CN106938635A - 一种车辆模块化电气控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆模块化电气控制系统，包括牵引车动力舱控制单元、驾驶室控制单元和后车架控制单元，抱罐车电气系统还包括发动机控制系统、行走控制系统、制动控制系统、大臂装置控制系统、支腿控制系统和润滑控制系统；牵引车动力舱控制单元通过CAN总线分别与发动机控制系统、行走控制系统和制动控制系统相连，后车架控制单元通过CAN总线分别与大臂装置控制系统、支腿控制系统和润滑控制系统相连。本发明通过CAN总线数据传输,实现CAN总线的模块化控制，方便车辆的维护维修，各个模块之间数据传输亦可以实现各个系统之间的安全互锁功能，避免或减少设备运行中存在的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及抱罐车的电气控制系统，特别是一种车辆模块化电气控制系统。
背景技术
抱罐车主要用于冶金行业,用于处理高温约达1300度的渣滓、钢水或其他固态物体,它的载重能力，长和宽可以根据用户的渣罐的尺寸、容积和现场操作环境而定。抱罐车的载重能力可从25吨至120吨。
抱罐车不需其他吊重设备，使用车辆本身的倾翻大臂便能进行抱罐和翻罐的动作，可从地面上或小台上把罐抱到抱罐车上，可作180度倾翻渣罐，减少作业人数和减少工具设备的数量。性能高、可靠性高和操作安全性高、操作快捷、效率高。
抱罐车在钢厂使用频繁，在运行过程中出现故障时，需要快速排除解决问题。抱罐车运输高温度的钢水和钢渣，容易对人和设备造成伤害，所以对减少和避免安全隐患要求很高。
现有抱罐车大都是采用PLC CAN总线控制，但是并没有完全模块化控制。抱罐车电气控制系统划分主要分为行走控制系统、发动机控制系统、驾驶室控制系统、大臂工作装置控制系统、支腿控制系统、制动控制系统和自动润滑控制系统等组成。现有抱罐车并没有把全部系统引入到PLC中，例如行走控制系统是通过变速箱自带控制器实现行走功能；制动控制系统是通过自带控制器实现刹车功能；自动润滑控制系统是通过自带控制器实现润滑功能。所以行走控制系统、制动控制系统、自动润滑控制系统的数据不能通过CAN总线传输到PLC中实现实时监控，各个系统之间不能实现互锁功能。这样就会导致如果这些系统出现问题，我们查找问题很困难，很多时候需要请专业厂家过来维修，耽误工作效率。PLC读取不到数据，关于这些系统的的一些保护和安全互锁功能不能实现，会增加抱罐车工作中的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种车辆模块化电气控制系统，该电气控制系统通过CAN总线数据传输,实现CAN总线的模块化控制，所有控制系统的数据通过CAN总线传输并在显示器上显示，驾驶员可以实时监测各个控制系统运行状态，方便车辆的维护维修，各个模块之间数据传输亦可以实现各个系统之间的安全互锁功能，避免或减少设备运行中存在的安全隐患。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种车辆模块化电气控制系统，包括抱罐车，抱罐车上设有抱罐车电气系统，抱罐车电气系统包括牵引车动力舱控制单元、驾驶室控制单元和后车架控制单元，抱罐车电气系统还包括发动机控制系统、行走控制系统、制动控制系统、大臂装置控制系统、支腿控制系统和润滑控制系统；牵引车动力舱控制单元通过CAN总线分别与发动机控制系统、行走控制系统和制动控制系统相连，后车架控制单元通过CAN总线分别与大臂装置控制系统、支腿控制系统和润滑控制系统相连，牵引车动力舱控制单元通过CAN总线与驾驶室控制单元相连，驾驶室控制单元通过CAN总线与后车架控制单元相连。
作为优选的一个实施例，牵引车动力舱控制单元包括主控制器、从控制器、发动机、传感器组、比例阀、变速变矩器和制动电磁阀，主控制器通过CAN总线与显示器、前操作台和后操作台相连，主控制器还通过CAN总线与从控制器相连，从控制器的信号端分别与发动机、传感器组、比例阀、变速变矩器以及制动电磁阀的信号端相连。
作为优选的一个实施例，牵引车动力舱控制单元、驾驶室控制单元和后车架控制单元中设有主控制器，主控制器和从控制器为PLC控制器。
作为优选的一个实施例，牵引车动力舱控制单元、驾驶室控制单元和后车架控制单元还分别包括开关量输入端口、0-5V电压输入端口、0-10V电压输入端口、0-20mA电流输入端口、脉冲输入端口、相位差90度脉冲计数输入端口、开关量输出端口、PWM调试输出端口。
作为优选的一个实施例，设定抱罐车的支腿控制系统与行走控制系统相互锁定，抱罐车的支腿控制系统与大臂装置控制系统相互锁定。
本发明的有益效果为：
(1)通过CAN总线数据传输,实现CAN总线的模块化控制，所有控制系统的数据通过CAN总线传输并在显示器上显示，驾驶员可以实时监测各个控制系统运行状态，方便车辆的维护维修；
(2)各个模块之间数据传输亦可以实现各个系统之间的安全互锁功能，避免或减少设备运行中存在的安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意框图；
图2为本发明电气控制系统在抱罐车的位置示意图；
