CN208239836U - 一种基于can总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统，该系统包括前触摸屏模块、主控制模块、尾部控制模块、语音报警模块、传感器组和若干个执行机构，所述前触摸模块、尾部控制模块、语音报警模块分别通过CAN总线与主控制模块连接，所述传感器组与主控制模块的输入端连接，用于采集发动机的转速、压力以及输入输出点开关状态数据，并传输至主控制模块；所述主控制模块的输出端与若干个执行机构连接，通过执行机构控制液压开关阀、比例阀、气阀和电机工作；所述主控制模块通过CAN总线与发动机ECU模块连接，通过发动机ECU模块控制发动机转速。本实用新型采用模块化的硬件设计，将各个系统进行优化配置，简化线束，有效的提高了装配效率。

Description

一种基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，具体涉及一种基于CAN总线和七寸电容式触摸屏的环卫车控制系统。

背景技术

随着科技的进步，人们对环卫车技术要求的不断提升，环卫车工作机构越来越复杂。传统的环卫车控制系统，通常是由PLC组建，采用操作按钮作为输入部分，采用仪表作为显示部分，采用继电器作为输出部分。所有的输入输出部分都直接进入PLC，导致系统布局单一，控制线路过于集中，一方面，装配工艺较复杂，无法实现模块化安装，另一方面售后检修不便，故障排查工作量大。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统，该系统采用可视化、模块化的硬件设计，将各个系统进行优化配置，线束进一步简化，有效的提高了装配效率。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统，该系统包括前触摸屏模块、主控制模块、尾部控制模块、语音报警模块、传感器组和若干个执行机构，所述前触摸模块、尾部控制模块、语音报警模块分别通过CAN总线与主控制模块连接，所述传感器组与主控制模块的输入端连接，用于采集发动机的转速、压力以及输入输出点开关状态数据，并传输至主控制模块；所述主控制模块的输出端与若干个执行机构连接，通过执行机构控制液压开关阀、比例阀、气阀和电机工作；所述主控制模块通过CAN总线与发动机ECU模块连接，通过发动机ECU模块控制发动机转速。

进一步的，所述前触摸屏模块包括控制器、7寸电容式触摸显示屏和多个按键，所述7寸电容式触摸显示屏和多个按键分别与控制器连接。

进一步的，所述传感器组包括转速传感器、油压传感器、接近开关和行程开关。

进一步的，所述主控制模块采用SPC-CFMC_D28N40A型运动控制器。

进一步的，所述尾部控制模块采用SPM-KEYP-A17型操作面板。

进一步的，所述执行机构采用开关型液压阀组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型采用模块化硬件设计，通过CAN总线将这些模块连接起来，，通过CAN总线进行相应的数据传输以及执行，简化线束，有效提高了装配效率；

(2)本实用新型采用前触摸屏模块当监控显示器，能够在有效的驾驶室空间内取消一个监控显示器，通过前触摸屏模块显示当前系统状态如副发动机的转速、输入输出点开关状态、模拟洗扫作业操作的实时界面等。

附图说明

图1是基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统整体结构框图；

图2是前触摸屏模块原理图；

图3是主控制模块的输入原理图；

图4是主控制模块的输出原理图一；

图5是主控制模块的输出原理图二；

其中，1、前触摸屏模块，2、尾部控制模块，3、语音报警模块，4、主控制模块，5、传感器组，6、执行机构，7、发动机ECU模块，8、CAN总线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-5所示，本实用新型提供了一种基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统，该系统包括前触摸屏模块1、主控制模块4、尾部控制模块2、语音报警模块3、传感器组5和若干个执行机构6；所述前触摸屏模块1、尾部控制模块2、语音报警模块3分别通过CAN总线8与主控制模块4连接，通过前触摸屏模块1或尾部控制模块2获取操作人员的控制指令，并将控制指令打包成CAN数据，发送到CAN总线8上，主控制模块4通过CAN总线8接收控制指令；所述传感器组5与主控制模块4的输入端连接，采集发动机的转速、压力以及输入输出点开关状态数据，并传输至主控制模块4；所述主控制模块4的输出端与若干个执行机构连接，通过执行机构6控制液压开关阀、比例阀、气阀和电机工作。

在本实施例中，所述前触摸屏模块1采用7寸电容式触摸显示屏，支持2路CAN，支持Codesys3.5编程，工作电压8-32VDC，该模块有八个按键，可以在不同画面下代表不同的功能，通过控制器将这些开关信号转换为数字量发送到CAN总线上。所述前触摸屏模块的触摸显示屏接收到用户的控制指令，通过触摸面板内的控制器将指令转换为CAN数据后发送到CAN总线上，主控制模块通过CAN总线接收控制指令；所述前触摸屏模块还从CAN总线上接收主控制模块发送的数据，并在触摸显示屏显示，如显示当前系统状态如副发动机的转速、输入输出点开关状态等。

