车载自动调平系统技术方案

一种车载自动调平系统，包括电源、控制部分、液压驱动部分、执行单元、测量单元、人机接口部分和环境控制部分，其特征是：系统以ＰＬＣ控制器（８）为核心，以双轴水平传感器（６）、压力传感器（９）和限位传感器（２）构成系统的测量单元，其检测信号输出端与ＰＬＣ控制器（８）的输入接口连接。本实用新型专利技术采用了双轴水平传感器，简化了系统调平算法，使得系统自动调平过程迅速、准确、精度高。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车调平装置，具体说是一种车载自动调平系统。
技术介绍
平台水平度的调平对于许多军用和民用设施来说，非常重要，例 如载重车、起重机、车载雷达的天线平台、车载火炮发射平台以及静 力压桩机平台等，都要求平台本身有一定精度的水平度。在过去，对 于平台的水平度调节依靠人工来完成，通常需要几个操作人员观察水 平仪的水泡位置，通过手动调节千斤顶或丝杠来完成。其结果常常是 调平过程耗时长，而其水平度精度不高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种快速实现调平的高精度车载自动调 平系统。所述车载自动调平系统，包括电源、控制部分、液压驱动部分、 执行单元、测量单元、人机接口部分和环境控制部分，其特征是系 统以PLC控制器为核心，以双轴水平传感器、压力传感器和限位传感器构成系统的测量单元，其检测信号输出端与PLC控制器的输入接口连接。在所述液压驱动部分与执行单元中，电磁换向阀的输入端分别通过继电器与PLC控制器的输出接口连接，所述电磁换向阀分别与各液 压撑腿、水平油缸、液压调速装置相连接。所述PLC控制器的输入输出接口还分别与操作员面板、车外操作 盒和远程通讯接口有信号交互连接。本技术采用了双轴水平传感器，简化了系统调平算法，使得 系统自动调平过程迅速、准确、精度高。附图说明图1是本技术系统组成原理框图，图2是本技术系统电气连接示意图， 图3是本技术系统主体框图， 图4是本技术Y轴调平示意图， 图5是本技术X轴调平示意图。图中l一控制箱，2—限位传感器，3—液压撑腿，4一水平油缸， 5—液压集成块，6—双轴水平传感器，7—车外操作盒，8—PLC控制 器，9—压力传感器，IO—电磁换向阀，11—状态指示灯，12—低压电 源，13—温控装置，14一加热器，15—通讯接口， 16—撑腿A点，17 一撑腿B点，18—撑腿C点，19一撑腿D点，20—撑腿C，点，21— 撑腿D，点，22—撑腿B'点，23—操作员面板，24—液压调速装置。具体实施方式以下结合附图对本技术进一步说明如图1中所示车载自动 调平系统，包括电源、控制部分、液压驱动部分、执行单元、测量单 元、人机接口部分和环境控制部分，其特征是系统以PLC控制器8 为核心，以双轴水平传感器6、压力传感器9和限位传感器2构成系统 的测量单元，其检测信号输出端与PLC控制器8的输入接口连接。在所述液压驱动部分与执行单元中，电磁换向阀10的输入端分别 通过继电器与PLC控制器8的输出接口连接，所述电磁换向阀10分别 与各液压撑腿3、水平油缸4、液压调速装置24相连接。调平系统的主体组成如图3所示，参见图l、 2，该系统由四套水 平油缸4、 4套液压或电动撑腿3、 l套双轴水平传感器6、 一套温控装 置13、 l套控制箱l、收腿到位检测和报警装置、车外操作盒7、液压 换向和压力检测装置等组成。液压撑腿3由液压缸，传动件和导向件 等组成；控制箱l由PLC控制器8、低压电源12、操作员面板23、继 电器和保护设备组成。各部分作用如下1) 水平油缸4:作为液压撑腿展开机构。2) 液压或电动撑腿3:作为调平系统的执行机构。43) PLC控制器8:调平系统的控制核心。控制命令通过PLC控制 器8发出，同时采集反馈信号，使各个物理量构成一个个相对独立的 闭环控制系统。4) 双轴水平传感器6:用于测量工作平台与水平面的X轴或Y轴 的夹角，X轴为平台的横向中轴线，Y轴为纵向中轴线，X轴与Y轴垂直。5) 收腿到位检测和报警装置进行收腿到位情况检测和报警。6) 车外操作盒7实现车外操作。7) 操作员面板23:是人机交流界面。用于输入控制命令，显示系 统状态。