CN102704378B - 一种摊铺机及其料位的控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摊铺机领域，公开了一种摊铺机及其料位控制方法和装置。该摊铺机料位控制方法，包括：检测摊铺机料位高度；根据摊铺机的执行机构的参数设定所述执行机构的控制参数；根据摊铺机实际生产率以及理论生产率，计算实际生产率系数；根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制所述摊铺机执行机构的驱动指令。因此，本发明能够有效解决实际摊铺中输料刮板、分料螺旋速度变化较大，过高的速度造成沥青混合料输送过程中的物料离析的问题。

Description

一种摊铺机及其料位的控制方法和装置

技术领域

本发明涉及摊铺机领域，特别是涉及一种摊铺机及其料位的控制方法和装置。

背景技术

现有摊铺机主要由基础车(发动机与底盘)、供料设备(料斗、输送装置和闸门)、工作装置(螺旋摊铺器、振捣器和熨平装置)及控制系统等部分组成，工作过程中，混合料从自卸汽车上卸入摊铺机的料斗中，经由刮板输送到摊铺室，在那里再由螺旋摊铺器横向摊开。随着机械的行驶，这些摊开的混合料又被振捣器初步捣实，接着再由后面的熨平板根据规定的摊铺层厚度，修正成适当的横截面，再加以熨平。

现有的摊铺机料位控制方法是将控制方式中的最小、最大控制参数固化在控制环节，不能适应所有的执行结构。

由于不同的施工工况，摊铺机的实际生产效率会不同，所以导致实际生产率与理论生产率存在一定的差别，而且在控制环节实际控制时，都是根据理论生产率设计计算其最大工作速度；而在绝大数实际摊铺施工工况中，实际生产率远小于理论生产率，造成实际摊铺中输料刮板、分料螺旋速度变化较大，过高的速度造成沥青混合料输送过程中的物料离析。

因此，如何针对现有摊铺机的料位控制方法进行改进，以便更加适应现场实际施工的需要，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种摊铺机料位控制方法及装置，以解决现有技术中摊铺机实际摊铺中输料刮板、分料螺旋速度变化较大，过高的速度造成沥青混合料输送过程中的物料离析的问题。

一方面，本发明提供了一种摊铺机料位控制方法，包括：

检测摊铺机料位高度；

根据摊铺机的执行机构的参数设定所述执行机构的控制参数；

根据摊铺机实际生产率以及理论生产率，计算实际生产率系数；

根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制摊铺机执行机构的驱动指令。

进一步地，所述控制参数包括最大控制参数；其中，

所述根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制所述摊铺机执行机构的驱动指令的步骤进一步包括：

在所述料位高度小于预定的最小高度时，根据所述最大控制参数，控制摊铺机输出最大驱动指令。

进一步地，所述控制参数还包括最小控制参数；其中，

所述根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制所述摊铺机执行机构的驱动指令的步骤进一步还包括：

在所述料位高度大于预定的最大高度时，根据所述最小控制参数，控制摊铺机输出最小驱动指令。

进一步地，所述根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制摊铺机执行机构的驱动指令的步骤进一步还包括：

在所述料位高度介于所述预定的最大高度与预定的最小高度之间时，根据所述最大控制参数、最小控制参数和实际生产率系数，控制摊铺机输出介于所述最大驱动指令和所述最小驱动指令之间的线性调节驱动指令。

进一步地，所述执行机构包括摊铺机的执行环节泵、马达以及机械传动装置；

所述根据摊铺机的执行机构的参数设定所述执行机构的控制参数的步骤进一步包括：

根据所述执行环节泵和马达的参数及机械传动装置固有特征参数，设定能使所述机械传动装置达到最大工作速度的最大控制参数；

根据所述执行环节泵和马达的参数及机械传动装置固有特征参数，设定能使所述机械传动装置稳定启动工作的最小控制参数。

另一方面，本发明还提供了一种摊铺机料位控制装置，包括：

检测模块，检测摊铺机料位高度；

设定模块，根据摊铺机的执行机构的参数设定所述执行机构的控制参数；

计算模块，根据摊铺机实际生产率以及理论生产率，计算实际生产率系数；

控制模块，根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制摊铺机执行机构的驱动指令。

进一步地，所述控制参数包括最小控制参数；其中，

所述控制模块包括：

第一输出模块，在所述料位高度大于预定的最大高度时，根据所述最小控制参数，控制摊铺机输出最小驱动指令。

进一步地，所述控制参数包括最大控制参数；其中，

所述控制模块还包括：

第二输出模块，在所述料位高度小于预定的最小高度时，根据所述最大控制参数，控制摊铺机输出最大驱动指令。

进一步地，所述控制模块还包括

第三输出模块，在所述料位高度介于所述预定的最大高度与所述预定的最小高度之间时，根据所述最大控制参数、所述最小控制参数和所述实际生产率系数，控制摊铺机输出介于所述最大驱动指令和所述最小驱动指令之间的线性调节驱动指令。

