CN103186147B - 一种基于can总线的液罐车软阻浪装置控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统，通过气囊压力传感器实时获取阻浪气囊内压力值并通过液罐液位传感器实时获取液罐内液位值，将所述压力值和液位值传送至节点扩展模块，所述节点扩展模块将该压力值和信号值通过CAN总线传送给主控制模块，同时主控制模块发送控制信号经CAN总线至节点扩展模块，控制进气电磁阀、排气电磁阀、通气电磁阀、底阀电磁阀、上液电磁阀和卸液电磁阀产生相应的导通或者关闭动作，从而实现对阻浪气囊的充气/排气进行控制。同时本申请基于CAN总线技术，有效降低了系统的复杂程度，减少了故障率，提高了控制精度，同时通过节点扩展模块使系统可以方便的进行扩展，增加系统功能。

Description

一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统

技术领域

本申请涉及液罐车阻浪技术领域，特别涉及一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统。

背景技术

液罐车是用于运输液体的专用车辆，其包括有承载液体的液罐，在液罐车行进过程中，液罐内的液体会由于其流动性而产生浪涌，浪涌对液罐壁的冲击会导致车辆行进不稳定，影响液罐车行进的安全性。为此对液罐车增加阻浪装置以减少浪涌的产生。现有的阻浪装置多采用硬质材料制成，这种阻浪装置，不但重量大，导致液罐车油耗大，运输效率低，而且阻浪效果差，无法有效地防止浪涌产生，改善液罐车的稳定性。

对此，中国专利公告号为：CN101624126B的专利文件公开了一种液罐车罐内阻浪装置，其结构包括:主体和固定座；所述固定座设置在所述主体顶部,所述固定座上设置有进气排气伺服控制装置,所述主体为软质气密性囊体。该申请的阻浪装置采用软质弹性材料制成,替代传统的阻浪板(金属等硬质材料),实现一维阻浪向三维阻浪的升级,能有效的吸收罐内液体波浪的能量,可以有效地减少波浪对罐体的冲击,提高阻浪效果。

由于采用阻浪气囊（即气密性囊体）代替传统阻浪板，因此在实际使用过程中能否给阻浪气囊供给适量的气体是该阻浪装置能否发挥良好的阻浪效果的关键：如果对阻浪气囊充气过量可能导致液罐内压力过大而产生危险；如果充气量不足则阻浪气囊无法与液罐内液体有效接触不能充分发挥三维阻浪的效果。然而现有技术中没有能够对阻浪气囊的充气和排气进行准确控制的装置。特别的，由于液罐车在使用过程中需要重复的进行上液（为液罐加装液体）和卸液（将液罐内液体排出）的操作，此时如果对阻浪气囊内的气压控制不当（例如上液时阻浪气囊气压过大）则容易导致危险或者无法充分发挥阻浪气囊的阻浪效果。为此，提供一种可以对阻浪气囊气压进行准确控制，同时可协调液罐车的上液/卸液操作和阻浪气囊充气/排气操作的控制系统以及控制方法尤为重要。

此外，现有的液罐车的控制线路一般比较复杂，控制精度不高。

发明内容

本申请的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种基于CAN总线并可以对阻浪气囊气压进行准确控制，同时可协调液罐车的上液/卸液操作和阻浪气囊充气/排气操作的控制系统。

本申请的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统，包括储气瓶和CAN总线，所述CAN总线连接有主控制模块和节点扩展模块，所述节点扩展模块连接有进气电磁阀、排气电磁阀、底阀电磁阀、上液电磁阀、卸液电磁阀、液罐液位传感器和气囊压力传感器，所述气囊压力传感器实时检测气囊内压力值并将该压力值传送至节点扩展模块，所述液罐液位传感器实时检测液罐液位值并将该液位值传送至节点扩展模块，所述节点扩展模块将接收到的压力值和液位值经CAN总线传送至主控制模块，所述主控制模块经CAN总线发送控制信号至所述节点扩展模块，所述进气电磁阀、排气电磁阀、底阀电磁阀、上液电磁阀和卸液电磁阀通过节点扩展模块获取控制信号以实现导通或截止，所述进气电磁阀导通时储气瓶对阻浪气囊充气，所述排气电磁阀导通时阻浪气囊排出气体，所述底阀电磁阀设置于液罐下端，所述上液电磁阀和卸液电磁阀分别与底阀电磁阀连接，所述上液电磁阀导通时液罐被注入液体，所述卸液电磁阀导通时液罐排出液体。

优选的，本申请还包括操控屏模块，所述操控屏模块经CAN总线与所述主控制模块连接。

其中，所述节点扩展模块还连接有气囊温度传感器，所述气囊温度传感器实时获取阻浪气囊的温度值并将该温度值传送至主控制模块。

其中，所述节点扩展模块还连接有制动检测传感器，所述制动检测传感器检测液罐车制动状态信息并将该制动状态信息传送至主控制模块。

其中，所述排气电磁阀和储气瓶之间设置有空压机，所述空压机将经排气电磁阀排出的气体压缩至储气瓶，所述节点扩展模块连接有空压机离合器，所述空压机离合器经节点扩展模块获取控制信号并控制所述空压机。

