一种再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法及控制系统，包括自动状态，自动状态下包含如下步骤，S1:对控制器输入预设参数，所述预设参数包括总工作宽度、材料密度、乳化沥青含量，总工作宽度通过调节喷洒口的数量进行控制；S2:控制器根据预设参数和实测的车速、铣拌深度计算出沥青喷洒量，并与实测的沥青流量进行比较，根据比较结果和控制规律调节PWM电流输出，从而控制沥青泵的转速进行流量控制；S3:通过传感器实时测试沥青喷洒量反馈给控制器进行PID闭环调节，以保证路面冷再生所需乳化沥青含量；本发明专利技术有着精度高、操作方便、可移植性强的优点。可移植性强的优点。可移植性强的优点。

An electrical control method and control system for automatic spraying of emulsified asphalt by regenerative machinery

【技术实现步骤摘要】
一种再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法及控制系统


[0001]本专利技术属于路面工程机械
，具体涉及一种再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法及控制系统。

技术介绍

[0002]沥青是由化学成分复杂的多种高分子组成的混合物，具有独特的流变性能。因其良好的粘结性，抗老化性和防水能力，长期以来被广泛地用于防水和密封材料、道路修补等。作为一种传统的防水材料，沥青具有巨大的应用市场。同时，因为沥青路面具有弹塑性好、有利于提高车速、降低油耗等优良性能，成为沥青的主要应用领域。沥青的使用形式主要有热沥青、稀释沥青、乳化沥青。与热沥青、稀释沥青相比，乳化沥青节约能源40％
‑
50％、改善施工条件、降低工程造价20％
‑
30％以上，并能有效地较少高温加热时引起的沥青过度老化，以及致癌物苯并芘的大量挥发。特别是随着基础设施防水要求的逐步提高，以及道路稀浆封层和微表处理的迅速发展，极大的促进了乳化沥青的发展。
[0003]中国(CN201910634752.6)公开了一种铣刨设备、铣刨设备的控制方法、控制装置及计算机可读存储介质，涉及工程机械领域。其中的铣刨设备包括：循环管道；沥青泵，用于驱动沥青在所述循环管道中流通；循环管道通断阀，设置在所述循环管道中，用于控制所述循环管道的通断；喷嘴，与所述循环管道连通，用于喷洒沥青；喷洒阀，用于控制所述喷嘴的开启或关闭。本公开能够在铣刨设备起步前，其电流是预设无法根据实际情况进行精确调整，且没有公开具体控制方法，无法保证精确的喷洒量。
[0004]中国(CN202010101295.7)公开了一种冷再生施工自动化系统，所述系统包括，控制器：用于控制料门油缸、降温装置、铣刨鼓离合器、铣刨调节装置和发动机；发动机：用于给冷再生机提供驱动动力；铣刨调节装置：用于控制刨铣深度；降温装置：用于给铣刨路面降温；料门油缸：用于控制料门开启和关闭；铣刨鼓离合器：用于控制铣刨鼓开启和关闭，其仅公开了系统连接流程，并没有公开具体控制方式，无法实时对喷洒量进行精准控制。
[0005]现有技术中，再生机械沥青喷洒时往往控制精度低，喷洒量误差大，不能实时的对沥青喷洒情况进行调控，系统操作不便；沥青混合料的含水量得不到保证，影响再生效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法及控制系统，有着精度高、操作方便、可移植性强的优点。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法，包括自动状态，自动状态下包含如下步骤，
[0008]S1:对控制器输入预设参数，所述预设参数包括总工作宽度、材料密度、乳化沥青含量，总工作宽度通过调节喷洒口的数量进行控制；
[0009]S2:控制器根据预设参数和实测的车速、铣拌深度计算出沥青喷洒量，并与实测的沥青流量进行比较，根据比较结果和控制规律调节PWM电流输出，从而控制沥青泵的转速进
行流量控制；
[0010]S3:通过传感器实时测试沥青喷洒量反馈给控制器进行PID闭环调节，以保证路面冷再生所需乳化沥青含量。
[0011]上述方案中，自动状态下S1步骤中，通过预设总工作宽度、材料密度、乳化沥青含量的参数方便进行计算，材料密度为工作完成后，混合料的材料密度，乳化沥青含量为混合料中的含量，沥青喷洒口横向设置有多个，通过调节喷洒口的数量控制总工作宽度；S2步骤中，车速、铣拌深度通过传感器实时测试出来，用于配合预设参数计算最佳的沥青喷洒量，计算出的沥青喷洒量与通过流量计传感器实时测试的沥青喷洒量进行比较，根据保证沥青含量的规律来调节PWM电流输出，PWM电流控制沥青泵的转速从而控制沥青喷洒流量；S3步骤中，通过传感器实时将沥青喷洒量测试反馈给控制器，能够对喷洒情况进行精准的PID闭环控制，保证路面再生所需的乳化沥青的含量精度，方便进行实时监控。
[0012]进一步的，自动状态下时，建立数学计算模型：再生机械的沥青喷洒量与车辆行驶速度、转子的铣拌深度、转子的铣拌总宽度、混合料的干密度和沥青目标含量量成正比，设Q为计算流量，v为行驶速度，d为铣拌深度，w为铣拌总宽度，ρ为材料密度，m为沥青目标含量，可得再生机械沥青喷洒量公式如下:
