CN108411756B - 一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，包括控制器、人机界面、继电器、加热开关、故障诊断开关、加热执行单元及加热墙动作单元，人机界面、继电器、加热开关、故障诊断开关及加热墙动作单元均连接控制器，加热执行单元包括磁控管、磁控管供电电源及接触器，磁控管通过磁控管供电电源连接接触器，接触器连接控制器，故障诊断开关用于诊断加热执行单元是否正常工作，故障诊断开关还通过继电器连接控制器。本发明能够实现加热墙手动加热控制、半自动加热控制及全自动一键施工控制，实现施工面积在较大范围内灵活调节，工作效率高，可靠性强，并且该系统兼容了磁控管故障识别功能，具有较好的社会和经济效益。

Description

一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及筑路机械技术领域，具体涉及一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统及控制方法。

背景技术

由于道路养护设备微波加热墙系统是在施工过程中非常重要的功能，但传统的微波加热墙施工面积不可灵活调节，并且磁控管供电电源为工频变压器，工频变压器用于微波电源供电效率低，约为70％-80％，且经过倍压整流回路，元件多且接线复杂，故障率较高，且故障后无法及时有效的进行故障识别。另一方面，现有的道路养护设备自动化程度不高，操作模式也不够丰富，无法较好地满足实际使用需求。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统及控制方法，解决了现有技术中道路养护机械微波加热墙加热效率不高、道路养护机械实际使用功能较少的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，包括控制器、人机界面、继电器、加热开关、故障诊断开关、加热执行单元及加热墙动作单元，所述人机界面、继电器、加热开关、故障诊断开关及加热墙动作单元均连接控制器，所述加热执行单元包括磁控管、磁控管供电电源及接触器，所述磁控管通过磁控管供电电源连接接触器，所述接触器连接控制器，所述故障诊断开关连接加热执行单元，用于诊断加热执行单元是否正常工作，所述故障诊断开关还通过继电器连接控制器。

作为一种优化方案，前述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，一个磁控管连接仅一个磁控管供电电源，一个磁控管供电电源也仅连接一个磁控管。

作为一种优化方案，前述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，故障诊断开关连接磁控管供电电源。

作为一种优化方案，前述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，故障诊断开关集成于磁控管供电电源内部。

作为一种优化方案，前述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，加热墙动作单元是电磁阀组，电磁阀组包括加热墙前移电磁阀组、加热墙后移电磁阀组、加热墙左移电磁阀组、加热墙右移电磁阀组、加热墙翻转放平电磁阀组及加热墙翻转收起电磁阀组。

作为一种优化方案，前述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，磁控管有64个，按照8*8的阵列分布。

作为一种优化方案，前述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，磁控管供电电源为高频开关电源，额定输出阳极高压4200VDC，额定阳极输出电流330mA，额定输出灯丝电压3.3VAC，额定灯丝电流10A。

基于前述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统的控制方法，其特征在于：按照以下步骤工作：

S1：在人机界面手动输入加热墙的加热区域、加热时间；

S2：操作加热墙动作单元，将加热墙放置于待加热路面上表面；

S3：当故障诊断开关检测到加热执行单元正常时，控制器开启磁控管进行加热。

基于前述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统的控制方法，其特征在于：按照以下步骤工作：

S1：在人机界面选择沥青类型、路面老化程度、坑槽修补深度及加热墙加热区域；

S2：控制器在人机界面显示推荐加热温度及推荐加热时间；

S3：操作加热墙动作单元，将加热墙放置于待加热路面上表面；

S4：当故障诊断开关检测到加热执行单元正常时，控制器开启磁控管进入自动加热模式；

S5：加热墙动作单元驱动加热墙的往复横移、控制器实时检测路表温度；

S6：当控制器检测到路表温度超过推荐加热温度时，停止加热。

基于前述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统的控制方法，其特征在于：按照以下步骤工作：

S1：测量路面待加热区域的几何尺寸、待加热区域与车尾基准点的距离；

S2：在人机界面输入待加热区域的几何尺寸、待加热区域与车尾基准点的距离；

S3：控制系统自动计算最佳加热区域，通过加热墙动作单元实现加热墙推出、翻转放平、自动移动至待加热区域；

S4：当故障诊断开关检测到加热执行单元正常时，控制器开启磁控管进入自动加热模式；

S5：加热墙动作单元驱动加热墙的往复横移、控制器实时检测路表温度；

S6：当控制器检测到路表温度超过控制器预设加热温度时，停止加热并发出声光提示；

S7：加热墙动作单元收起加热墙。

本发明所达到的有益效果：本发明能够实现加热墙手动加热控制、半自动加热控制及全自动一键施工控制，实现施工面积在较大范围内灵活调节，以适应不同路面施工面积需求，且采用新型磁控管供电电源的应用，工作效率高，可靠性强，并且该系统兼容了磁控管故障识别功能，具有较好的社会和经济效益。