该前触摸屏模块还具备一个最为直观的动作模拟画面功能，该功能能够满足客户看到整车的运行状态的实时画面，比如；动作打的全洗扫模式，该屏幕相关动作的部位就会出现动作的演示；屏幕下半部分以实现图形化界面，可直观的表示系统状态，如采用仪表形式显示发动机转速，采用图标显示油压报警状态。

在本实施例中，所述尾部控制模块2采用SPM-KEYP-A17型操作面板，SPM-KEYP-A17型操作面板材质为PBT塑料外壳+硅胶面板，是一款CAN总线操作面板，该产品具备1路CAN总线，1路高边输出，17个硅胶按键。所述尾部控制模块获取操作人员的控制指令，并将控制指令打包成CAN数据，发送到CAN总线上，主控制模块通过CAN总线接收控制指令。

在本实施例中，所述主控制模块4为SPC-CFMC_D28N40A型运动控制器，该产品具备3路CAN总线，68路IO资源，端口高度复用，输入端口可采用高低电平、电压、电阻、电流、脉冲等信号，输出端口为DOH，3A，可直接驱动电磁阀，还具备4路比例阀PVC功能、16路PWM功能；所述主控制模块是整个系统的核心，接收前触摸屏模块发送的用户操作指令，采集传感器信息，并转换为CAN数据，发生到CAN总线上，经过CAN总线传输到前触摸屏模块上进行显示；所述主控制模块接收到控制指令和状态数据后，经过逻辑判断后，发出高电平、低电平、PWM信号或电流信号，驱动执行机构的动作，从而实现对执行机构的动作控制；还发出语音报警指令，通过语音报警模块进行语音报警提示。

在本实施例中，所述传感器组5和执行机构6主要用于信号反馈发动机以及动作的状态，从而驱动执行器的动作执行，油缸气缸动作，从而完成洗扫功能。所述传感器组包括发动机上的传感器如转速传感器、油压传感器、接近开关或者行程开关，主控制模块与发动机上的传感器如转速传感器、油压传感器、接近开关或者行程开关连接，实时监控环卫车运行状态；执行机构驱动液压开关阀、比例阀、气阀、电机，以完成环卫车的作业功能。所述执行机构采用开关型液压阀组。

在本实施例中，语音报警模块3能输出音频信号，通过功放喇叭，即可实现语音报警功能，以进行安全提示。语音报警模块还可以播放歌曲。所述语音报警模块采用SPC-SDIO-S0808SPK型带语音报警功能的分布式输入输出模块。

在本实施例中，所述主控制模块4通过CAN总线8与发动机ECU模块7，主控制模块通过J1939协议向发动机ECU模块发送控制指令，通过发动机ECU模块进行相应的发动机转速的控制。所述发动机ECU模块采用现有技术结构，在本实施例中不再赘述。

在本实施例中，该环卫车控制系统从环卫车的底盘蓄电池取电，电压24V，跟底盘共用蓄电池。该环卫车控制系统的线束与各个部件通过插接件连接，经过上电后，实现了环卫车控制系统与整套机械结构紧密联系起来，之间不断的由CAN总线进行相应的数据交换。CAN总线上的通信数据，跟发动机的通讯由J1939协议匹配，各模块均依据协议进行数据的收发。

如图1所示，本实用新型提出的基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统使用时，通过前触摸屏模块或尾部控制模块，获取操作人员的控制指令，并将控制指令打包成CAN数据，发送到CAN总线上；主控制模块通过CAN总线接收控制指令，传感器组采集状态数据，并发送至主控制模块，主控制模块将状态数据形成CAN数据发到总线上；主控制模块接收到控制指令和状态数据后，向执行机构发送相应的动作指令，向语音报警模块发送语音报警指令，通过执行机构驱动液压开关阀、比例阀、气阀、电机，以完成环卫车的作业；通过语音报警模块进行语音报警提示。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统，其特征是，包括前触摸屏模块、主控制模块、尾部控制模块、语音报警模块、传感器组和若干个执行机构，所述前触摸屏模块、尾部控制模块、语音报警模块分别通过CAN总线与主控制模块连接，所述传感器组与主控制模块的输入端连接，用于采集发动机的转速、压力以及输入输出点开关状态数据，并传输至主控制模块；所述主控制模块的输出端与若干个执行机构连接，通过执行机构控制液压开关阀、比例阀、气阀和电机工作；所述主控制模块通过CAN总线与发动机ECU模块连接，通过发动机ECU模块控制发动机转速。

2.根据权利要求1所述的基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统，其特征是，所述前触摸屏模块包括控制器、7寸电容式触摸显示屏和多个按键，所述7寸电容式触摸显示屏和多个按键分别与控制器连接。

3.根据权利要求1所述的基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统，其特征是，所述传感器组包括转速传感器、油压传感器、接近开关和行程开关。

4.根据权利要求1所述的基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统，其特征是，所述主控制模块采用SPC-CFMC_D28N40A型运动控制器。

5.根据权利要求1所述的基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统，其特征是，所述尾部控制模块采用SPM-KEYP-A17型操作面板。

6.根据权利要求1所述的基于CAN总线和电容式触摸屏的环卫车控制系统，其特征是，所述执行机构采用开关型液压阀组。