图中，10-牵引车动力舱控制单元，11-驾驶室控制单元，12-后车架控制单元，13-发动机控制系统，14-行走控制系统，15-制动控制系统，16-大臂装置控制系统，17-润滑控制系统，18-支腿控制系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种车辆模块化电气控制系统，如图1所示，包括抱罐车，抱罐车上设有抱罐车电气系统，抱罐车电气系统包括牵引车动力舱控制单元10、驾驶室控制单元11和后车架控制单元12，抱罐车电气系统还包括发动机控制系统13、行走控制系统14、制动控制系统15、大臂装置控制系统16、支腿控制系统18和润滑控制系统17；牵引车动力舱控制单元10通过CAN总线分别与发动机控制系统13、行走控制系统14和制动控制系统15相连，后车架控制单元12通过CAN总线分别与大臂装置控制系统16、支腿控制系统18和润滑控制系统17相连，牵引车动力舱控制单元10通过CAN总线与驾驶室控制单元11相连，驾驶室控制单元11通过CAN总线与后车架控制单元12相连。
作为优选的一个实施例，牵引车动力舱控制单元10包括主控制器、从控制器、发动机、传感器组、比例阀、变速变矩器和制动电磁阀，主控制器通过CAN总线与显示器、前操作台和后操作台相连，主控制器还通过CAN总线与从控制器相连，从控制器的信号端分别与发动机、传感器组、比例阀、变速变矩器以及制动电磁阀的信号端相连。
作为优选的一个实施例，牵引车动力舱控制单元10、驾驶室控制单元11和后车架控制单元12中设有主控制器，主控制器和从控制器为PLC控制器。
作为优选的一个实施例，牵引车动力舱控制单元10、驾驶室控制单元11和后车架控制单元12还分别包括开关量输入端口、0-5V电压输入端口、0-10V电压输入端口、0-20mA电流输入端口、脉冲输入端口、相位差90度脉冲计数输入端口、开关量输出端口、PWM调试输出端口，用户可以根据自己的控制要求自由配置输入输出口以满足系统的控制要求。适用于复杂的野外工作现场，具有电磁干扰低、抗干扰能力强、可以直接驱动多片电液比例阀等优点。
作为优选的一个实施例，设定抱罐车的支腿控制系统18与行走控制系统14相互锁定，抱罐车的支腿控制系统18与大臂装置控制系统16相互锁定。比如支腿控制系统18中支腿没有完全收回，行走控制系统14不能工作；支腿控制系统18没有完全伸出，大臂控制系统16中的辅臂不能做翻罐动作，这样就减少了车辆翻车的危险。
在本发明中，我们也可以将抱罐车电气控制系统分成两个控制模块，分别为牵引车动力舱部分(此部分包括行走控制系统14、发动机控制系统13、制动控制系统15)、驾驶室及后车架部分(此部分包括大臂工作装置控制系统16、支腿控制系统18、自动润滑控制系统17)。此方案虽然可以实现数据传输实时监测及各个系统之间的互锁功能。但是因为把驾驶室部分和后车架部分合成一个控制模块，会给整车电气系统布线造成一定困难。如果发货时需要拆装，需要把驾驶室和后车架分开，无形中增加了拆装的工作量和拆装过程中电缆错接的隐患。
在本发明中，抱罐车电气控制系统是基于CAN总线的模块化控制，各个模块之间通过CAN总线实现实时数据传输，驾驶员可以实时监测各个控制系统中电气元件的运行状态，方便车辆的维护维修。各个模块之间实时数据传输可以实现各个系统之间的安全互锁功能，大大减少了设备运行中存在的安全隐患。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种车辆模块化电气控制系统，包括抱罐车，抱罐车上设有抱罐车电气系统，其特征在于，抱罐车电气系统包括牵引车动力舱控制单元、驾驶室控制单元和后车架控制单元，抱罐车电气系统还包括发动机控制系统、行走控制系统、制动控制系统、大臂装置控制系统、支腿控制系统和润滑控制系统；牵引车动力舱控制单元通过CAN总线分别与发动机控制系统、行走控制系统和制动控制系统相连，后车架控制单元通过CAN总线分别与大臂装置控制系统、支腿控制系统和润滑控制系统相连，牵引车动力舱控制单元通过CAN总线与驾驶室控制单元相连，驾驶室控制单元通过CAN总线与后车架控制单元相连。
2.根据权利要求1所述一种车辆模块化电气控制系统，其特征在于，牵引车动力舱控制单元包括主控制器、从控制器、发动机、传感器组、比例阀、变速变矩器和制动电磁阀，主控制器通过CAN总线与显示器、前操作台和后操作台相连，主控制器还通过CAN总线与从控制器相连，从控制器的信号端分别与发动机、传感器组、比例阀、变速变矩器以及制动电磁阀的信号端相连。
3.根据权利要求2所述一种车辆模块化电气控制系统，其特征在于，牵引车动力舱控制单元、驾驶室控制单元和后车架控制单元中设有主控制器，主控制器和从控制器为PLC控制器。
4.根据权利要求1所述一种车辆模块化电气控制系统，其特征在于，牵引车动力舱控制单元、驾驶室控制单元和后车架控制单元还分别包括开关量输入端口、0-5V电压输入端口、0-10V电压输入端口、0-20mA电流输入端口、脉冲输入端口、相位差90度脉冲计数输入端口、开关量输出端口、PWM调试输出端口。
5.根据权利要求1所述一种车辆模块化电气控制系统，其特征在于，设定抱罐车的支腿控制系统与行走控制系统相互锁定，抱罐车的支腿控制系统与大臂装置控制系统相互锁定。
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