附图说明

图1是本发明的系统原理图；

图2是加热墙分区控制人机界面；

图3是加热墙手动控制人机界面；

图4是加热墙半自动控制人机界面；

图5加热墙全自动控制人机界面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示：本发明公开了一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，包括控制器、人机界面、继电器、加热开关、故障诊断开关、加热执行单元及加热墙动作单元，人机界面、继电器、加热开关、故障诊断开关及加热墙动作单元均连接控制器，加热执行单元包括磁控管、磁控管供电电源及接触器，磁控管通过磁控管供电电源连接接触器，接触器连接控制器，故障诊断开关连接加热执行单元，用于诊断加热执行单元是否正常工作，故障诊断开关还通过继电器连接控制器。

本实施例的一个磁控管仅连接一个磁控管供电电源，一个磁控管供电电源也仅连接一个磁控管，即磁控管与磁控管供电电源是一一对应的关系。

继电器与故障诊断开关为一对多控制，一路继电器可同时控制多个故障诊断开关状态。接触器与磁控管供电电源之间可以一对一电连接，也可以一对多电连接，如一个接触器可以同时控制一路、三路或六路磁控管供电电源，根据实际需求灵活设置。

故障诊断开关连接磁控管供电电源，优选集成于磁控管供电电源内部。

加热墙动作单元是电磁阀组，电磁阀组包括加热墙前移电磁阀组、加热墙后移电磁阀组、加热墙左移电磁阀组、加热墙右移电磁阀组、加热墙翻转放平电磁阀组及加热墙翻转收起电磁阀组。

磁控管供电电源为高频开关电源，额定输出阳极高压4200VDC，额定阳极输出电流330mA，额定输出灯丝电压3.3VAC，额定灯丝电流10A。

本实施例还公开了上述道路养护机械微波加热墙智能控制系统的控制方法，包含三种工作模式：1.手动控制模式；2.半自动控制模式；3.全自动控制模式。

现以磁控管的数量有64个，按照8*8的阵列分布的加热墙为例进行一一说明。

如图2与3所示：当设备处于手动模式时，首先在人机界面手动输入加热墙的加热区域、加热时间；如图2所示：加热区域的选择可以通过界面进行一一选择，依次选取单个需要开启的磁控管，也可通过系统快捷键进行选取，系统快捷键将加热墙分成一个平面坐标系，以右下角为原点将加热墙分成64个点，图3的界面提供了实际使用频率较高的A-H快捷键，例如选择“F开”键时，开启8*2磁控管，开启最右面两列磁控管，若选择“H开”键时，则所有的磁控管全部打开。

磁控管选择完成之后，操作加热墙动作单元，将加热墙放置于待加热路面上表面；

启动加热开关，当故障诊断开关检测到加热执行单元正常时，控制器开启磁控管进行加热，界面上显示加热时间，当前加热墙温度，操作者可根据界面显示内容进行操作。

如图4所示：当系统处于半自动模式时，首先在人机界面选择沥青类型、路面老化程度、坑槽修补深度及加热墙加热区域；控制器内置数据库，根据数据库在人机界面显示推荐加热温度及推荐加热时间；操作加热墙动作单元，将加热墙放置于待加热路面上表面，启动加热开关，当故障诊断开关检测到加热执行单元正常时，控制器开启磁控管进入自动加热模式，在加热过程中，在加热过程中，为了提升加热效率及被加热区域加热温度的均匀性，一方面加热墙动作单元驱动加热墙的往复横移，另一方面控制器实时检测路表温度；当控制器检测到路表温度超过推荐加热温度时，自动停止加热。

如图5所示：当系统处于全自动控制模式时，首先人工测量路面待加热区域的几何尺寸、待加热区域与车尾基准点的距离；待加热区域的几何尺寸包括宽度D2，待加热区域与车尾基准点的距离D1、D3、D4，并在人机界面输入待加热区域的几何尺寸、待加热区域与车尾基准点的距离(D1-D4)；控制系统自动计算最佳加热区域，具体计算方法如下：

根据输入的D2、D3、D4，可计算出待加热区域面积为D2*(D3+D4)。A-H快捷键对应的加热，面积已知。将加热墙8*8个点对应的长宽假设都为8，首先判断D2(D2≤6或6＜D2≤7，或7＜D2≤8，或D2＞8)，接着判断D3+D4(D3+D4≤4或4＜D3+D4≤6或6＜D3+D4≤7，或7＜D3+D4≤8，或D3+D4＞8)，若D2≤6并且D3+D4≤4时，则自动匹配A快捷键对应的4X6区域。