其中，所述节点扩展模块连接有接口检测传感器，所述接口检测传感器分别检测所述上液电磁阀和卸液电磁阀与底阀电磁阀连接的接口状态信息，并将该接口状态信息传送至主控制模块。

其中，所述节点扩展模块连接有通气电磁阀，所述通气电磁阀设置于液罐上端。

本申请的有益效果：本申请提供一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统，通过气囊压力传感器实时获取阻浪气囊内压力值并通过液罐液位传感器实时获取液罐内液位值，将所述压力值和液位值传送至节点扩展模块，所述节点扩展模块将该压力值和信号值通过CAN总线传送给主控制模块，同时主控制模块发送控制信号经CAN总线至节点扩展模块，控制进气电磁阀、排气电磁阀、通气电磁阀、底阀电磁阀、上液电磁阀和卸液电磁阀产生相应的导通或者关闭动作，从而实现对阻浪气囊的充气/排气进行合理、准确的控制。同时本申请基于CAN总线技术，有效降低了系统的复杂程度，减少了故障率，提高了了控制精度，同时通过节点扩展模块使系统可以方便的进行扩展，增加系统功能。

附图说明

利用附图对本申请作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本申请的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本申请一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统的实施例的电路结构示意图。

图2为本申请一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统的实施例的结构示意图。

在图1和图2中包括有：

1——主控制模块、2——节点扩展模块、3——进气电磁阀、4——排气电磁阀、5——底阀电磁阀、6——上液电磁阀、7——卸液电磁阀、8——液罐液位传感器、9——气囊压力传感器、10——操控屏模块、11——气囊温度传感器、12——制动检测传感器、13——接口检测传感器、14——空压机离合器、15——通气电磁阀、16——空压机、17——储气瓶。

具体实施方式

结合以下实施例对本申请作进一步描述。

本申请一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统的具体实施方式，如图1和2所示，包括：储气瓶17和CAN总线，所述CAN总线连接有主控制模块1和节点扩展模块2，所述节点扩展模块2连接有进气电磁阀3、排气电磁阀4、底阀电磁阀5、上液电磁阀6、卸液电磁阀7、液罐液位传感器8和气囊压力传感器9，所述气囊压力传感器9实时检测气囊内压力值并将该压力值传送至节点扩展模块2，所述液罐液位传感器8实时检测液罐液位值并将该液位值传送至节点扩展模块2，所述节点扩展模块2将接收到的压力值和液位值经CAN总线传送至主控制模块1，所述主控制模块1经CAN总线发送控制信号至所述节点扩展模块2，所述进气电磁阀3、排气电磁阀4、底阀电磁阀5、上液电磁阀6和卸液电磁阀7通过节点扩展模块2获取控制信号以实现其各自的导通或截止，所述进气电磁阀3导通时储气瓶17对阻浪气囊充气，所述排气电磁阀4导通时阻浪气囊排出气体，所述底阀电磁阀5设置于液罐下方，所述上液电磁阀6和卸液电磁阀7分别与底阀电磁阀连接，所述上液电磁阀6导通时液罐被注入液体，所述卸液电磁阀7导通时液罐排出液体。

当需要对液罐进行上液操作时，主控制模块1通过CAN总线获取气囊压力传感器9检测到的压力值并发送控制信号经CAN总线使排气电磁阀4打开，将阻浪气囊内气体排出直至压力值达到预设值，随后发送控制信号经CAN总线打开底阀电磁阀5和上液电磁阀6以进行上液操作，同时通过CAN总线获取液罐液位传感器8所获取的液位值以判断上液是否完成。在判断上液完成后发送控制信号经CAN总线关闭底阀电磁阀5和上液电磁阀6并打开进气电磁阀3以对阻浪气囊充气，在充气时实时通过CAN总线获取气囊压力传感器9检测到的压力值以确定充气是否完成。

同理，当需要对液罐进行卸液操作时，主控制模块1通过CAN总线获取气囊压力传感器9检测到的压力值并发送控制信号经CAN总线使排气电磁阀4打开，将阻浪气囊内气体排出直至压力值达到预设值，随后发送控制信号经CAN总线打开底阀电磁阀5和卸液电磁阀7以进行卸液操作，同时通过CAN总线获取液罐液位传感器8所获取的液位值以判断卸液是否完成。在判断卸液完成后发送控制信号经CAN总线关闭底阀电磁阀5和上液电磁阀6并打开进气电磁阀3以对阻浪气囊充气，在充气时实时通过CAN总线获取气囊压力传感器9检测到的压力值以确定充气是否完成。

此外，在上液或者卸液完成后，通过实时获取阻浪气囊的压力值，可实时监控阻浪气囊是否发生漏气，以便在泄漏发生时及时报警，保证液罐车运行安全。

本系统不仅可对阻浪气囊气压进行准确控制，而且可协调液罐车的上液/卸液操作和阻浪气囊充气/排气操作。同时本申请基于CAN总线技术，有效降低了系统的复杂程度，减少了故障率，提高了了控制精度，同时通过节点扩展模块2使系统可以方便的进行扩展，增加系统功能。