[0013]Q＝vdwρm
[0014]其中，w、ρ、m是系统预设参数，可以根据工况修改，铣拌总宽度由喷嘴数量决定；Q、d、v分别为流量、深度、车速的实时测量值。
[0015]通过建立数学模型将体积、密度与质量进行计算，明确各个参数的数学关系，更加准确的计算沥青的喷洒量；根据路面情况设定铣拌总宽度、材料密度和沥青目标含量，工作时，由于铣拌深度、行驶速度会存在波动，计算流量值也会随之而波动来保证预设参数的稳定性，从而保证了沥青目标含量和混合料的含水量，智能化调节流量的方式，方便人工操作。
[0016]进一步的，还包括手动状态，手动状态包括，控制器接收喷洒开关的输入来控制喷洒电磁阀及喷洒指示灯的工作状态；确定好喷洒口后，通过驱动按钮来控制沥青泵的开关，通过调节电位计来线性调节沥青泵控制电流，调整沥青泵的转速，从而控制沥青喷洒量。
[0017]手动状态时，人工控制喷洒开关来控制喷洒电磁阀的工作，确认工作的宽度范围，通过驱动按钮控制沥青泵工作，通过调节电位计可以对沥青泵的电流大小进行调节，方便调节沥青的喷洒量。
[0018]进一步的，当调节电位计位于左旋的极限位置对应百分比为0时，沥青泵控制电流输出为0mA，当调节电位计位于右旋的极限位置对应百分比为100时，沥青泵的控制电流输出为最大。
[0019]通过调节电位计可以线性的控制沥青泵电流，调节方便。
[0020]进一步的，手动状态下，当沥青泵的驱动按钮按下并且喷洒开关打开数量大于等于3时，才允许控制器向沥青泵及其指示灯输出控制电流。
[0021]通过驱动按钮和喷洒开关工作状态共同对沥青泵电流进行控制，防止误操作，保护喷洒管路，避免因喷洒口堵塞引起的管道压力过大问题。
[0022]一种再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制系统，执行如权利要求1
‑
5中任一项所述的再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法，包括控制盒和设于车体上的喷洒装置，所
述喷洒装置包含沥青泵，所述沥青泵上设置有流量计传感器，所述沥青泵连接有喷洒管路，所述喷洒管路上开有若干个喷洒口，所述喷洒口处均设有喷洒电磁阀；所述控制盒上设有调节电位计、用于控制所述喷洒电磁阀的喷洒开关、用于驱动所述沥青泵的驱动按钮；所述车体的行走马达上设置有速度传感器，所述车体的转子升降油缸上设置有铣拌深度传感器；所述沥青泵、控制盒、流量计传感器、速度传感器、铣拌深度传感器、喷洒电磁阀分别与控制器电连接，所述控制器连接有HMI模块。
[0023]上述方案中，车体上设置喷洒装置来控制沥青喷洒，流量计传感器实时测试沥青泵的流量，乳化沥青通过喷洒管路进行流动，从喷洒口中洒出，喷洒电磁阀能控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法，其特征在于，包括自动状态，自动状态下包含如下步骤，S1:对控制器输入预设参数，所述预设参数包括总工作宽度、材料密度、乳化沥青含量，总工作宽度通过调节喷洒口的数量进行控制；S2:控制器根据预设参数和实测的车速、铣拌深度计算出沥青喷洒量，并与实测的沥青流量进行比较，根据比较结果和控制规律调节PWM电流输出，从而控制沥青泵的转速进行流量控制；S3:通过传感器实时测试沥青喷洒量反馈给控制器进行PID闭环调节，以保证路面冷再生所需乳化沥青含量。2.根据权利要求1所述的再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法，其特征在于：自动状态下时，建立数学计算模型：再生机械的沥青喷洒量与车辆行驶速度、转子的铣拌深度、转子的铣拌总宽度、混合料的干密度和沥青目标含量量成正比，设Q为计算流量，v为行驶速度，d为铣拌深度，w为铣拌总宽度，ρ为材料密度，m为沥青目标含量，可得再生机械沥青喷洒量公式如下:Q＝vdwρm其中，w、ρ、m是系统预设参数，可以根据工况修改，铣拌总宽度由喷嘴数量决定；Q、d、v分别为流量、深度、车速的实时测量值。3.根据权利要求1所述的再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法，其特征在于：还包括手动状态，手动状态包括，控制器接收喷洒开关的输入来控制喷洒电磁阀及喷洒指示灯的工作状态；确定好喷洒口后，通过驱动按钮来控制沥青泵的开关，通过调节电位计来线性调节沥青泵控制电流，调整沥青泵的转速，从而控制沥青喷洒量。4.根据权利要求3所述的再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法，其特征在于：当调节电位计位于左旋的极限位置对应百分比为0时，沥青泵控制电流输出为0mA，当调节电位计位于右旋的极限位置对应百分比为100时，沥青泵的控制电流输出为最大。5.根据权利要求3所述的再生机械乳化沥青自动喷洒电气控制方法，其特征在于：手动状态下，当沥青泵的驱动按钮按下并...

【专利技术属性】
技术研发人员：马世同，梁帮修，王龙，赵贺，胡建国，贺贵，吴海涛，李超男，李浩，
申请(专利权)人：徐州徐工筑路机械有限公司，
类型：发明
国别省市：