再一方面，本发明还提供了一种摊铺机，所述摊铺机包括上述任一种摊铺机料位控制装置。

本发明提供的一种摊铺机料位控制方法，包括：检测摊铺机料位高度；根据所述摊铺机的执行机构的参数设定所述执行机构的控制参数；根据所述摊铺机实际生产率以及理论生产率，计算实际生产率系数；根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制所述摊铺机执行机构的驱动指令。其中，控制参数包括最大控制参数和最小控制参数，本发明通过摊铺机执行机构的参数重新设定执行机构的最大控制参数，保证摊铺 机执行机构可以达到理论最大速度；通过重新设定最小控制参数，保证摊铺机执行机构可以按此参数可靠的启动工作。通过引入实际生产率系数，使摊铺机的最大工作速度能够与实际工作情况相对应，可以更好的匹配当前摊铺速度、摊铺宽度、摊铺厚度，避免刮板、螺旋频繁的启动停止对输料分料系统的冲击。有效解决了实际摊铺中输料刮板、分料螺旋速度变化较大，过高的速度造成沥青混合料输送过程中的物料离析的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种摊铺机料位控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种摊铺机料位控制装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。

请参考图1，图1为本发明一种摊铺机料位控制方法实施例的流程图，该方法包括：

步骤一，检测摊铺机料位高度；

步骤二，根据所述摊铺机的执行机构的参数设定所述执行机构的控制参数；

步骤三，根据所述摊铺机实际生产率以及理论生产率，计算实际生产率系数k；

步骤四，根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制所述摊铺机执行机构的驱动指令。

其中，控制参数包括最大控制参数和最小控制参数；通过料位高度检测装置实时检测摊铺机料位高度；然后通过设定最大控制参数，保证摊铺机执行机构中的刮板或螺旋可以达到理论最大速度，更好的与执行机构中的执行环节泵和马达特征参数相匹配；通过设定最小控制参数，可以保证 摊铺机输料或分料按此参数可以可靠的启动工作，更好的与执行机构中的执行环节泵和马达特征参数相匹配。并将实际生产率系数k引入输料分料控制系统中，使本发明料位控制方法适应各种不同工况下的实际工作情况。

步骤四具体包括：

在料位高度大于预定的最大高度时，根据最小控制参数，控制摊铺机输出最小驱动指令；在料位高度小于预定的最小高度时，根据最大控制参数，控制摊铺机输出最大驱动指令。

其中，最小驱动指令为能使摊铺机执行机构稳定启动工作的启动指令；最大驱动指令为能使摊铺机执行机构的工作速度达到理论最大速度k倍的工作指令。其中，k为实际生产率系数。

另外，优选的是，步骤四还包括：

在料位高度介于预定的最大高度与预定的最小高度之间时，根据最大控制参数、最小控制参数和实际生产率系数k，控制摊铺机输出介于最大驱动指令和最小驱动指令之间的线性调节驱动指令。

其中，线性调节驱动指令为相对预定的最大高度与料位高度差值成正比变化的驱动指令，也可以为相对所述料位高度与所述预定的最小高度差值成反比变化的驱动指令。通过线性调节驱动指令控制摊铺机执行机构的执行环节泵和马达，使执行机构的机械传动装置速度与料位的高差成线性比例变化，使摊铺机执行机构的工作速度介于最小工作速度与最大工作速度的k倍。

其中，执行机构包括所述摊铺机的执行环节泵、马达以及机械传动装置。

另外，步骤二包括：根据执行环节泵和马达的参数及机械传动装置固有特征参数，设定能使机械传动装置达到最大工作速度的最大控制参数；根据执行环节泵和马达的参数及机械传动装置固有特征参数，设定能使所述机械传动装置稳定启动工作的最小控制参数。

另外，步骤三包括：实际生产率系数k为实际生产率与理论生产率的比值。k为实际生产率系数，其计算方法：k＝实际生产率/理论生产率(0＜k≤1)。

本发明实施例还提供了一种摊铺机料位控制装置，如图2所示，该装置包括：

检测模块，检测摊铺机料位高度；

设定模块，根据所述摊铺机的执行机构的参数设定所述执行机构的控制参数；

计算模块，根据所述摊铺机实际生产率以及理论生产率，计算实际生产率系数；

控制模块，根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制所述摊铺机执行机构的驱动指令。

其中，控制参数包括最大控制参数和最小控制参数；如图2所示，控制模块还包括：

第一输出模块，在料位高度大于预定的最大高度时，根据最小控制参数，控制所述摊铺机输出最小驱动指令；

第二输出模块，在料位高度小于预定的最小高度时，根据最大控制参数，控制摊铺机输出最大驱动指令；

第三输出模块，在料位高度介述预定的最大高度与预定的最小高度之间时，根据最大控制参数、最小控制参数和实际生产率系数，控制摊铺机输出介于最大驱动指令和最小驱动指令之间的线性调节驱动指令。