8) 低压电源12:用于系统各部分的低压供电。 调平系统依据下面的原理来实现其调平算法如图4、 5所示，液压撑腿3水平展开后，系统调平工作时，首先 液压撑腿3着地并对其进行压力检测。液压撑腿3伸出过程中，当液 压撑腿3压力达到设定压力时发信号给PLC控制器8，液压撑腿3动 作停止。当液压撑腿3全部完成上述动作后，液压撑腿3着地完成。液压撑腿3着地正常后，系统进行调平。如图4、 5，理想状态下， 自动调平系统的工作平台可以视为一个刚性平台，于是AB〃CD， AB=CDAD//BC, AD=BC式中，A表示撑腿A点16， B表示撑腿B点17， C表示撑腿C 点18， D表示撑腿D点19。通过水平传感器的反馈信号，可以找出工作平台的最高点。水 平传感器的输出含X轴和Y轴信号。在X轴大于0， Y轴小于0时， A点为最高点；X轴小于O， Y轴小于O时，B点为最高点；X轴大于 0， Y轴大于O时，D点为最高点；X轴小于O， Y轴大于O时，C点 为最高点。假设撑腿着地后A点为最高点。如图4，以水平面为基准，从A 点向D点方向作水平线，从B点向C点方向作水平线。此时5由于AD/ZBC, AD=BC AD, //BC'， AD, =BC, 有DD' =CC'式中，C'表示撑腿C'点20， D'表示撑腿D'点21。 同步调整工作平台的C点和D点，使两条撑腿同时上升DD'长度。此时AD和AD'重合，BC和BC'重合。工作平台在Y轴方向水平。如图5，在Y轴水平调整完毕后，以水平面为基准，从A点向B 点方向作水平线，从D点向C点方向作水平线。此时 由于AB〃CD， AB=CDAB, //DC', AB' =DC' 有BB' =CC'式中，B'表示撑腿B'点22。同步调整工作平台的C点和B点，使两条撑腿同时上升BB'长 度。此时AB和AB'重合，DC和DC'重合。工作平台在X轴方向 水平。在理想状态下，当以上工作完成以后，工作平台处于水平状态。 同理，当B、 C或D为最高点时，也可以采用同样的方法对系统 进行调平。其中，还有比较特殊的状态，即工作平台上存在两个最高点或四 个点等高。当出现两个最高点时，可以判断工作平台的X或Y轴水平， 此时只需将不水平的方向调平即可；四个点等高代表工作平台已水平， 此时系统无需进行调平。调平系统系统组成从功能上划分，系统可分为七个部分1)控 制部分由PLC控制器和外围辅助电路构成；2)液压驱动部分由液 压站及控制阀等构成；3)执行单元由液压缸、液压锁和传动机构构 成；4)测量单元由高精度双轴水平传感器、压力继电器、接近开关 等构成；5)人机接口由本机显示操作界面和遥控接口构成；6)低 压电源由AC/DC电源构成；7)环境控制部分由温度控制装置136和加热器14构成。调平系统的工作过程系统上电后，首先进行系统初始化和自检-读取工作平台的倾角，更新系统各部分状态，检测系统内部及系统与 上位机之间的通讯联系是否正常，检测系统各部分状态是否正常，检 测环境温度是否过低等。系统检测和初始化正常后，系统进入待机状态，等待工作命令。当系统接收自动调平指令时，PLC控制器8首先检测各个水平限 位传感器2是否有信号，四个传感器均有信号，进入自动调平状态。系统开始进行撑腿着地指令，液压撑腿3伸出，PLC控制器8首 先检测各个液压撑腿3的压力，如果各压力继电器都没有达到压力设 定值，各限位传感器2均有信号，进入撑腿着地状态。PLC控制器8 发信号，使继电器得电，三位四通电磁换向阀IO正向接通，液压撑腿 3快本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载自动调平系统，包括电源、控制部分、液压驱动部分、执行单元、测量单元、人机接口部分和环境控制部分，其特征是：系统以ＰＬＣ控制器（８）为核心，以双轴水平传感器（６）、压力传感器（９）和限位传感器（２）构成系统的测量单元，其检测信号输出端与ＰＬＣ控制器（８）的输入接口连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜训洋，
申请(专利权)人：武汉浩迪科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]