CN206819085U - 一种基于zigbee的液压平板运输车分区控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统，包括基于无线ZIGBEE通讯链路中的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元、悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元。所述的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元、悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元中的主控制器均为单片机控制器，包括ARM主CPU单元、数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、编码器输入接口、以太网通讯接口、RS485通讯接口、ZIGBEE通讯接口和操作显示屏。解决了以往控制系统走线复杂，不宜施工及维护，控制功能上各种功能相互影响，一个控制器故障导致所有功能都无法正常运行的问题。

Description

一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种液压平板运输车控制系统，特别涉及一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统。

背景技术

平板运输车作为轮式重载运输车一种，广泛应用于船舶建设、港口运输、桥梁运输、航空航天等领域。具有行走、转向、悬挂升降等功能，作为运输工具，具有微动、载重量大，同时工作可靠的特点。

平板运输车有多种电气控制策略，相对于传统的走线集中控制方式，由于所有的输入输出控制信号都要进入同一处的控制箱内不同控制器，会造成控制箱进出口大量的布线走线，不利于施工以及后续维护，同时控制器不采取分功能控制，容易造成系统工作不同步，严重影响系统工作可靠性。

授权公告号为CN 202499094 U的中国专利提出了一种通用型模块化平板运输车电气控制系统，采用了CAN总线和可编程逻辑控制器PLC的模块化控制方式，虽然也进行了按功能分别控制的方式，但是由于CAN总线是有线通讯方式，还需要进行有线的连接方式，另外，一般地进口的和大部分国产可编程逻辑控制器PLC本身都不具有CAN总线功能，需要额外增加CAN总线传输模块，所以在控制系统结构和连接上还存在布线和结构繁琐的情况。

ZIGBEE无线通讯方式是广泛应用的短距离无线通讯方式，适用于现场设备之间的就地无线通讯控制模式，适合应用在液压平板运输车这种大型设备的无线控制系统中。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统，应用于液压平板运输车上，采用无线ZIGBEE通讯方式和单片机控制技术，采用分区域分功能的控制策略，来解决以往控制系统走线复杂，不宜施工及维护，控制功能上各种功能相互影响，一个控制器故障导致所有功能都无法正常运行的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统，包括基于无线ZIGBEE通讯链路中的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元、悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元。

所述的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元为通讯链路中的操作站，所述的悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元为通讯链路中的控制站，由驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元发出操作控制指令，由悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元分别分区进行控制执行，对液压平板运输车进行悬挂、行走和转向控制。

所述的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元、悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元中的主控制器均为单片机控制器，包括ARM主CPU单元、数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、编码器输入接口、以太网通讯接口、RS485通讯接口、ZIGBEE通讯接口和操作显示屏。

所述的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元结构相同，驾驶员根据现场情况选择任意驾驶室进行操作，驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元的主控制器通过数字量输入接口连接行走操作器、方向操作开关和发动机操作开关，通过模拟量输入接口连接悬挂模拟操作器，通过编码器输入接口连接方向盘端编码器，通过ZIGBEE通讯接口向悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元发送操作信息。

所述的发动机控制单元的主控制器通过模拟量输入接口连接油温传感器和油压传感器，通过模拟量输出接口连接发动机驱动装置，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制发动机的运行。

所述的悬挂控制单元的主控制器通过数字量输入接口连接高度限位，通过模拟量输入接口连接高度传感器和倾角传感器，通过模拟量输出接口连接悬挂液压缸，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制悬挂机构的运行。

所述的行走控制单元的主控制器通过编码器输入接口连接行走测速编码器，通过模拟量输出接口连接行走泵驱动器，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制行走机构的运行。

所述的转向控制单元的主控制器通过编码器输入接口连接方向检测编码器，通过模拟量输出接口连接转向电机驱动器，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制转向机构的运行。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统采用无线ZIGBEE通讯方式精简了设备之间的繁琐布线，无需走线，安装和施工方便、故障维护率低。

2、本实用新型的基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统在每个独立的控制单元中采用了基于单片机的控制器，体积小，硬件结构功能根据设备的要求设计，集成化水平高，无需添加其它配套模块即可实现所有功能，比采用可编程控制器模式节省结构空间和设备费用。

3、本实用新型的基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统采用分区域分功能的控制策略，解决了控制功能上各种功能相互影响，一个控制器故障导致所有功能都无法正常运行的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的各控制单元的主控制器的电路结构示意图；

图3为本实用新型的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元的电路结构示意图；

图4为本实用新型的发动机控制单元的电路结构示意图；

图5为本实用新型的悬挂控制单元的电路结构示意图；

图6为本实用新型的行走控制单元的电路结构示意图；

图7为本实用新型的转向控制单元的电路结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统，包括基于无线ZIGBEE通讯链路中的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元、悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元。

