摊铺机用数字式自动调平厚度控制器制造技术

本实用新型专利技术包括超声波传感器、模拟滤波器、Ａ／Ｄ转换器、功率放大器、主控制芯片、按键输入，其特征是按键输入包括料位参数输入和控制参数输入两部分，在主控制芯片上还连接有现场总线芯片和显示单元。本实用新型专利技术的主要内容是结合超声波传感器技术、数字控制技术、人机交互技术和现场总线技术等，通过按键设定、数码管显示料位高度，输出ＰＷＭ信号控制摊铺机螺旋输料器或刮板输料器的液压泵，实现料位稳定均匀。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Digital automatic leveling thickness controller for paver

The utility model comprises an ultrasonic sensor, analog filter, A / D converter, power amplifier, main control chip, the key input, which is characterized in that the key input parameters including material input and control input parameters of the two part, a field bus chip and a display unit is connected to the main control chip. The main content of the utility model is combined with ultrasonic sensor technology, digital control technology, human-computer interaction technology and field bus technology, digital tube display, through the button to set the material level, the output PWM signal to control the hydraulic pump of paver spiral feeder or scraper feeder, to achieve stable and uniform material.

【技术实现步骤摘要】

用于沥青摊铺机、稳定土摊铺机或滑模摊铺机，在进行道路基层或面层摊铺作业时，控制沥青或水泥层的厚度。
技术介绍
道路路面摊铺作业是由摊铺机来完成的，摊铺厚度的控制方法有两种纯粹的人工控制，一般用于早期小型摊铺机；自动控制，用于目前技术比较先进的大型摊铺机。摊铺厚度的控制必须使用自动调平控制器，目前在市场上使用的调平控制器主要是模拟电路结构，有以下缺点1)无数字显示功能，一般通过指示灯闪烁人工判断误差大小；2)不能直接精确输入摊铺厚度，而是用手摇机械摇把改变摊铺厚度，非常不直观；3)无故障信息显示及诊断功能；4)模拟电路，内部参数固定，无法在使用现场根据不同机型、工况进行调节或设定；5)无通讯功能，只能进行局部控制；6)无外部互锁功能；7)无窗口限制功能；8)无数据记忆功能。这些缺点造成传统的控制器控制精度低，操作不便，适配性差。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有控制技术存在的以上几种缺点，提高摊铺机自动调平控制技术的水平，促进工程机械数字化技术的发展，提高道路路面施工质量。按键SW1与主控制芯片的引角U1RX/SDI1/SDA/RF2连接，按键SW2与主控制芯片的引角EMUD3/U1TX/SD01/SCL/RF3连接，按键SW3与主控制芯片的引角U2RX/CN17/RF4连接，按键SW4与主控制芯片中的引角U2TX/CN18/RF5连接，按键SW5与主控制芯片的引角EMUC3/SCK1/RF6连接，功率输出电路中的U9与主控制芯片的引角EMUC2/OC1/RDO连接，功率输出电路中的U10与主控制芯片的引角EMUD2/OC2/RD1连接，主控制芯片的引角AN2/SS1/LVDIN/CN4/RB2与传感器的输出端连接，主控制芯片的引角AN3/CN5/RB3与功率输出电路中的D8连接，主控制芯片的引角AN4/CN6/RB4与功率输出电路中的D9连接，主控制芯片的引角AN5/CN7/RB5与显示单元中的引角E连接，主控制芯片的引角PGC/EMUC/AN6/OCFA/RB6与显示单元中的引角SRCLK连接，主控制芯片的引角PGD/EMUD/AN7/RB7与显示单元中的引角SER连接，主控制芯片的引角AN8/RB8与显示单元中的引角RCLK连接，电源电路中的AVCC端与电阻R46连接，电源电路中的AVDD端与主控制芯片的引角AVDD端连接。本技术包括超声波传感器、模拟滤波器、A/D转换器、功率放大器、主控制芯片、按键输入，其特征是按键输入包括料位参数输入和控制参数输入两部分，在主控制芯片上还连接有现场总线芯片和显示单元。