專利名稱：用于控制48v泵電機(jī)的可編程控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器。
背景技術(shù)：
前些年，電動叉車在國內(nèi)生產(chǎn)、應(yīng)用都較少，所以沒有相應(yīng)的控制器對泵電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)際使用中是通過車輛上的鑰匙開關(guān)控制一個(gè)接觸器的線包。當(dāng)鑰匙開關(guān)打開時(shí)，接觸器的線包帶電，接觸器吸合，車輛上的電池電壓直接加到了泵電機(jī)上，電機(jī)全速運(yùn)行，這雖然能滿足實(shí)際各種操作要求，但這太耗電能，而電動叉車的蓄電池所存儲的電能有限，因此會嚴(yán)重影響電動叉車的工作時(shí)間。目前，國內(nèi)有部分控制器生產(chǎn)廠家針對泵電機(jī)的工作特性生產(chǎn)了一款三速控制器(如圖3所示)。該控制器通過檢測開關(guān)信號:舉升、傾斜及轉(zhuǎn)向，判定當(dāng)前叉車的工作狀態(tài)，從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速為設(shè)定好的三種速度中的一種。這款控制器雖然能夠滿足電動叉車上泵電機(jī)的工作要求，也大大的節(jié)約了電能，但存在以下不足:I)控制器參數(shù)無法在線修改，所以需要生產(chǎn)多種參數(shù)類型的控制器以滿足不同車型的需求。這將不利于控制器的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)及規(guī)模生產(chǎn)；2)—旦控制器不工作，不能及時(shí)了解故障類型，所以不利于故障排查及控制器維修；3)不能對電機(jī)進(jìn)行無級調(diào)速。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器，以使得能夠在線修改控制器參數(shù)、及時(shí)了解控制器的故障狀態(tài)。本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括主控芯片，所述主控芯片上設(shè)置有串行通信口、狀態(tài)輸出口、加速器輸入口、PWM信號輸出口和四路定速開關(guān)口 ；所述狀態(tài)輸出口上連接有一個(gè)發(fā)光二極管；所述PWM信號輸出口輸出用于調(diào)節(jié)加在泵電機(jī)上的電壓的PWM信號；所述串行通信口通過RS232總線與外部編程器或者控制計(jì)算機(jī)相連接；所述主控芯片還連接有用于為所述控制芯片供電的工作電源。本發(fā)明的用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:所述主控芯片上還設(shè)置有用于對所述主控芯片的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的看門狗電路。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在:I)本實(shí)用新型的用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器，在主控芯片的端口中新增加了一個(gè)串口，通過串口通訊可實(shí)現(xiàn)對控制器參數(shù)值的讀取與修改，有效的解決了參數(shù)值的在線修改問題。同時(shí)，通過串口也可以在線了解控制器的工作狀態(tài)及故障歷史，使得維修更加方便快捷，實(shí)現(xiàn)了對控制器參數(shù)的在線讀取與修改、故障的在線診斷及速度調(diào)節(jié)的多樣化，提高產(chǎn)品的適應(yīng)性，保證產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。2)主控芯片增加了一個(gè)狀態(tài)輸出口，當(dāng)在該口與車輛上電池正極之間接一個(gè)發(fā)光二極管(電池正極接發(fā)光二極管的陽極，控制器的狀態(tài)輸出口接發(fā)光二極管的陰極)時(shí)，發(fā)光二極管就會閃爍，通過觀察閃爍規(guī)律可以及時(shí)了解控制器的工作狀態(tài)，及故障時(shí)的故障類型。3 )主控芯片增加了 一路定速開關(guān)口及加速器輸入口，可滿足個(gè)別用戶的四路定速要求及無級調(diào)速要求。本實(shí)用新型的用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器，具有可使得能夠在線修改控制器參數(shù)、及時(shí)了解控制器的故障狀態(tài)并實(shí)現(xiàn)泵電機(jī)的無級調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器的工作原理示意圖。圖2為本實(shí)用新型的用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器的外圍接線圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)的48V泵電機(jī)控制器的外圍接線圖。