所述的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元为通讯链路中的操作站，所述的悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元为通讯链路中的控制站，由驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元发出操作控制指令，由悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元分别分区进行控制执行，对液压平板运输车进行悬挂、行走和转向控制。

如图2所示，所述的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元、悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元中的主控制器均为单片机控制器，包括ARM主CPU单元、数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、编码器输入接口、以太网通讯接口、RS485通讯接口、ZIGBEE通讯接口和操作显示屏。

如图3所示，所述的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元结构相同，驾驶员根据现场情况选择任意驾驶室进行操作，驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元的主控制器通过数字量输入接口连接行走操作器、方向操作开关和发动机操作开关，通过模拟量输入接口连接悬挂模拟操作器，通过编码器输入接口连接方向盘端编码器，通过ZIGBEE通讯接口向悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元发送操作信息。

如图4所示，所述的发动机控制单元的主控制器通过模拟量输入接口连接油温传感器和油压传感器，通过模拟量输出接口连接发动机驱动装置，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制发动机的运行。

如图5所示，所述的悬挂控制单元的主控制器通过数字量输入接口连接高度限位，通过模拟量输入接口连接高度传感器和倾角传感器，通过模拟量输出接口连接悬挂液压缸，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制悬挂机构的运行。

如图6所示，所述的行走控制单元的主控制器通过编码器输入接口连接行走测速编码器，通过模拟量输出接口连接行走泵驱动器，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制行走机构的运行。

如图7所示，所述的转向控制单元的主控制器通过编码器输入接口连接方向检测编码器，通过模拟量输出接口连接转向电机驱动器，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制转向机构的运行。

转向控制单元、行走与悬挂控制单元分别有各自的控制器进行控制，转向控制单元、行走与悬挂控制单元共同布置在车架底部中央合适位置，采取分功能控制，其中转向控制器，主要负责对与转向控制相关的传感器信号的采集以及转向相关的机构的输出控制，做到独立控制转向系统。同样行走与悬挂控制器，主要负责对压力传感器、测速传感器等与行走和悬挂相关的传感器信号的采集以及对行走泵、驱动马达等与行走、悬挂系统相关输出信号的控制。

本实用新型的控制系统中，每个控制单元的主控制器中除了ZIGBEE通讯接口外，还设有以太网通讯接口和RS485通讯接口，可以与外部其它的设备进行以太网通讯和RS485通讯连接，可以在驾驶室1、2中分别通过控制器的以太网口连接触摸屏、连接上位机并通过上位机连接网络服务器进行设备集中式管理。

以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

Claims (6)

1.一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统，其特征在于，包括基于无线ZIGBEE通讯链路中的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元、悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元；

所述的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元为通讯链路中的操作站，所述的悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元为通讯链路中的控制站，由驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元发出操作控制指令，由悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元分别分区进行控制执行，对液压平板运输车进行悬挂、行走和转向控制；

所述的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元、悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元中的主控制器均为单片机控制器，包括ARM主CPU单元、数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、编码器输入接口、以太网通讯接口、RS485通讯接口、ZIGBEE通讯接口和操作显示屏。

2.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统，其特征在于，所述的驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元结构相同，驾驶员根据现场情况选择任意驾驶室进行操作，驾驶室1控制单元、驾驶室2控制单元的主控制器通过数字量输入接口连接行走操作器、方向操作开关和发动机操作开关，通过模拟量输入接口连接悬挂模拟操作器，通过编码器输入接口连接方向盘端编码器，通过ZIGBEE通讯接口向悬挂控制单元、行走控制单元、转向控制单元和发动机控制单元发送操作信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统，其特征在于，所述的发动机控制单元的主控制器通过模拟量输入接口连接油温传感器和油压传感器，通过模拟量输出接口连接发动机驱动装置，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制发动机的运行。

4.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统，其特征在于，所述的悬挂控制单元的主控制器通过数字量输入接口连接高度限位，通过模拟量输入接口连接高度传感器和倾角传感器，通过模拟量输出接口连接悬挂液压缸，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制悬挂机构的运行。

5.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统，其特征在于，所述的行走控制单元的主控制器通过编码器输入接口连接行走测速编码器，通过模拟量输出接口连接行走泵驱动器，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制行走机构的运行。

6.根据权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的液压平板运输车分区控制系统，其特征在于，所述的转向控制单元的主控制器通过编码器输入接口连接方向检测编码器，通过模拟量输出接口连接转向电机驱动器，通过ZIGBEE通讯接口接收驾驶室1、2控制单元的操作信息，控制转向机构的运行。