本技术的主要内容是，结合传感器技术、数字控制技术、人机交互技术和现场总线技术等，通过按键设定、数码管显示摊铺厚度和误差，输出PWM信号控制摊铺机的调平电磁阀，消除摊铺厚度的误差。本技术的效果1)数字显示直观的显示误差大小和调节参数，准确方便；2)数字设定可以根据操作者的要求非常准确的设定参数；3)硬件保护反极性、过压、外部电磁阀故障保护；4)故障诊断当外部电路出现异常时，实施相应的保护措施，并通过代码显示出故障信息，方便快速排除；5)硬件和数字双重滤波功能，有效地防止振动的影响；6)具有外部互锁功能，有效地与主机摊铺动作同步；7)具有记忆功能，不用每日重新设定控制参数。8)具有CANBUS通讯功能，可以参与整机控制；9)有窗口限制功能；10)数据记忆功能。附图说明图1是本技术的原理框图。图2是本技术主控制芯片的电路图。图3是本技术按键输入电路图。图4是本技术显示单元电路图。图5是本技术功率输出电路图。图6是本技术传感器电路图。图7是本技术电源电路图。具体实施方式图3中的按键SW1与图2中的引角U1RX/SDI1/SDA/RF2连接，图3中的按键SW2与图2中的按键EMUD3/U1TX/SD01/SCL/RF3连接，图3中的按键SW3与图2中的引角U2RX/CN17/RF4连接，图3中的按键SW4与图2中的引角U2TX/CN18/RF5连接，图3中的按键SW5与图2中的引角EMUC3/SCK1/RF6连接，图5中的U9与图2中的引角EMUC2/OC1/RD0连接，图5中的U10与图2中的引角EMUD2/OC2/RD1连接，图2中的引角AN2/SS1/LVDIN/CN4/RB2与图6中传感器的输出端连接，图2中的引角AN3/CN5/RB3与图5中的D8连接，图2中的引角AN4/CN6/RB4与图5中的D9连接，图2中的引角AN5/CN7/RB5与图4中的引角E连接，图2中的引角PGC/EMUC/AN6/OCFA/RB6与图4中的引角SRCLK连接，图2中的引角PGD/EMUD/AN7/RB7与图4中的引角SER连接，图2中的引角AN8/RB8与图4中的引角RCLK连接，图7中的AVDD端与图2中的引角AVDD端连接。本技术采用非接触式的磁感应旋转传感器作为检测元件，通过机械摆角机构将摊铺机的厚度误差转换成电气信号，经过滤波器去除较大干扰信号后再利用A/D转换器将模拟电气信号转换成数字信号，再次经过数字滤波环节，滤除小的干扰信号；操作者通过按键将施工现场需要的参数输入到控制器；误差信号和给定数据同时送入主控制芯片进行运算。本技术采用大规模单片机作为主控制芯片，与主机相关的基本参数存储在芯片中，误差信号与给定信号在主芯片中进行比较，结合内置的主机参数，通过比较、运算、非线性补偿等环节后，得出最佳固定频率、可变占空比的PWM信号，送往功率放大部分。主控制芯片同时将运算得出的误差信号、调节信号，通过专门的CANBUS现场总线芯片，转换成符合CAN2.OB协议的标准数字信号输出，用来与摊铺机的主控制器通讯，实现整机网络控制。输出部分采用大功率MOS管作为驱动元件，输出最大可达到6A的电流，可以驱动常见的各种型号的电磁阀，为了避免外部电磁阀损坏时对控制器造成意外影响，在功率输出回路上还设置有保护电路，随时监测电磁阀的情况，当出现断路或者开路故障时，切断输出信号，并且送出故障诊断结果。为了防止摊铺中基准线出现偶然大幅度变化，造成主机的误动作，对传感器检测到的误差，控制器首先进行判断，如果超过事先设置的窗口值时，即认为是异常现象，控制器不动作，并通过符号显示提醒操作者。本技术采用了非易失性存储器(E2PROM)作为数据存储单元，所以操作者设置的数据会永久保存，并不需要在每次施工前重新设定参数，大大方便了使用。权利要求1.摊铺机用数字式自动调平厚度控制器，包括超声波传感器、模拟滤波器、A/D转换器、功率放大器、主控制芯片、按键输入，其特征是按键输入包括料位参数输入和控制参数输入两部分，在主控制芯片上还连接有现场总线芯片和显示单元。2.如权利要求1所述的摊铺机用数字式自动调平厚度控制器，其特征是按键SW1与主控制芯片的引角U1RX/SDI1/SDA/RF2连接，按键SW2与主控制芯片的引角EMUD3/U1TX/SDO1/SCL/RF3连接，按键SW3与主控制芯片的引角U2RX/CN17/RF4连接，按键SW4与主控制芯片中的引角U2TX/CN18/RF5连接，按键SW5与主控制芯片的引角EMUC3/SCK1/RF6连接，功率输出电路中的U9与主控制芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
摊铺机用数字式自动调平厚度控制器，包括超声波传感器、模拟滤波器、Ａ／Ｄ转换器、功率放大器、主控制芯片、按键输入，其特征是按键输入包括料位参数输入和控制参数输入两部分，在主控制芯片上还连接有现场总线芯片和显示单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝蕴，
申请(专利权)人：李宝蕴，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]