本申请还包括操控屏模块10，所述操控屏模块10经CAN总线与所述主控制模块1连接。通过操控屏模块10，操作人员可以方便的输入控制指令，如控制系统进行上液或者卸液操作，预设卸液量或者上液量等，同时还可以方便、直观的知悉系统的运行情况。有效的提高了系统的人机交互性能，降低系统的操作难度。

所述节点扩展模块2还连接有气囊温度传感器11，所述气囊温度传感器11实时获取阻浪气囊的温度值并将该温度值传送至主控制模块1。由于阻浪气囊内的气体的压力值受温度变化的影响，因此通过获取阻浪气囊的温度值，主控制模块1可以根据该温度值对压力值进行调整，使其更加合理。

所述节点扩展模块2还连接有还包括制动检测传感器12，所述制动检测传感器12检测液罐车制动状态信息并将该制动状态信息传送至主控制模块1。由于液罐车在进行上液操作或者卸液操作时必须保证液罐车处于制动驻车状态，因此在液罐车进行上液或者卸液前主控制模块1通过制动检测传感器12获取液罐车的制动状态信息，判断液罐车是否处于制动状态，如果不是则停止上液或者卸液操作，从而保证也液罐车的安全。

所述排气电磁阀4和储气瓶17之间设置有空压机16，所述空压机16将经排气电磁阀4排出的气体压缩至储气瓶17，所述节点扩展模块2连接有空压机离合器14，所述空压机离合器14经节点扩展模块2获取控制信号并控制所述空压机16。主控制模块1通过控制空压机16的离合器，使阻浪气囊在排出气体时所排出的气体可以顺利的被压缩至储气罐中，便于循环利用。

所述节点扩展模块2连接有接口检测传感器13，所述接口检测传感器13检测所述上液电磁阀6和卸液电磁阀7与底阀连接的接口状态信息，并将该接口状态信息传送至主控制模块1。在液罐车进行上液或者卸液之前主控制模块1先通过接口检测传感器13获取接口状态信息，在确定上液电磁阀6或者卸液电磁阀7与底阀连接妥备后在执行上液或者卸液操作，防止出现泄漏等安全事故，提高系统的安全性。

其中，所述节点扩展模块2连接有通气电磁阀15，所述通气电磁阀15设置于液罐上端。当系统打开底阀电磁阀5进行上液/卸液操作时，或者打开进气电磁阀3进行对阻浪气囊充气时，主控制模块1控制通气电磁阀15导通，使液罐与外部连通，确保液罐中的空气气压稳定，从而使液罐的上液或者卸液可以顺利进行，同时也避免由于对液罐上液或者对阻拦气囊充气而导致液罐内气压过大的危险。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统，其特征在于：包括储气瓶和CAN总线，所述CAN总线连接有主控制模块和节点扩展模块，所述节点扩展模块连接有进气电磁阀、排气电磁阀、底阀电磁阀、上液电磁阀、卸液电磁阀、液罐液位传感器和气囊压力传感器，所述气囊压力传感器实时检测气囊内压力值并将该压力值传送至节点扩展模块，所述液罐液位传感器实时检测液罐液位值并将该液位值传送至节点扩展模块，所述节点扩展模块将接收到的压力值和液位值经CAN总线传送至主控制模块，所述主控制模块经CAN总线发送控制信号至所述节点扩展模块，所述进气电磁阀、排气电磁阀、通气电磁阀、底阀电磁阀、上液电磁阀和卸液电磁阀通过节点扩展模块获取控制信号以实现导通或截止，所述进气电磁阀导通时储气瓶对阻浪气囊充气，所述排气电磁阀导通时阻浪气囊排出气体，所述底阀电磁阀设置于液罐下端，所述上液电磁阀和卸液电磁阀分别与底阀电磁阀连接，所述上液电磁阀导通时液罐被注入液体，所述卸液电磁阀导通时液罐排出液体，所述排气电磁阀和储气瓶之间设置有空压机，所述空压机将经排气电磁阀排出的气体压缩至储气瓶，所述节点扩展模块连接有空压机离合器，所述空压机离合器经节点扩展模块获取控制信号并控制所述空压机。

2.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统，其特征在于：还包括操控屏模块，所述操控屏模块经CAN总线与所述主控制模块连接。

3.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统，其特征在于：所述节点扩展模块还连接有气囊温度传感器，所述气囊温度传感器实时获取阻浪气囊的温度值并将该温度值传送至主控制模块。

4.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统，其特征在于：所述节点扩展模块还连接有制动检测传感器，所述制动检测传感器检测液罐车制动状态信息并将该制动状态信息传送至主控制模块。

5.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统，其特征在于：所述节点扩展模块连接有接口检测传感器，所述接口检测传感器分别检测所述上液电磁阀和卸液电磁阀与底阀电磁阀连接的接口状态信息，并将该接口状态信息传送至主控制模块。

6.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的液罐车软阻浪装置控制系统，其特征在于：所述节点扩展模块连接有通气电磁阀，所述通气电磁阀设置于液罐上端。