專(zhuān)利名稱(chēng)：攤鋪機(jī)用數(shù)字式自動(dòng)調(diào)平坡度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于瀝青攤鋪機(jī)、穩(wěn)定土攤鋪機(jī)或滑模攤鋪機(jī)，在進(jìn)行道路基層或面層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，控制瀝青或水泥層路面的橫坡度。
背景技術(shù)：
道路路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)是由攤鋪機(jī)來(lái)完成的，攤鋪坡度的控制方法有兩種一般小型攤鋪機(jī)，通過(guò)機(jī)械搖柄或螺桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；目前技術(shù)比較先進(jìn)的大型攤鋪機(jī)，攤鋪坡度的控制都使用了橫坡度自動(dòng)控制器，但是在市場(chǎng)上使用的調(diào)平控制器主要是模擬電路結(jié)構(gòu)，有以下缺點(diǎn)1)無(wú)數(shù)字顯示功能，一般通過(guò)指示燈閃爍人工判斷誤差大?。?)通過(guò)手持式簡(jiǎn)單模擬給定器輸入攤鋪橫坡度，準(zhǔn)確度差；3)無(wú)故障信息顯示及診斷功能；4)模擬電路，內(nèi)部參數(shù)固定，無(wú)法在使用現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)不同機(jī)型、工況進(jìn)行調(diào)節(jié)或設(shè)定；5)無(wú)通訊功能，只能進(jìn)行局部控制；6)無(wú)外部互鎖功能；7)無(wú)窗口限制功能；8)無(wú)數(shù)據(jù)記憶功能。
這些缺點(diǎn)造成傳統(tǒng)的控制器控制精度低，操作不便，適配性差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有控制技術(shù)存在的以上幾種缺點(diǎn)，提高攤鋪機(jī)自動(dòng)調(diào)平控制技術(shù)的水平，促進(jìn)工程機(jī)械數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，提高道路路面施工質(zhì)量。
本實(shí)用新型包括超聲波傳感器、模擬濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、功率放大器、主控制芯片、按鍵輸入，其特征是按鍵輸入包括料位參數(shù)輸入和控制參數(shù)輸入兩部分，在主控制芯片上還連接有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)芯片和顯示單元。
按鍵SW1與主控制芯片的引角U1RX/SDI1/SDA/RF2連接，按鍵SW2與主控制芯片的引角EMUD3/U1TX/SD01/SCL/RF3連接，按鍵SW3與主控制芯片的引角U2RX/CN17/RF4連接，按鍵SW4與主控制芯片中的引角U2TX/CN18/RF5連接，按鍵SW5與主控制芯片的引角EMUC3/SCK1/RF6連接，功率輸出電路中的U9與主控制芯片的引角EMUC2/OC1/RD0連接，功率輸出電路中的U10與主控制芯片的引角EMUD2/OC2/RD1連接，主控制芯片的引角AN2/SS1/LVDIN/CN4/RB2與傳感器的輸出端連接，主控制芯片的引角AN3/CN5/RB3與功率輸出電路中的D8連接，主控制芯片的引角AN4/CN6/RB4與功率輸出電路中的D9連接，主控制芯片的引角AN5/CN7/RB5與顯示單元中的引角E連接，主控制芯片的引角PGC/EMUC/AN6/OCFA/RB6與顯示單元中的引角SRCLK連接，主控制芯片的引角PGD/EMUD/AN7/RB7與顯示單元中的引角SER連接，主控制芯片的引角AN8/RB8與顯示單元中的引角RCLK連接，電源電路中的AVCC端與電阻R46連接，電源電路中的AVDD端與主控制芯片的引角AVDD端連接。
本實(shí)用新型的主要內(nèi)容是，結(jié)合傳感器技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)等，通過(guò)按鍵設(shè)定、數(shù)碼管顯示攤鋪厚度和誤差，輸出PWM信號(hào)控制攤鋪機(jī)的調(diào)平電磁閥，消除攤鋪厚度的誤差。
