本發(fā)明涉及機(jī)械智能控制技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種具有自動預(yù)警功能的挖掘機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
挖掘機(jī),又稱挖掘機(jī)械(excavating machinery),又稱挖土機(jī),是用鏟斗挖掘高于或低于承機(jī)面的物料,并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場的土方機(jī)械,挖掘機(jī)挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過預(yù)松后的土壤和巖石,從近幾年工程機(jī)械的發(fā)展來看,挖掘機(jī)的發(fā)展相對較快,挖掘機(jī)已經(jīng)成為工程建設(shè)中最主要的工程機(jī)械之一,挖掘機(jī)最重要的三個(gè)參數(shù):操作重量(質(zhì)量),發(fā)動機(jī)功率和鏟斗斗容。
隨著科技的發(fā)展,大型機(jī)械越來越趨向于智能化,智能化挖掘機(jī)也應(yīng)運(yùn)而生,人們遠(yuǎn)程遙控挖掘機(jī)進(jìn)行工作,在較為惡劣的工作環(huán)境中取代人工操作,能夠保護(hù)操作人員的人身安全,實(shí)現(xiàn)了智能控制。
傳統(tǒng)的挖掘機(jī)由施工人員駕駛操作,在挖掘機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)往往能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn),而無人挖掘機(jī)的操作方式是遠(yuǎn)程遙控,挖掘機(jī)中的液壓設(shè)備出現(xiàn)故障或處于故障臨界點(diǎn)時(shí),操作人員往往無法得到及時(shí)的反饋,挖掘機(jī)無法得到及時(shí)的維護(hù)維修,可能會造成更大的損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
(一)解決的技術(shù)問題
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種具有自動預(yù)警功能的挖掘機(jī)控制系統(tǒng),解決了背景技術(shù)中提出的問題。
(二)技術(shù)方案
為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種具有自動預(yù)警功能的挖掘機(jī)控制系統(tǒng),包括智能機(jī)械和移動終端,其特征在于:所述智能機(jī)械與移動終端雙向電連接。
所述智能機(jī)械包括控制器,所述控制器的輸入端分別電連接有第一反饋模塊、放大器和參數(shù)設(shè)定模塊的輸出端,所述控制器的輸出端電連接有數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端,所述控制器雙向電連接有繼電器、對比模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊,所述繼電器的輸入端電連接有電源一的輸出端,所述第一反饋模塊的輸入端與比對模塊的輸出端電連接,所述比對模塊的輸入端與放大器的輸出端電連接,所述放大器的輸入端電連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換器一的輸出端,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器一的輸入端電聯(lián)接有傳感器組的輸入端,所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器還雙向電連接有無線信號收發(fā)模塊一,所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端電連接有數(shù)據(jù)存儲模塊的輸入端。
所述移動終端包括處理器,所述處理器的輸出端電連接有LED顯示屏,所述處理器的輸入端分別電連接有開關(guān)模塊和電源二,所述處理器還雙向電連接有4G通訊模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換器二,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器二還雙向電連接有無線信號收發(fā)模塊二。
優(yōu)選的,所述參數(shù)設(shè)定模塊包括壓力設(shè)定模塊、溫度設(shè)定模塊、傾角設(shè)定模塊和流量設(shè)定模塊。
優(yōu)選的,所述傳感器組包括壓力傳感器、溫度傳感器、傾角傳感器和流量傳感器。
優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)存儲模塊的輸出端電連接有USB模塊的輸入端。
優(yōu)選的,所述控制器的輸出端電連接有警報(bào)器一。
優(yōu)選的,所述處理器的輸出端電連接有警報(bào)器二。