以下通過具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1 圖2，用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器，其特征是，包括主控芯片，所述主控芯片上設(shè)置有串行通信口、狀態(tài)輸出口、加速器輸入口、PWM信號輸出口和四路定速開關(guān)口 ；所述狀態(tài)輸出口上連接有一個(gè)發(fā)光二極管；所述PWM信號輸出口輸出用于調(diào)節(jié)加在泵電機(jī)上的電壓的PWM信號；所述串行通信口通過RS232總線與外部編程器或者控制計(jì)算機(jī)相連接；所述主控芯片還連接有用于為所述控制芯片供電的工作電源。串行通信口，通過在控制器與外部編程器或電腦之間外加轉(zhuǎn)接線的方式，即可實(shí)現(xiàn)兩者之間的通訊?？刂破鲗⒆陨淼墓ぷ鳡顟B(tài)及故障類型，通過狀態(tài)輸出口用高低電平的變化反應(yīng)出來，用戶在此輸出口與電池正極之間接一個(gè)發(fā)光二極管時(shí)，發(fā)光二極管就會按照一定的規(guī)律進(jìn)行閃爍，讀取發(fā)光二極管的閃爍規(guī)律，對照相應(yīng)的閃爍規(guī)律與故障對應(yīng)關(guān)系表格，可以判定控制器的故障類型。加速器輸入口用于對加速器進(jìn)行AD采樣，根據(jù)當(dāng)前加速器的值大小控制泵電機(jī)的速度大小，使得當(dāng)前加速器的值與加速器的最大值之比值，與當(dāng)前加在泵電機(jī)上的電壓值與最大電壓值之比為一一對應(yīng)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級調(diào)速。四路定速開關(guān)口，控制泵電機(jī)工作于四種固定轉(zhuǎn)速模式下。所述主控芯片采用PIC單片機(jī)處理芯片，對模擬量及開關(guān)量采樣輸入，同時(shí)以開關(guān)量輸出控制外部發(fā)光二級管按照一定的規(guī)律閃爍，以反映控制器的工作狀態(tài)及故障時(shí)的故障類型。主控芯片輸出一定占空比的PWM信號，調(diào)節(jié)加在泵電機(jī)上的電壓，從而控制泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并對電機(jī)進(jìn)行過流保護(hù)、過/欠電壓保護(hù)和對控制器進(jìn)行溫度保護(hù)等。配置RS232串行通信口，以實(shí)現(xiàn)在線讀取，修改參數(shù)，了解控制器的工作狀態(tài)與故障類型。)所述主控芯片上還設(shè)置有用于對所述主控芯片的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的看門狗電路。主控芯片采用單片機(jī)，由于單片機(jī)的工作常常會受到來自外界電磁場的干擾，造成程序的跑飛，而陷入死循環(huán)，程序的正常運(yùn)行被打斷，由單片機(jī)控制的系統(tǒng)無法繼續(xù)工作，會造成整個(gè)系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài)，發(fā)生不可預(yù)料的后果。所以設(shè)置了看門狗電路，用于對單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。一旦單片機(jī)由于干擾造成程序跑飛后而陷入某一程序段進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)時(shí)，寫看門狗引腳的程序便不能被執(zhí)行。這個(gè)時(shí)候，看門狗電路就會由于得不到單片機(jī)送來的信號，便在它和單片機(jī)復(fù)位引腳相連的引腳上送出一個(gè)復(fù)位信號，使單片機(jī)發(fā)生復(fù)位，即程序從程序存儲器的起始位置開始執(zhí)行，這樣便實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的自動復(fù)位?？刂破髦饕芍骺匦酒?、RS232串口、開關(guān)量采樣、模擬量采樣、PWM輸出、開關(guān)量輸出、電源部分及看門狗復(fù)位幾個(gè)部分構(gòu)成。通過串口實(shí)現(xiàn)控制器與外部編程器或電腦的通訊，實(shí)現(xiàn)參數(shù)值的讀取與修改；通過開關(guān)量輸出口控制外接的發(fā)光二極管按照設(shè)定的規(guī)律進(jìn)行閃爍，從而可以從閃爍規(guī)律判定電機(jī)的工作狀態(tài)及故障類型；通過采樣四路定速開關(guān)信號及加速器信號，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的速度控制。所述的參數(shù)值指的是控制器的可編程參數(shù)，包括四路定速開關(guān)對應(yīng)的速度值，控制器的工作模式，控制器的過/欠溫保護(hù)值，電池過/欠壓保護(hù)值，電機(jī)的過流保護(hù)值等。所述的控制器工作模式，是指有加速器模式和無加速器模式，這兩種工作模式，有加速器模式指的是系統(tǒng)輸出的PWM百分比由定速開關(guān)確定的值與加速器確定的值之和。如:當(dāng)前由定速開關(guān)確定輸出的PWM百分比為20%，而單獨(dú)由加速器值確定的PWM輸出的百分比為30%，則此時(shí)控制器輸出的百分比為兩者之和，即50%。