CN108153199A - 一种底盘取力发电机智能控制器 - Google Patents

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于宏亮
陈秀娟
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Nanjing Nanqi Automobile Equipment Co Ltd
Nanjing Nac Special Purpose Vehicle Co Ltd
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    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种底盘取力发电机智能控制器，属于智能控制器技术领域。本发明包括CPU综合模件和人机交互模件，所述人机交互模件通过可插拔式排线与CPU综合模件连接；本发明解决了现有技术存在的问题，实现了高度智能化，本发明还预留了通讯端口，可以进行程序代码升级，也可以通过扩展方式提供更多的功能。

Description

一种底盘取力发电机智能控制器
技术领域
本发明涉及一种底盘取力发电机智能控制器，属于智能控制器技术领域。
背景技术
据申请人了解，目前市面上底盘取力发电机控制方式一般采用一个简单的调速板对底盘发动机进行转速调节，而对发电机输出电压、电流、频率等均不能实时监测后反馈给控制器，底盘发动机的水温，油压，转速等多个参数也不能实时监测后反馈给控制器，这样会导致在作业的过程中如出现发动机水温超高、油压偏低，发电机输出电流过流、频率超频等均不能实现对系统进行智能控制，不能自动调节参数或者进行自动自我保护等功能。此外发动机在进行高速大功率运转前需要对发动机进行低速到高速的盘车过程，高速大功率运转后需要怠速运转一段时间后才可以停止运转。以往厂家使用的调速板不具备盘车与怠速运行延时功能。出现以上问题轻则不能正常作业或对发动机造成损伤，重则可能出现设备永久性损坏或人身伤害。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种底盘取力发电机智能控制器，解决了现有技术存在的问题，实现了高度智能化，本发明还预留了通讯端口，可以进行程序代码升级，也可以通过扩展方式提供更多的功能。
为了达到以上目的，本发明技术方案如下：
本发明一种底盘取力发电机智能控制器，包括CPU综合模件和人机交互模件，所述人机交互模件通过可插拔式排线与CPU综合模件连接；所述CPU综合模件包括封闭的与主MCU相互连接的I/O电路、RS232电路、互感器模拟量采集电路、周期检查电路、模拟量采集电路、主I/O电路、PWM电路、模拟电路、CAN总线、RS232/RS485。
进一步地，所述人机交互模件包括按键、指示灯、液晶屏；所述按键和指示灯与CPU综合模件的I/O电路连接，所述液晶屏与CPU综合模件的RS232电路连接。
进一步地，所述互感器模拟量采集电路和周期检查电路用于采集三相电压/电流。
进一步地，所述模拟量采集电路还用于系统供电与7路模拟量输入。
进一步地，所述主I/O电路用于5路开关量输入。
进一步地，所述PWM 电路用于8路PWM输出。
进一步地，所述模拟电路用于2路模拟量输出。
进一步地，所述CAN总线用于与底盘OBD进行通讯。
进一步地，所述RS232/RS485用于与PC绩效通讯。
本发明关键在于高度集成化的控制器具有控制、操作、显示、传输等所有功能。通过CAN总线连接底盘OBD功能，读取底盘发动机各种数据，根据采集到的数据在MCU进行处理，对出现问题时可以进行转速控制，故障保护等功能。通过发电机端的三相电压/电流采集，采集后的数据根据设定的程序进行计算，通过获取发电电压，发电电流和发电频率的获取实现过压保护、低压保护、过流保护、低频保护、高频保护等故障保护功能，并可以通过PWM电路输出控制断路器跳闸、底盘发动机PTO调速等实现断开输出或调整状态功能。同时具备2路模拟量输出与7路模拟量输入可以满足各种功能的底盘配套使用。PWM电路提供8路PWM输出，除给发动机断路器使用部分外，其他路可以提供给需要控制的各种用电器作为控制使用。
控制器程序更新、网络共享等功能，RS232/RS485与PC进行连接可以实现实时控制器数据读取、控制器故障诊断、控制器程序更新、网络共享等功能。I/0电路连接人机交互模件的按键和指示灯，可以通过按键经常操作，并有相应指示灯进行指示。RS232电路与人机交互模件液晶屏连接，液晶屏可以显示各种状态数据。
本发明的智能控制器通过优化设计，实现了发电机的流程控制，发电机启动停止的自动控制。同时控制提供的RS232/RS485接口电路，通过PC实现网络数据共享，进而实现发电机远程监控与远程控制功能。
本发明与现有技术相比具有以下明显优点：