由于上述的料位控制方法具有上述技术效果，因此，该料位控制装置也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

本发明实施例还提供了一种摊铺机，所述摊铺机包括上述任一种摊铺机料位控制装置。由于上述的料位控制装置具有上述技术效果，因此，该摊铺机也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

其具体实施过程为：

1、通过检测模块实时检测摊铺机的料位高度。

2、根据执行机构中的执行环节泵和马达参数及机械传动装置固有特征参数，通过设定模块设定最大控制参数，保证摊铺机刮板和/或螺旋可以达到理论设计速度。

3、根据执行机构中执行环节泵和马达参数及机械传动装置固有特征参数，通过设定模块设定最小控制参数，保证机械传动装置按此参数可以可靠的启动工作。

4、计算模块根据实际生产率以及理论生产率，计算实际生产率系数k，并输入到控制模块实际生产率系数k(0＜k≤1)。

5、控制模块根据检测模块检测的实时料位高度及设定模块设定的参数和计算模块计算的实际生产率系数k，当检测模块检测料位高度达到最大(设定)料位高度时，控制模块输出最小驱动指令；当检测模块反馈料位高度小于最小料位高度时，控制模块输出相应的控制指令，控制执行环节泵和马达，使机械传动装置以最大速度的k倍工作；当检测模块反馈料位高度介于最小与最大(设定)高度之间时，控制模块根据计算模块计算的实际生产率k、最小控制参数、最大控制参数变化比例输出驱动指令，驱动机械传动装置以合适的速度工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种摊铺机料位控制方法，其特征在于，包括：

检测摊铺机料位高度；

根据摊铺机的执行机构的参数设定所述执行机构的控制参数；

根据摊铺机实际生产率以及理论生产率，计算实际生产率系数k，k＝实际生产率/理论生产率；

根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制摊铺机执行机构的驱动指令；所述控制参数包括最大控制参数；其中，

所述根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制所述摊铺机执行机构的驱动指令的步骤进一步包括：

在所述料位高度小于预定的最小高度时，根据所述最大控制参数，控制摊铺机输出最大驱动指令。

2.如权利要求1所述的摊铺机料位控制方法，其特征在于：所述控制参数还包括最小控制参数；其中，

所述根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制所述摊铺机执行机构的驱动指令的步骤进一步还包括：

在所述料位高度大于预定的最大高度时，根据所述最小控制参数，控制摊铺机输出最小驱动指令。

3.如权利要求2所述的摊铺机料位控制方法，其特征在于：所述根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制所述摊铺机执行机构的驱动指令的步骤进一步还包括：

在所述料位高度介于所述预定的最大高度与预定的最小高度之间时，根据所述最大控制参数、最小控制参数和实际生产率系数，控制摊铺机输出介于所述最大驱动指令和所述最小驱动指令之间的线性调节驱动指令。

4.如权利要求1-3任一项所述的摊铺机料位控制方法，其特征在于：所述执行机构包括摊铺机的执行环节泵、马达以及机械传动装置；

所述根据摊铺机的执行机构的参数设定所述执行机构的控制参数的步骤进一步包括：

根据所述执行环节泵和马达的参数及机械传动装置固有特征参数，设定能使所述机械传动装置达到最大工作速度的最大控制参数；

根据所述执行环节泵和马达的参数及机械传动装置固有特征参数，设定能使所述机械传动装置稳定启动工作的最小控制参数。

5.一种摊铺机料位控制装置，其特征在于：包括：

检测模块，检测摊铺机料位高度；

设定模块，根据摊铺机的执行机构的参数设定所述执行机构的控制参数；

计算模块，根据摊铺机实际生产率以及理论生产率，计算实际生产率系数k，k＝实际生产率/理论生产率；

控制模块，根据所述料位高度、所述控制参数以及所述实际生产率系数控制摊铺机执行机构的驱动指令；所述控制参数包括最小控制参数；其中，

所述控制模块包括：

第一输出模块，在所述料位高度大于预定的最大高度时，根据所述最小控制参数，控制摊铺机输出最小驱动指令。

6.如权利要求5所述的摊铺机料位控制装置，其特征在于：所述控制参数包括最大控制参数；其中，

所述控制模块还包括：

第二输出模块，在所述料位高度小于预定的最小高度时，根据所述最大控制参数，控制摊铺机输出最大驱动指令。

7.如权利要求6所述的摊铺机料位控制装置，其特征在于：所述控制模块还包括

第三输出模块，在所述料位高度介于所述预定的最大高度与所述预定的最小高度之间时，根据所述最大控制参数、所述最小控制参数和所述实际生产率系数，控制摊铺机输出介于所述最大驱动指令和所述最小驱动指令之间的线性调节驱动指令。

8.一种摊铺机，其特征在于，所述摊铺机包括如权利要求5-7任一项所述的摊铺机料位控制装置。