基于EtherCAT的液压挖掘机用测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于EtherCAT的液压挖掘机用测试系统，包括：若干多功能传感器，支持多通道同步采集；若干传感器信号采集模块，所述多功能传感器与所述传感器信号采集模块通过数据线连接，支持多通道同步采集，各所述传感器信号采集模块之间通过EtherCAT数据线串联连接；若干CAN总线信号采集模块，支持多通道CAN总线信号采集，通过CAN总线数据线与发动机CAN总线连接，通过EtherCAT数据线与所述传感器信号采集模块串联连接；存储模块，所述存储模块具有多个以太网接口，与所述传感器信号采集模块和/或所述CAN总线信号采集模块通过以太网数据线连接。本实用新型专利技术具有可同时采集不同种类，不同频率信号、采样频率高、布线难度低、适用性强的特点。

【技术实现步骤摘要】
基于EtherCAT的液压挖掘机用测试系统
本技术涉及一种基于EtherCAT的液压挖掘机用测试系统，属于挖掘机

技术介绍
近年来，随着液压挖掘机技术的不断发展，各挖掘机厂商开始研发制造大型、超大型液压挖掘机产品。与中小型液压挖掘机产品相比，大型、超大型液压挖掘机各部件距离大，系统复杂程度高，适用于中小型液压挖掘机的测试技术，已经不能完全支撑产品的研发与改进。目前，常规的液压挖掘机测试系统构建，通常采用以下两种方式：第一种是采用普通模拟信号或数字信号传感器，通过阻抗性能较好的数据线将传感器信号传回数据采集模块；第二种是采用CAN总线通讯的传感器，通过带屏蔽层的数据线将传感器串联，最终将信号传回数据采集模块。第一种方式的缺点是布线较为困难，长数据线成本较高；第二种方式的缺点是多通道同时采集时采样频率不高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种基于EtherCAT可同时采集不同种类，不同频率信号、采样频率高、布线难度低、适用性强的液压挖掘机用测试系统。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：基于EtherCAT的液压挖掘机用测试系统，包括：若干多功能传感器，各所述多功能传感器通过连接装置安装于挖掘机相应测试点处，支持多通道同步采集；若干传感器信号采集模块，所述多功能传感器与所述传感器信号采集模块通过数据线连接，支持多通道同步采集，各所述传感器信号采集模块之间通过EtherCAT数据线串联连接；若干CAN总线信号采集模块，支持多通道CAN总线信号采集，通过CAN总线数据线与发动机CAN总线连接，可读取采用SAEJ1939协议的发动机CAN总线信号，通过EtherCAT数据线与所述传感器信号采集模块串联连接；存储模块，用于存储数据、提供各所述传感器信号采集模块以及所述CAN总线信号采集模块共用的时钟，所述存储模块具有多个以太网接口，与所述传感器信号采集模块和/或所述CAN总线信号采集模块通过以太网数据线连接。所述多功能传感器与所述传感器信号采集模块采用10芯LEMO接头数据线连接，可支持多种类型的传感器适配。所述多功能传感器包括模拟信号多功能传感器以及频率信号多功能传感器，所述传感器信号采集模块包括模拟信号采集模块以及频率信号采集模块。所述模拟信号多功能传感器包括压力变送器、位移传感器以及温度传感器。所述频率信号多功能传感器包括涡轮流量计、转速传感器以及回转编码器。所述CAN总线信号采集模块可调用扩展名为“dbc”的CAN总线协议文件，或可手动配置CAN总线协议。本技术所达到的有益效果：该系统基于EtherCAT技术，可实现多种不同种类、不同频率信号的同步采集，多通道同时测量时每通道采样频率均可达20000Hz；各信号采集模块之间采用串联式结构，可实现分布式布置，有效缩短传感器数据线长度，减小传感器数据线布置难度；传感器信号采集模块与传感器数据线均采用LEMO接头连接，插拔快速，连接可靠，具有IP65的防护等级，环境适应性强。附图说明图1是本技术结构示意图；图2是本技术实施例结构示意图。附图标记：1存储模块；2以太网数据线；3模拟信号采集模块；4频率信号采集模块；5CAN总线信号采集模块；6模拟信号LEMO接头数据线；7模拟信号多功能传感器；8频率信号LEMO接头数据线；9模拟信号多功能传感器；10CAN总线数据线；11发动机ECU。