優(yōu)選的,所述無線信號收發(fā)模塊一和無線信號收發(fā)模塊二之間采用WirelessHART通訊協(xié)議進(jìn)行信號傳輸。
優(yōu)選的,所述繼電器的型號為omron MY2NJ MY4NJ,額定電壓為220/240V,電阻為18.790Ω,動作電壓80% max。
優(yōu)選的,所述控制器的型號為S7-200 CN CPU 226 CN,其具有24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn),具有6個(gè)獨(dú)立的30 KHZ高速計(jì)數(shù)器,具有2路獨(dú)立的20 KHZ高速脈沖輸出,具有2個(gè)RS485通訊/編程口,所述處理器的型號為AT91RM9200,所述處理器具有122個(gè)可編程I/O口線的四個(gè)32位PIO控制器。
(三)有益效果
本發(fā)明提供了一種具有自動預(yù)警功能的挖掘機(jī)控制系統(tǒng),具備以下有益效果:
(1)、該具有自動預(yù)警功能的挖掘機(jī)控制系統(tǒng),通過在智能機(jī)械中的控制器中接入傳感器組,能夠?qū)o人挖掘機(jī)中的液壓系統(tǒng)和機(jī)體傾斜角度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,通過在控制器上電連接有參數(shù)設(shè)定模塊,操作人員能夠根據(jù)工作環(huán)境預(yù)先設(shè)定液壓系統(tǒng)和機(jī)體傾斜角度的各項(xiàng)參數(shù),通過對比模塊對比得到實(shí)際數(shù)據(jù)與設(shè)定數(shù)據(jù)的差別,在發(fā)生故障或處于故障臨界點(diǎn)時(shí),通過警報(bào)器一發(fā)出警報(bào),及時(shí)提醒操作人員。
(2)、該具有自動預(yù)警功能的挖掘機(jī)控制系統(tǒng),通過無線信號收發(fā)模塊一和無線信號收發(fā)模塊二的連接能夠?qū)鞲衅鹘M檢測的信息傳遞給移動終端,并通過警報(bào)器二發(fā)出警報(bào),操作人員能夠通過開關(guān)模塊控制繼電器使挖掘機(jī)斷電停止工作,及時(shí)的進(jìn)行維護(hù)維修,該具有自動預(yù)警功能的挖掘機(jī)控制系統(tǒng)能夠幫助操作人員快速實(shí)時(shí)的了解無人挖掘機(jī)的故障情況,并控制挖掘機(jī)停機(jī),避免更大損失的發(fā)生。
附圖說明
圖1為本發(fā)明系統(tǒng)原理示意圖;
圖2為本發(fā)明智能機(jī)械系統(tǒng)原理示意圖;
圖3為本發(fā)明移動終端系統(tǒng)原理示意圖;
圖4為本發(fā)明傳感器組系統(tǒng)原理示意圖;
圖5為本發(fā)明參數(shù)設(shè)定模塊系統(tǒng)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請參閱圖1-5,本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種具有自動預(yù)警功能的挖掘機(jī)控制系統(tǒng),包括智能機(jī)械和移動終端,其特征在于:所述智能機(jī)械與移動終端雙向電連接;
所述智能機(jī)械包括控制器,所述控制器的輸入端分別電連接有第一反饋模塊、放大器和參數(shù)設(shè)定模塊的輸出端,控制器的輸出端電連接有警報(bào)器一,參數(shù)設(shè)定模塊包括壓力設(shè)定模塊、溫度設(shè)定模塊、傾角設(shè)定模塊和流量設(shè)定模塊,對挖掘機(jī)工作時(shí)液壓系統(tǒng)和機(jī)體傾斜角度的數(shù)值范圍進(jìn)行設(shè)定,用來與傳感器組中檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,作為是否發(fā)生故障的參考,所述控制器的輸出端電連接有數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端,所述控制器雙向電連接有繼電器、對比模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊,繼電器的型號為omron MY2NJ MY4NJ,額定電壓為220/240V,電阻為18.790Ω,動作電壓80% max,所述繼電器的輸入端電連接有電源一的輸出端,所述第一反饋模塊的輸入端與比對模塊的輸出端電連接,所述比對模塊的輸入端與放大器的輸出端電連接,所述放大器的輸入端電連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換器一的輸出端,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器一的輸入端電聯(lián)接有傳感器組的輸入端,傳感器組包括壓力傳感器、溫度傳感器、傾角傳感器和流量傳感器,通過壓力傳感器、溫度傳感器和流量傳感器對挖掘機(jī)中液壓系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測,通過傾角傳感器對挖掘機(jī)機(jī)體工作時(shí)的傾角進(jìn)行檢測,方便操作人員及時