并通过加热墙动作单元实现加热墙推出、翻转放平、自动移动至待加热区域；这时可以开启加热开关，当故障诊断开关检测到加热执行单元正常时，控制器开启磁控管进入自动加热模式，在加热过程中，为了提升加热效率及被加热区域加热温度的均匀性，加热墙动作单元驱动加热墙的往复横移、控制器实时检测路表温度，当控制器检测到路表温度超过控制器预设加热温度时，停止加热并发出声光提示，加热墙动作单元自动收起加热墙。

本发明能够实现加热墙手动加热控制、半自动加热控制及全自动一键施工控制，实现施工面积在较大范围内灵活调节，以适应不同路面施工面积需求，且采用新型磁控管供电电源的应用，工作效率高，可靠性强，并且该系统兼容了磁控管故障识别功能，具有较好的社会和经济效益。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，其特征在于：包括控制器、人机界面、继电器、加热开关、故障诊断开关、加热执行单元及加热墙动作单元，所述人机界面、继电器、加热开关、故障诊断开关及加热墙动作单元均连接控制器，所述加热执行单元包括磁控管、磁控管供电电源及接触器，所述磁控管通过磁控管供电电源连接接触器，所述接触器连接控制器，所述故障诊断开关连接加热执行单元，用于诊断加热执行单元是否正常工作，所述故障诊断开关还通过继电器连接控制器；所述磁控管有64个，按照8*8的阵列分布；

所述道路养护机械微波加热墙智能控制系统的控制模式包括手动控制模式、半自动控制模式以及全自动控制模式；

所述手动控制模式包括：

S11：在人机界面手动输入加热墙的加热区域、加热时间；

所述加热区域的选择可以通过人机界面进行选择，依次选取单个需要开启的磁控管，或通过系统快捷键进行选取；所述系统快捷键包括：将加热墙分成一个平面坐标系，以右下角为原点将加热墙分成64个点，将64个点进行组合，将组合结果关联A-H的系统快捷键，通过开启系统快捷键打开相应组合的磁控管；

S12：操作加热墙动作单元，将加热墙放置于待加热路面上表面；

S13：当故障诊断开关检测到加热执行单元正常时，控制器开启磁控管进行加热。

2.根据权利要求1所述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，其特征在于：一个磁控管仅连接一个磁控管供电电源，一个磁控管供电电源也仅连接一个磁控管。

3.根据权利要求1所述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，其特征在于：所述故障诊断开关连接磁控管供电电源。

4.根据权利要求3所述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，其特征在于：所述故障诊断开关集成于磁控管供电电源内部。

5.根据权利要求1所述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，其特征在于：所述加热墙动作单元是电磁阀组，所述电磁阀组包括加热墙前移电磁阀组、加热墙后移电磁阀组、加热墙左移电磁阀组、加热墙右移电磁阀组、加热墙翻转放平电磁阀组及加热墙翻转收起电磁阀组。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，其特征在于：所述磁控管供电电源为高频开关电源，额定输出阳极高压4200VDC，额定阳极输出电流330mA，额定输出灯丝电压3.3VAC，额定灯丝电流10A。

7.根据权利要求1所述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，其特征在于：所述半自动控制模式包括：

S1：在人机界面选择沥青类型、路面老化程度、坑槽修补深度及加热墙加热区域；

S2：控制器在人机界面显示推荐加热温度及推荐加热时间；

S3：操作加热墙动作单元，将加热墙放置于待加热路面上表面；

S4：当故障诊断开关检测到加热执行单元正常时，控制器开启磁控管进入自动加热模式；

S5：加热墙动作单元驱动加热墙的往复横移、控制器实时检测路表温度；

S6：当控制器检测到路表温度超过推荐加热温度时，停止加热。

8.根据权利要求1所述的一种道路养护机械微波加热墙智能控制系统，其特征在于：所述全自动控制模式包括：

S1：测量路面待加热区域的几何尺寸、待加热区域与车尾基准点的距离；

S2：在人机界面输入待加热区域的几何尺寸、待加热区域与车尾基准点的距离；

S3：控制系统自动计算最佳加热区域，通过加热墙动作单元实现加热墙推出、翻转放平、自动移动至待加热区域；

S4：当故障诊断开关检测到加热执行单元正常时，控制器开启磁控管进入自动加热模式；

S5：加热墙动作单元驱动加热墙的往复横移、控制器实时检测路表温度；

S6：当控制器检测到路表温度超过控制器预设加热温度时，停止加热并发出声光提示；

S7：加热墙动作单元收起加热墙。