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。以常规履带式液压挖掘机为例具体阐述本专利技术的技术方案，如图1和2所示，一种基于EtherCAT的液压挖掘机测试系统，包括：存储模块1；以太网数据线2；模拟信号采集模块组3；频率信号采集模块组4；CAN总线信号采集模块组5；模拟信号LEMO接头数据线6；模拟信号多功能传感器7；频率信号LEMO接头数据线8；频率信号多功能传感器9；CAN总线数据线10；发动机ECU11。存储模块1具有2个以太网接口，可同时接入2路信号采集模块，模拟信号采集模块组3、频率信号采集模块组4、CAN总线信号采集模块组5均由多个相同的模拟信号采集模块、频率信号采集模块、CAN总线信号采集模块组成，其中单个模拟信号采集模块、频率信号采集模块均可支持8通道信号同步采集；单个CAN总线信号采集模块可支持2通道CAN总线信号采集，通过CAN总线数据线10与发动机CAN总线连接，可读取采用SAEJ1939协议的发动机CAN总线信号，CAN总线信号采集模块5可调用扩展名为“dbc”的CAN总线协议文件，也可手动配置CAN总线协议，模拟信号采集模块通过模拟信号LEMO接头数据线6与模拟信号多功能传感器7连接，频率信号采集模块通过频率信号LEMO接头数据线8与频率信号多功能传感器9连接，模拟信号多功能传感器7包括压力变送器、位移传感器、温度传感器；频率信号多功能传感器9包括涡轮流量计、转速传感器、回转编码器。各模拟信号采集模块、频率信号采集模块、CAN总线信号采集模块可通过快速连接装置组装为一个整体，也可分布式布置，各采集模块均具有一个EtherCAT输入接口、一个EtherCAT输出接口，各信号采集模块间均通过EtherCAT数据线串联连接。该系统测试的物理量包括液压系统各测点的压力、流量，各液压油缸的位移量、速度，上部回转平台的角速度、角加速度、回转角度，散热系统各处温度，发动机转速等。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于EtherCAT的液压挖掘机用测试系统，其特征是，包括：若干多功能传感器，各所述多功能传感器通过连接装置安装于挖掘机相应测试点处，支持多通道同步采集；若干传感器信号采集模块，所述多功能传感器与所述传感器信号采集模块通过数据线连接，支持多通道同步采集，各所述传感器信号采集模块之间通过EtherCAT数据线串联连接；若干CAN总线信号采集模块，支持多通道CAN总线信号采集，通过CAN总线数据线与发动机CAN总线连接，通过EtherCAT数据线与所述传感器信号采集模块串联连接；存储模块，用于存储数据、提供各所述传感器信号采集模块以及所述CAN总线信号采集模块共用的时钟，所述存储模块具有多个以太网接口，与所述传感器信号采集模块和/或所述CAN总线信号采集模块通过以太网数据线连接。

【技术特征摘要】
1.基于EtherCAT的液压挖掘机用测试系统，其特征是，包括：若干多功能传感器，各所述多功能传感器通过连接装置安装于挖掘机相应测试点处，支持多通道同步采集；若干传感器信号采集模块，所述多功能传感器与所述传感器信号采集模块通过数据线连接，支持多通道同步采集，各所述传感器信号采集模块之间通过EtherCAT数据线串联连接；若干CAN总线信号采集模块，支持多通道CAN总线信号采集，通过CAN总线数据线与发动机CAN总线连接，通过EtherCAT数据线与所述传感器信号采集模块串联连接；存储模块，用于存储数据、提供各所述传感器信号采集模块以及所述CAN总线信号采集模块共用的时钟，所述存储模块具有多个以太网接口，与所述传感器信号采集模块和/或所述CAN总线信号采集模块通过以太网数据线连接。2.根据权利要求1所述的基于EtherCAT的液压挖掘机用测试系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孝天，
申请(专利权)人：徐州徐工挖掘机械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32