本實(shí)用新型的效果1)數(shù)字顯示直觀(guān)的顯示誤差大小和調(diào)節(jié)參數(shù)，準(zhǔn)確方便；2)數(shù)字設(shè)定可以根據(jù)操作者的要求非常準(zhǔn)確的設(shè)定參數(shù)，省去了傳統(tǒng)分離式給定器，成為整體式控制器，提高了可靠性；3)硬件保護(hù)反極性、過(guò)壓、外部電磁閥故障保護(hù)；4)故障診斷當(dāng)外部電路出現(xiàn)異常時(shí)，實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)措施，并通過(guò)代碼顯示出故障信息，方便快速排除；5)硬件和數(shù)字雙重濾波功能，有效地防止振動(dòng)的影響；6)具有外部互鎖功能，有效地與主機(jī)攤鋪動(dòng)作同步；7)具有記憶功能，不用每日重新設(shè)定控制參數(shù)。
8)具有CANBUS通訊功能，可以參與整機(jī)控制；9)有窗口限制功能；10)數(shù)據(jù)記憶功能。


圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2是本實(shí)用新型主控制芯片的電路圖。
圖3是本實(shí)用新型按鍵輸入電路圖。
圖4是本實(shí)用新型顯示單元電路圖。
圖5是本實(shí)用新型功率輸出電路圖。
圖6是本實(shí)用新型傳感器電路圖。
圖7是本實(shí)用新型電源電路圖。
具體實(shí)施方式
圖3中的按鍵SW1與圖2中的引角U1RX/SDI1/SDA/RF2連接，圖3中的按鍵SW2與圖2中的按鍵EMUD3/U1TX/SD01/SCL/RF3連接，圖3中的按鍵SW3與圖2中的引角U2RX/CN17/RF4連接，圖3中的按鍵SW4與圖2中的引角U2TX/CN18/RF5連接，圖3中的按鍵SW5與圖2中的引角EMUC3/SCK1/RF6連接，圖5中的U9與圖2中的引角EMUC2/OC1/RD0連接，圖5中的U10與圖2中的引角EMUD2/OC2/RD1連接，圖2中的引角AN2/SS1/LVDIN/CN4/RB2與圖6中傳感器的輸出端連接，圖2中的引角AN3/CN5/RB3與圖5中的D8連接，圖2中的引角AN4/CN6/RB4與圖5中的D9連接，圖2中的引角AN5/CN7/RB5與圖4中的引角E連接，圖2中的引角PGC/EMUC/AN6/OCFA/RB6與圖4中的引角SRCLK連接，圖2中的引角PGD/EMUD/AN7/RB7與圖4中的引角SER連接，圖2中的引角AN8/RB8與圖4中的引角RCLK連接，圖7中的AVCC端與電阻R46連接，圖7中的AVDD端與圖2中的引角AVDD端連接。
本實(shí)用新型采用非接觸式的傾角傳感器作為檢測(cè)元件，將攤鋪機(jī)的橫坡度誤差轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波器去除較大干擾信號(hào)后再利用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再次經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波環(huán)節(jié)，濾除小的干擾信號(hào)；操作者通過(guò)按鍵將施工現(xiàn)場(chǎng)需要的參數(shù)輸入到控制器；誤差信號(hào)和給定數(shù)據(jù)同時(shí)送入主控制芯片進(jìn)行運(yùn)算。
本實(shí)用新型采用大規(guī)模單片機(jī)作為主控制芯片，與主機(jī)相關(guān)的基本參數(shù)存儲(chǔ)在芯片中，誤差信號(hào)與給定信號(hào)在主芯片中進(jìn)行比較，結(jié)合內(nèi)置的主機(jī)參數(shù)，通過(guò)比較、運(yùn)算、非線(xiàn)性補(bǔ)償?shù)拳h(huán)節(jié)后，得出最佳固定頻率、可變占空比的PWM信號(hào)，送往功率放大部分。
主控制芯片同時(shí)將運(yùn)算得出的誤差信號(hào)、調(diào)節(jié)信號(hào)，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的CANBUS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)芯片，轉(zhuǎn)換成符合CAN2.OB協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出，用來(lái)與攤鋪機(jī)的主控制器通訊，實(shí)現(xiàn)整機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制。