無加速器模式指的是系統(tǒng)輸出的PWM百分比只由四路定速開關(guān)確定，與加速器無關(guān)。所述的開關(guān)量輸出口指的是控制器的狀態(tài)輸出口，信息處理單元根據(jù)控制器的工作狀態(tài)，控制該口輸出一定規(guī)律的高低電平。所述的四路定速開關(guān)指的是SS1，SS2，SS3，SS4，實(shí)際使用中分別與舉升開關(guān)，傾斜開關(guān)，轉(zhuǎn)向開關(guān)及一路備用速度開關(guān)相連。所述的模擬量采樣包括加速器值、電池電壓值、控制器溫度值及電機(jī)電流值的采樣。圖1和圖2中的SS1，SS2，SS3，SS4分別指的是定速開關(guān)I，定速開關(guān)2，定速開關(guān)3，定速開關(guān)4 ；KSI指的是鑰匙開關(guān)，B+、M-、B-是控制器上的端子標(biāo)示，分別表示外部接線時(shí)應(yīng)與電池電壓正極相連，與電機(jī)電樞A2端子相連,與B-相連。不實(shí)用新型的用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器是為48V串勵液壓泵電機(jī)專門設(shè)計(jì)的控制器。通過控制泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)對泵油速度的控制。用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器通過檢測信號:鑰匙開關(guān)信號、互鎖信號、舉升、傾斜、轉(zhuǎn)向及電位器，判定叉車當(dāng)前正在進(jìn)行的操作，從而控制電機(jī)輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，以滿足當(dāng)前的工作要求。用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器的主要特性如下:1)通過編程器可修改四路定速開關(guān)速度，及其它功能參數(shù)；2)可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速；3)方向開關(guān)的掉電延時(shí)功能:實(shí)現(xiàn)了在方向開關(guān)關(guān)斷后，一段時(shí)間內(nèi)方向操作仍能正常進(jìn)行，從而滿足了實(shí)際的開車需求；4)溫度保護(hù):不僅能對高溫和低溫進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)根據(jù)溫度的升高和降低隨時(shí)修改限流值，最大限度的保護(hù)了控制器的正常運(yùn)行；5)過、欠壓保護(hù)功能:不僅能對電池過、欠壓進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)還能對由于過載引起的欠壓進(jìn)行保護(hù)。
權(quán)利要求1.關(guān)于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器，其特征是，包括主控芯片，所述主控芯片上設(shè)置有串行通信口、狀態(tài)輸出口、加速器輸入口、PWM信號輸出口和四路定速開關(guān)口 ；所述狀態(tài)輸出口上連接有一個(gè)發(fā)光二極管；所述PWM信號輸出口輸出用于調(diào)節(jié)加在泵電機(jī)上的電壓的PWM信號；所述串行通信口通過RS232總線與外部編程器或者控制計(jì)算機(jī)相連接；所述主控芯片還連接有用于為所述控制芯片供電的工作電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器，其特征是，所述主控芯片上還設(shè)置有用于對所述主控芯片的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的看門狗電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器，包括主控芯片，主控芯片上設(shè)置有串行通信口、狀態(tài)輸出口、加速器輸入口、PWM信號輸出口和四路定速開關(guān)口；狀態(tài)輸出口上連接有一個(gè)發(fā)光二極管；PWM信號輸出口輸出用于調(diào)節(jié)加在泵電機(jī)上的電壓的PWM信號；串行通信口通過RS232總線與外部編程器或者控制計(jì)算機(jī)相連接。主控芯片上還設(shè)置有用于對主控芯片的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的看門狗電路。本實(shí)用新型的用于控制48V泵電機(jī)的可編程控制器，具有可使得能夠在線修改控制器參數(shù)、及時(shí)了解控制器的故障狀態(tài)并實(shí)現(xiàn)泵電機(jī)的無級調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02P23/00GK202931249SQ20122069487
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月16日
發(fā)明者方凱, 鄭世芳, 萬文斌, 錢瑋, 王翔 申請人:安徽英科智控股份有限公司