(shí)作出反應(yīng),避免挖掘機(jī)故障的惡化,所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器還雙向電連接有無線信號收發(fā)模塊一,所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端電連接有數(shù)據(jù)存儲模塊的輸入端,數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲操作人員通過參數(shù)設(shè)定模塊設(shè)定的參數(shù)和傳感器組中檢測的各項(xiàng)數(shù)據(jù),處理器的輸出端電連接有警報(bào)器二,數(shù)據(jù)存儲模塊的輸出端電連接有USB模塊的輸入端,在對挖掘機(jī)進(jìn)行維護(hù)和維修時(shí)通過USB模塊提取傳感器組檢測的信息作為維護(hù)維修的參考;
所述移動終端包括處理器,控制器的型號為S7-200 CN CPU 226 CN,其具有24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn),具有6個(gè)獨(dú)立的30 KHZ高速計(jì)數(shù)器,具有2路獨(dú)立的20 KHZ高速脈沖輸出,具有2個(gè)RS485通訊/編程口,所述處理器的型號為AT91RM9200,所述處理器具有122個(gè)可編程I/O口線的四個(gè)32位PIO控制器,所述處理器的輸出端電連接有LED顯示屏,智能機(jī)械中傳輸入移動終端內(nèi)的各項(xiàng)信息通過LED顯示屏展示給操作人員,使用方便,所述處理器的輸入端分別電連接有開關(guān)模塊和電源二,在警報(bào)器一或警報(bào)器二打出警報(bào)時(shí),通過開關(guān)模塊控制繼電器使挖掘機(jī)斷電停機(jī),方便操作人員對挖掘機(jī)進(jìn)行檢修,實(shí)現(xiàn)對挖掘機(jī)的控制,避免更大損失的發(fā)生,所述處理器還雙向電連接有4G通訊模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換器二,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器二還雙向電連接有無線信號收發(fā)模塊二,無線信號收發(fā)模塊一和無線信號收發(fā)模塊二之間采用WirelessHART通訊協(xié)議進(jìn)行信號傳輸,WirelessHART是第一個(gè)開放式的可互操作無線通信標(biāo)準(zhǔn),用于滿足流程工業(yè)對于實(shí)時(shí)工廠應(yīng)用中可靠、穩(wěn)定和安全的無線通信的關(guān)鍵需求,WirelessHART通訊標(biāo)準(zhǔn)是建立在已有的經(jīng)過現(xiàn)場測試的國際標(biāo)準(zhǔn)上的,其包括HART協(xié)議(IEC 61158)、 EDDL (IEC 61804-3)、IEEE 802.15.4無線電和跳頻、擴(kuò)頻和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
綜上所述,該具有自動預(yù)警功能的挖掘機(jī)控制系統(tǒng),通過在智能機(jī)械中的控制器中接入傳感器組,能夠?qū)o人挖掘機(jī)中的液壓系統(tǒng)和機(jī)體傾斜角度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,通過在控制器上電連接有參數(shù)設(shè)定模塊,操作人員能夠根據(jù)工作環(huán)境預(yù)先設(shè)定液壓系統(tǒng)和機(jī)體傾斜角度的各項(xiàng)參數(shù),通過對比模塊對比得到實(shí)際數(shù)據(jù)與設(shè)定數(shù)據(jù)的差別,在發(fā)生故障或處于故障臨界點(diǎn)時(shí),通過警報(bào)器一發(fā)出警報(bào),及時(shí)提醒操作人員。
該具有自動預(yù)警功能的挖掘機(jī)控制系統(tǒng),通過無線信號收發(fā)模塊一和無線信號收發(fā)模塊二的連接能夠?qū)鞲衅鹘M檢測的信息傳遞給移動終端,并通過警報(bào)器二發(fā)出警報(bào),操作人員能夠通過開關(guān)模塊控制繼電器使挖掘機(jī)斷電停止工作,及時(shí)的進(jìn)行維護(hù)維修,該具有自動預(yù)警功能的挖掘機(jī)控制系統(tǒng)能夠幫助操作人員快速了解無人挖掘機(jī)的故障情況,避免更大損失的發(fā)生。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下。由語句“包括一個(gè)......限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素”,該文中出現(xiàn)的電器元件均與外界的主控器及220V市電電連接,并且主控器可為計(jì)算機(jī)等起到控制的常規(guī)已知設(shè)備。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。