輸出部分采用大功率MOS管作為驅(qū)動(dòng)元件，輸出最大可達(dá)到6A的電流，可以驅(qū)動(dòng)常見(jiàn)的各種型號(hào)的電磁閥，為了避免外部電磁閥損壞時(shí)對(duì)控制器造成意外影響，在功率輸出回路上還設(shè)置有保護(hù)電路，隨時(shí)監(jiān)測(cè)電磁閥的情況，當(dāng)出現(xiàn)斷路或者開(kāi)路故障時(shí)，切斷輸出信號(hào)，并且送出故障診斷結(jié)果。
為了防止路基坡度異常大幅度變化，造成主機(jī)的誤動(dòng)作，對(duì)傳感器檢測(cè)到的誤差，控制器首先進(jìn)行判斷，如果超過(guò)事先設(shè)置的窗口值時(shí)，即認(rèn)為是異常現(xiàn)象，控制器不動(dòng)作，并通過(guò)符號(hào)顯示提醒操作者。
本實(shí)用新型采用了非易失性存儲(chǔ)器(E2PROM)作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所以操作者設(shè)置的數(shù)據(jù)會(huì)永久保存，并不需要在每次施工前重新設(shè)定參數(shù)，大大方便了使用。
權(quán)利要求1.攤鋪機(jī)用數(shù)字式自動(dòng)調(diào)平坡度控制器，包括超聲波傳感器、模擬濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、功率放大器、主控制芯片、按鍵輸入，其特征是按鍵輸入包括料位參數(shù)輸入和控制參數(shù)輸入兩部分，在主控制芯片上還連接有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)芯片和顯示單元。
2.如權(quán)利要求1所述的攤鋪機(jī)用數(shù)字式自動(dòng)調(diào)平坡度控制器，其特征是按鍵SW1與主控制芯片的引角U1RX/SDI1/SDA/RF2連接，按鍵SW2與主控制芯片的引角EMUD3/U1TX/SDO1/SCL/RF3連接，按鍵SW3與主控制芯片的引角U2RX/CN17/RF4連接，按鍵SW4與主控制芯片中的引角U2TX/CN18/RF5連接，按鍵SW5與主控制芯片的引角EMUC3/SCK1/RF6連接，功率輸出電路中的U9與主控制芯片的引角EMUC2/OC1/RD0連接，功率輸出電路中的U10與主控制芯片的引角EMUD2/OC2/RD1連接，主控制芯片的引角AN2/SS1/LVDIN/CN4/RB2與傳感器的輸出端連接，主控制芯片的引角AN3/CN5/RB3與功率輸出電路中的D8連接，主控制芯片的引角AN4/CN6/RB4與功率輸出電路中的D9連接，主控制芯片的引角AN5/CN7/RB5與顯示單元中的引角E連接，主控制芯片的引角PGC/EMUC/AN6/OCFA/RB6與顯示單元中的引角SRCLK連接，主控制芯片的引角PGD/EMUD/AN7/RB7與顯示單元中的引角SER連接，主控制芯片的引角AN8/RB8與顯示單元中的引角RCLK連接，電源電路中的AVCC端與電阻R46連接，電源電路中的AVDD端與主控制芯片的引角AVDD端連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型包括超聲波傳感器、模擬濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、功率放大器、主控制芯片、按鍵輸入，其特征是按鍵輸入包括料位參數(shù)輸入和控制參數(shù)輸入兩部分，在主控制芯片上還連接有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)芯片和顯示單元。本實(shí)用新型的主要內(nèi)容是結(jié)合超聲波傳感器技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)等，通過(guò)按鍵設(shè)定、數(shù)碼管顯示料位高度，輸出PWM信號(hào)控制攤鋪機(jī)螺旋輸料器或刮板輸料器的液壓泵，實(shí)現(xiàn)料位穩(wěn)定均勻。
文檔編號(hào)E01C19/00GK2775111SQ20052007859
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2005年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月11日
發(fā)明者李寶蘊(yùn) 申請(qǐng)人:李寶蘊(yùn)