高空作业车智能控制器制造技术

高空作业车智能控制器，设有ARM控制模块，特征是ARM控制模块上连接有电源变换模块、CAN总线通信模块、RS232通信模块、开关量输入模块、模拟量输入模块、PWM输出模块、模拟量输出模块、音频输出模块及看门狗模块；各模块分别通过光电隔离电路与ARM控制模块相连。ARM控制模块由ARM处理器、SDRAM存储器、Flash存储器、复位电路，以及编程接口组成。本发明专利技术构成完整的高空作业车电气控制系统，通过获取各传感器的数据感知高空作业车的工作信息，通过控制各输出端口实现臂架的基本运动功能和防倾翻、防碰撞、防自损、自动收车/自动展车等智能化功能，可保障安全性，降低操作难度，提升智能化水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息技术与自动化领域信息处理
，涉及一种高空作业车操作使用过程中的智能控制器，是利用嵌入式技术设计实现的高空作业车智能控制与信息处理的装置，适用于具有较为复杂臂架结构或作业功能要求较高的高空作业车的运动控制和安全保护。
技术介绍
高空作业车是一种将作业人员、工具、材料等通过作业平台举升到空中指定位置进行各种安装、维修等作业的专用高空作业机械，既属于专用汽车，又属于工程机械，是一种重要的施工设备。自世界上第一台高空作业车于上世纪20年代问世以来，该行业以其独有的安全性和工作效率上的优势，获得了广阔的发展空间，市场需求与日俱增，已广泛应用于国民生产生活的各个行业。用高空作业车进行高空作业是一种先进的登高作业方式，高空作业车的需求量也从一方面体现了国民经济的发展水平，经济越发达，需求量越大。高空作业车在国外已广泛应用到几乎所有高空作业场所，在产品的结构型式、控制方式、移动方式等方面已非常成熟。我国尚处于初级阶段，结构型式单一，控制方式简单，智能化水平落后，这在很大程度上阻碍了高空作业车产业在我国的发展进程。由于高空作业车是用来载人高空作业，保障操作人员人身安全对于高空作业车控制器来讲是第一要务，而由于国内对这方面研究投入的欠缺，使得高空作业车在使用中存在一定的安全隐患；此外要使操作人员快速准确地到达作业地点，高空作业车的工作效率和操作难度也需要进行提升。因此， 有必要开发一种能够跟高空作业车的各种传感器相连接的、具有一定自动化程度的、具有较高安全性和可靠性的高空作业车智能控制器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高空作业车智能控制器，在高空作业车的作业过程能够对采集与之相连的各传感器的数据以感知高空作业车的工作信息，通过控制各输出端口实现高空作业车臂架的基本运动功能和防倾翻、防碰撞、防自损、自动收车/自动展车等智能化功能，可以保障高空作业车工作过程中的安全性，降低高空作业车的操作难度，提升高空作业车的智能化水平。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是，一种高空作业车智能控制器，设有ARM控制模块，其特征在于，该ARM控制模块上连接有电源变换模块、CAN总线通信模块、RS232通信模块、开关量输入模块、模拟量输入模块、PWM输出模块、模拟量输出模块、音频输出模块及看门狗模块；所述电源变换模块、CAN总线通信模块、RS232通信模块、开关量输入模块、 模拟量输入模块、PWM输出模块、模拟量输出模块、音频输出模块及看门狗模块分别通过光电隔离电路与ARM控制模块相连。本专利技术的技术解决方案是提供一种基于ARM处理器的嵌入式高空作业车智能控制器。该智能控制器由ARM控制模块、电源变换模块、CAN总线通信模块、RS232通信模块、开关量输入模块、模拟量输入模块、PWM输出模块、模拟量输出模块、音频输出模块、看门狗模块等10个模块构成，其中ARM控制模块由ARM处理器、SDRAM存储器、Flash存储器、复位电路、编程接口等组成，是该智能控制器的核心模块，其他各个模块分别通过光电隔离电路与ARM控制模块相连。所述CAN总线通信模块具有2路独立的CAN总线通信接口，RS232通信模块具有1 路标准RS232通信接口，开关量输入模块具有16路电平信号输入接口，模拟量输入模块具有16路模拟信号输入接口，PWM输出模块具有16路输出驱动接口，模拟量输出模块具有1 路(T5V电压信号输出接口，音频输出模块具有1路双声道音频信号输出接口，看门狗电路具有1路使能控制接口。