,大大方便了用户的操作。
附图说明
图1为本发明的总体结构图;
图2为本发明的控制器电路结构图;
图3为本发明的主控面板及遥控面板的电路结构图;
图4为本发明在搅拌输送车中的应用结构图。
具体实施方式
以下结合实施例来具体说明本发明。
实施例
图1所示,为本发明提供的一种搅拌车恒速控制装置的总体结构图,包括控制器,控制器通过RS485总线连接主控面板,主控面板与遥控面板之间无线通讯。
其中,控制器的电路结构如图2所示,包括单片机,单片机分别连接比例阀控制接口、发动机速度输入接口、油门控制接口、CAN总线接口、RS485总线接口及PTO开关接口。
结合图2及图4,控制器的工作流程为:单片机输出两路PWM信号至比例阀控制接口,经过功率放大后输出至比例阀,再返馈回比例阀接口,由比例阀接口进行电流采样,经过放大滤波后,输出到单片机的模拟数字转换输入端口,单片机通过PID算法,形成闭环控制,给比例阀输出指定的电流。发动机的速度信号是由发动机ECU通过发动机速度输入接口输入单片机,由单片机通过测脉宽的方式计算发动机速度。搅拌输送车的PTO开关信号经PTO开关接口后,输出到单片机的输入接口,单片机输出一路控制信号至PTO开关接口,用于控制PTO开关信号的通断,从而实现发动机转速自动控制、脚动控制的转换。单片机输出一路PWM信号至油门控制接口,由油门控制接口滤波后形成直流电压信号输出给发动机ECU,该直流电压信号可以由单片机任意调节,实现了单片机控制发动机转速。发动机的转速测量及控制也可以由单片机通过CAN总线接口以J1939协议直接从发动机ECU中读取。
主控面板及遥控面板的电路结构相同,如图3所示,包括单片机,单片机通过SPI总线与液晶显示器连接,用于显示实际转速、目标转速、以及各种控制状态。键盘连接到单片机输入口,用于设定设定目标转速以及各种工况的输入,如自动进料、自动出料、搅动出料、恒速、停止等。单片机通过SPI总线与无线收发模块连接,实现主控面板与遥控面板之间的通讯。
本发明的控制流程为:
步骤1、用户通过主控面板将目标速度、工矿等数据输入到控制器,控制器结合目标速度按公式计算输出到比例阀的电流,其中I表示比例阀电流,nm表示搅拌桶目标速度,ne表示发动机目标速度,Id表示比例阀的死区电流,K是一个常数。控制器通过PWM方式,采用PID闭环控制,实现比例阀电流的高精度输出。
步骤2、控制器输出油门控制电压给发动机ECU,通过反馈测量发动机实际转速,将发动机速度调整的到指定的ne。
步骤3、比例阀控制比例泵将流体输出至液压马达,由液压马达通过减速机减速后驱动搅拌桶的旋转,从而实现了搅拌桶速度的自动调整。
步骤5、主控面板从控制器读取实际转速,在显示器上显示目标转速、实际转速以及各种工况,并将这些数据通过无线方式发往遥控面板显示,从而实现速度的设定、控制及显示等过程。
在混凝土的运输过程中,由于发动机速度是由驾驶员控制的,控制器无须自动调整发动机速度,只需测出发动机的速度后,按上述公式计算出比例阀电流后输出即可。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点。本行业的技术人士应该了解,本发明不受上述实施条例的限制,上述实施条例和说明书中描述的只是用于说明本发明的原理,在不脱离本发明原理和范围的前提下,本发明还可有各种变化和改进,这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围内。
本发明要求保护范围同所附的权利要求书及其它等效物界定。
Claims (7)
1.一种搅拌车恒速控制装置,其特征在于,包括控制器,控制器连接主控面板,主控面板与遥控面板之间无线通讯。
2.如权利要求1所述的一种搅拌车恒速控制装置,其特征在于,所述控制器包括单片机,单片机分别连接比例阀控制接口、发动机速度输入接口、油门控制接口、总线接口、串口通讯总线接口及PTO开关接口。
3.如权利要求2所述的一种搅拌车恒速控制装置,其特征在于,所述总线接口为CAN总线接口。
4.如权利要求2所述的一种搅拌车恒速控制装置,其特征在于,所述串口通讯总线接口为RS485总线接口或CAN总线接口。
5.如权利要求1所述的一种搅拌车恒速控制装置,其特征在于,所述主控面板及所述遥控面板的电路结构相同,包括单片机,单片机分别连接键盘、显示装置、无线收发接口及串口通讯总线接口。
6.如权利要求5所述的一种搅拌车恒速控制装置,其特征在于,所述显示装置为LCD显示屏或LED显示屏。
7.如权利要求5所述的一种搅拌车恒速控制装置,其特征在于,所述串口通讯总线接口为RS485总线接口或CAN总线接口。
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Publications (1)
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CN102555063A true CN102555063A (zh) | 2012-07-11 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102848470A (zh) * | 2012-08-24 | 2013-01-02 | 西安智源电气有限公司 | 混凝土搅拌运输车的辅助控制器 |
CN102980515A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-20 | 中交公路养护工程技术有限公司 | 一种桥检用无线控制多功能混凝土钢筋检测装置 |
CN103568125A (zh) * | 2012-07-31 | 2014-02-12 | 陕西重型汽车有限公司 | 搅拌罐恒速控制系统 |
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2010
- 2010-12-24 CN CN2010106137616A patent/CN102555063A/zh active Pending
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