本发明底盘数据读取通过CAN总线连接底盘OBD功能进行读取，连接简单，节省电缆数量，同时还预留了模拟量采集电路，同时可以满足不具备底盘OBD功能的底盘使用。本发明可在发电时根据发动机实际转速与目标转速有偏差时进行转速调节，并非简单的给出一个转速调速电压。本发明可在发动机水温超温或发动机机油压力过低时实现故障保护功能。本发明的PWM电路提供8路PWM输出，除给发动机断路器使用部分外，其他路可以提供给需要控制的各种用电器作为控制使用。客户在增加用电设备时无需再增加控制按钮，集成度，美观度高。本发明实现了发电机的流程控制，发电机启动停止的自动控制，发电机在用电器开启、停止时对发电机电压电流的冲击自动调节功能，发电机电压，电流等出现异常的保护功能。本发明将所有功能封装在一个控制器内，具有控制、操作、显示、传输等所有功能，集成化程度高，安装简便。本发明程序控制高速大功率运转前需要对发动机进行低速到高速的盘车过程，高速大功率运转后需要怠速运转一段时间后才可以停止运转。本发明可以通过PC实现网络数据共享，实现发电机远程监控与远程控制功能，无需人员一直在机旁值班。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括CPU综合模件、人机交互模件构成。所述人机交互模件通过可插拔式排线与CPU综合模件连接；所述CPU综合模件包括封闭的与主MCU相互连接的I/O电路、RS232电路、互感器模拟量采集电路、周期检查电路、模拟量采集电路、主I/O电路、PWM电路、模拟电路、CAN总线、RS232/RS485。所述人机交互模件包括按键、指示灯、液晶屏；所述按键和指示灯与CPU综合模件的I/O电路连接，所述液晶屏与CPU综合模件的RS232电路连接。所述互感器模拟量采集电路和周期检查电路用于采集三相电压/电流。所述模拟量采集电路还用于系统供电与7路模拟量输入。所述主I/O电路用于5路开关量输入。所述PWM 电路用于8路PWM输出。所述模拟电路用于2路模拟量输出。所述CAN总线用于与底盘OBD进行通讯。所述RS232/RS485用于与PC绩效通讯。
从图1中可知MCU为数据处理中心，其他综合模件均与MCU连接进行数据交换。通过CAN总线连接底盘OBD功能，可以实时读取底盘发动机各种数据，如发动机转速，发动机水温，发动机机油压力等，可在发动机实际转速与目标转速有偏差时进行转速调节，在发动机水温超温或发动机机油压力过低时实现故障保护功能。通过发电机端的三相电压/电流采集，进入互感器模拟量采集电路可以获取发电机实时的发电电压和发电电流，进入周期检查电路可以获取发电机实时的发电频率。通过获取发电电压，发电电流和发电频率的获取实现过压保护、低压保护、过流保护、低频保护、高频保护等故障保护功能，并可以通过PWM电路输出控制断路器跳闸、底盘发动机PTO调速等实现断开输出或调整状态功能。同时具备2路模拟量输出可以满足不具备PTO调速功能底盘发动机进行模拟量调节。7路模拟量输入到模拟量采集电路，可以读取各种外围设备的模拟量，此功能预留给没有底盘OBD功能的车辆用来读取发动机水温，发动机机油压力等使用。PWM电路提供8路PWM输出，除给发动机断路器使用部分外，其他路可以提供给需要控制的各种用电器作为控制使用。RS232/RS485与PC进行连接可以实现实时控制器数据读取、控制器故障诊断、控制器程序更新、网络共享等功能。I/0电路连接人机交互模件的按键和指示灯，通过各种按键可以实现发电机的启停、急停、液晶屏翻页、功能设置，外围用电设备的控制等，并有相应指示灯进行指示。RS232电路与人机交互模件液晶屏连接，液晶屏可以显示各种状态数据。
本发明的智能控制器通过优化设计，实现了发电机的流程控制，发电机启动停止的自动控制，发电机在用电器开启、停止时对发电机电压电流的冲击自动调节功能，发电机电压，电流等出现异常的保护功能。通过程序控制可以在高速大功率运转前需要对发动机进行低速到高速的盘车过程，高速大功率运转后需要怠速运转一段时间后才可以停止运转。并将所有功能封装在一个控制器内，具有控制、操作、显示、传输等所有功能。同时控制提供的RS232/RS485接口电路，通过PC实现网络数据共享，进而实现发电机远程监控与远程控制功能。
尽管以上结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明不限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的提示下，在不违背发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类型的表示，如增加或减少模拟量输入量，增加或减少PWM电路的输出量，把指示灯做到液晶屏上等，这样的改变均落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种底盘取力发电机智能控制器，其特征在于：包括CPU综合模件和人机交互模件，所述人机交互模件通过可插拔式排线与CPU综合模件连接；所述CPU综合模件包括封闭的与主MCU相互连接的I/O电路、RS232电路、互感器模拟量采集电路、周期检查电路、模拟量采集电路、主I/O电路、PWM电路、模拟电路、CAN总线、RS232/RS485。
2.根据权利要求1所述的一种底盘取力发电机智能控制器，其特征在于：所述人机交互模件包括按键、指示灯、液晶屏；所述按键和指示灯与CPU综合模件的I/O电路连接，所述液晶屏与CPU综合模件的RS232电路连接。
3.根据权利要求1所述的一种底盘取力发电机智能控制器，其特征在于：所述互感器模拟量采集电路和周期检查电路用于采集三相电压/电流。
4.根据权利要求1所述的一种底盘取力发电机智能控制器，其特征在于：所述模拟量采集电路还用于系统供电与7路模拟量输入。
5.根据权利要求1所述的一种底盘取力发电机智能控制器，其特征在于：所述主I/O电路用于5路开关量输入。
6.根据权利要求1所述的一种底盘取力发电机智能控制器，其特征在于：所述PWM 电路用于8路PWM输出。
7.根据权利要求1所述的一种底盘取力发电机智能控制器，其特征在于：所述模拟电路用于2路模拟量输出。
8.根据权利要求1所述的一种底盘取力发电机智能控制器，其特征在于：所述CAN总线用于与底盘OBD进行通讯。
9.根据权利要求1所述的一种底盘取力发电机智能控制器，其特征在于：所述RS232/RS485用于与PC绩效通讯。
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