所述的高空作业车智能控制器，可通过模拟量输入模块的接口与长度、倾角、压力、称重、比例手柄等电流型或电压型模拟量传感器相连，通过开关量输入模块的接口与接近开关、限位开关、按钮开关等开关量传感器相连，通过模拟量输出模块的接口与发动机油门控制接口相连，通过PWM输出模块的接口与开关阀、比例阀、继电器、指示灯等设备相连， 通过音频输出模块的接口与扩音喇叭相连，通过CAN总线通讯模块的接口与旋转编码器、 超声控制器等总线式传感器或总线式扩展模块相连，通过RS232通信模块的接口与红外测距传感器等具有RS232接口的传感器相连。所述的高空作业车智能控制器供电电源为9 30V直流电压，电源变换模块由隔离型DC-DC电源模块和非隔离型DC-DC电源模块组成，其中隔离型DC-DC电源模块的输入电源为9 30V直流电压，输出电源与输入电源具有1000V以上的电气隔离，输出电源的电压等级为5V，该输出电源为ARM控制模块供电；非隔离型DC-DC电源模块的输入电源为9 30V直流电压，输入电源和输出电源的电压负端连接在一起，输出电源为12V和5V直流电压，该输出电源分别为CAN总线通信模块、RS232通信模块、开关量输入模块、模拟量输入模块、PWM 输出模块、模拟量输出模块、音频输出模块、看门狗模块供电。所述的高空作业车智能控制器，其开关量输入模块的信号输入范围是(T30V，具有过压保护，可通过软件配置由模块中的控制电路进行选择输入信号的内部上拉电阻或下拉电阻。所述的高空作业车智能控制器，其模拟量输入模块的信号可以是(TlOV直流电压信号，也可以是Γ20Π1Α直流电流信号，具有过压保护和过流保护，输入信号类型可通过软件进行配置，由模块中的电路进行选择。所述的高空作业车智能控制器，其PWM输出模块由前置单元和PWM输出单元构成， 前置单元是具有控制输入端的开关晶体管，用来控制PWM输出单元的电源通断，PWM输出单元的输出信号是频率和占空比都可由软件设置的PWM信号，驱动电流不小于1.5A，具有续流二极管，具有过流保护、过热保护和短路保护。所述的高空作业车智能控制器，其看门狗模块由单稳态触发电路构成，该电路的输入端经过光电隔离电路后与ARM控制器连接，输出端经过使能控制接口后与PWM输出模块的前置单元相连，可以用来切断PWM输出单元的供电电源。所述的高空作业车智能控制器，其ARM控制模块的Flash存储器不少于16MB， SDRAM不少于16MB，该模块具有编程接口，可与计算机连接后通过专用软件更改该智能控制器的控制程序。所述的高空作业车智能控制器具有铝合金防水外壳，通过80芯的防水接插件与外部设备进行电气连接。智能控制器的各个功能模块的对外接口引线都包含在该80芯的接插件中。本专利技术的显著特点在于使用嵌入式ARM处理器平台构成高空作业车智能控制器的核心，基于开放式的实时多任务操作系统和快速高效的通讯接口传输驱动程序，结合合理化的任务划分与同步处理，形成了信号采集、数据处理、运动控制、安全保护等多个工作任务并行处理的实时控制系统，能对高空作业车的实时工作状态和外部环境信息进行及时反馈处理，满足高空作业车的应用操作中对于安全性和人性化的特殊要求。本专利技术的技术核心在于利用嵌入式ARM处理器高效的数据处理能力和多样化的外设接口，结合实时多任务操作系统，构成实时采集、处理、控制、传输、交互等多任务并行运行的嵌入式智能控制器。本专利技术采用嵌入式软硬件设计技术实现了嵌入式ARM智能控制器，具有多样化的外部接口，可与模拟量传感器、开关量传感器、总线式传感器、操作手柄、继电器、液压阀、指示灯、扩音喇叭等外部设备相连接共同组成完整的高空作业车控制系统，实现高空作业车实际操作过程中操作输入信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭民，李培启，李恩，肖明，梁自泽，王点，赵晓光，赵德政，
申请(专利权)人：徐州海伦哲专用车辆股份有限公司，中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：