專利名稱：一種攪拌車恒速控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攪拌車恒速控制裝置，在混凝土攪拌輸送車的進料、輸送及出料等過程中，用于對攪拌桶進行換向及調(diào)速控制。
背景技術(shù)：
隨著商品混凝土的廣泛應用，攪拌輸送車成了必不可少的運輸工具。由于成本限制，絕大部分攪拌輸送車均取力于發(fā)動機底盤。在運輸過程中，隨著路況的不同，會導致攪拌桶旋轉(zhuǎn)速度不穩(wěn)，筒內(nèi)混凝土流動不均勻，從而影響了混凝土品質(zhì)。另一方面，攪拌輸送車在布料時，也需要控制出料的速度；在進料時，根據(jù)不同類型的混凝土，需要調(diào)整進料速度。為解決上述問題，國外已經(jīng)有幾種用于混凝土攪拌輸送車的恒速控制裝置，它們均采用電子與液壓技術(shù)結(jié)合，通過測量攪拌桶的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)閉環(huán)控制。采用該控制方式的恒速控制裝置存在成本高的問題，不適宜在中國普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低廉的攪拌車恒速控制裝置。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種攪拌車恒速控制裝置，其特征在于，包括控制器，控制器連接主控面板，主控面板與遙控面板之間無線通訊。進一步，所述控制器包括單片機，單片機分別連接比例閥控制接口、發(fā)動機速度輸入接口、油門控制接口、總線接口、串口通訊總線接口及PTO開關(guān)接口。所述總線接口為CAN 總線接口。所述串口通訊總線接口為RS485總線接口。所述主控面板及所述遙控面板的電路結(jié)構(gòu)相同，包括單片機，單片機分別連接鍵盤、顯示裝置、無線收發(fā)接口及串口通訊總線接口。所述顯示裝置為IXD顯示屏或LED顯示屏。所述串口通訊總線接口為RS485總線接口或CAN總線接口。本發(fā)明一方面采用開環(huán)控制方式，省去了閉環(huán)控制中的轉(zhuǎn)速傳感器，降低了成本， 實現(xiàn)了混凝土攪拌輸送車較高精度的恒速控制，保證了混凝土在輸送過程中的質(zhì)量，延長了輸送距離。另一方面采用無線遙控顯示方式，大大方便了用戶的操作。


圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明的控制器電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明的主控面板及遙控面板的電路結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明在攪拌輸送車中的應用結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例來具體說明本發(fā)明。實施例
圖1所示，為本發(fā)明提供的一種攪拌車恒速控制裝置的總體結(jié)構(gòu)圖，包括控制器， 控制器通過RS485總線連接主控面板，主控面板與遙控面板之間無線通訊。其中，控制器的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括單片機，單片機分別連接比例閥控制接口、發(fā)動機速度輸入接口、油門控制接口、CAN總線接口、RS485總線接口及PTO開關(guān)接口。結(jié)合圖2及圖4，控制器的工作流程為單片機輸出兩路PWM信號至比例閥控制接口，經(jīng)過功率放大后輸出至比例閥，再返饋回比例閥接口，由比例閥接口進行電流采樣，經(jīng)過放大濾波后，輸出到單片機的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換輸入端口，單片機通過PID算法，形成閉環(huán)控制，給比例閥輸出指定的電流。發(fā)動機的速度信號是由發(fā)動機ECU通過發(fā)動機速度輸入接口輸入單片機，由單片機通過測脈寬的方式計算發(fā)動機速度。攪拌輸送車的PTO開關(guān)信號經(jīng)PTO開關(guān)接口后，輸出到單片機的輸入接口，單片機輸出一路控制信號至PTO開關(guān)接口， 用于控制PTO開關(guān)信號的通斷，從而實現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速自動控制、腳動控制的轉(zhuǎn)換。單片機輸出一路PWM信號至油門控制接口，由油門控制接口濾波后形成直流電壓信號輸出給發(fā)動機 ECU，該直流電壓信號可以由單片機任意調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了單片機控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速。發(fā)動機的轉(zhuǎn)速測量及控制也可以由單片機通過CAN總線接口以J1939協(xié)議直接從發(fā)動機E⑶中讀取。主控面板及遙控面板的電路結(jié)構(gòu)相同，如圖3所示，包括單片機，單片機通過SPI 總線與液晶顯示器連接，用于顯示實際轉(zhuǎn)速、目標轉(zhuǎn)速、以及各種控制狀態(tài)。鍵盤連接到單片機輸入口，用于設定設定目標轉(zhuǎn)速以及各種工況的輸入，如自動進料、自動出料、攪動出料、恒速、停止等。單片機通過SPI總線與無線收發(fā)模塊連接，實現(xiàn)主控面板與遙控面板之間的通訊。本發(fā)明的控制流程為步驟1、用戶通過主控面板將目標速度、工礦等數(shù)據(jù)輸入到控制器，控制器結(jié)合目標速度按公式/ = ’χΚ + /4十算輸出到比例閥的電流，其中I表示比例閥電流，nm表示攪
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拌桶目標速度，1表示發(fā)動機目標速度，Id表示比例閥的死區(qū)電流，K是一個常數(shù)?？刂破魍ㄟ^PWM方式，采用PID閉環(huán)控制，實現(xiàn)比例閥電流的高精度輸出。步驟2、控制器輸出油門控制電壓給發(fā)動機ECU，通過反饋測量發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速， 將發(fā)動機速度調(diào)整的到指定的I。步驟3、比例閥控制比例泵將流體輸出至液壓馬達，由液壓馬達通過減速機減速后驅(qū)動攪拌桶的旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)了攪拌桶速度的自動調(diào)整。步驟4、控制器根據(jù)公式= (7;7")計算出攪拌桶的實際轉(zhuǎn)速，其中nF表示攪K.
拌的實際轉(zhuǎn)速，ne表示發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速，I表示輸出至比例閥的實際電流，Id表示比例閥的死區(qū)電流，K是一個常數(shù)。步驟5、主控面板從控制器讀取實際轉(zhuǎn)速，在顯示器上顯示目標轉(zhuǎn)速、實際轉(zhuǎn)速以及各種工況，并將這些數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)往遙控面板顯示，從而實現(xiàn)速度的設定、控制及顯示等過程。在混凝土的運輸過程中，由于發(fā)動機速度是由駕駛員控制的，控制器無須自動調(diào)整發(fā)動機速度，只需測出發(fā)動機的速度后，按上述公式計算出比例閥電流后輸出即可。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人士應該了解，本發(fā)明不受上述實施條例的限制，上述實施條例和說明書中描述的只是用于說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理和范圍的前提下，本發(fā)明還可有各種變化和改進，這些變化和改進都屬于要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。 本發(fā)明要求保護范圍同所附的權(quán)利要求書及其它等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種攪拌車恒速控制裝置，其特征在于，包括控制器，控制器連接主控面板，主控面板與遙控面板之間無線通訊。
2.如權(quán)利要求1所述的一種攪拌車恒速控制裝置，其特征在于，所述控制器包括單片機，單片機分別連接比例閥控制接口、發(fā)動機速度輸入接口、油門控制接口、總線接口、串口通訊總線接口及PTO開關(guān)接口。
3.如權(quán)利要求2所述的一種攪拌車恒速控制裝置，其特征在于，所述總線接口為CAN總線接口。
4.如權(quán)利要求2所述的一種攪拌車恒速控制裝置，其特征在于，所述串口通訊總線接口為RS485總線接口或CAN總線接口。
5.如權(quán)利要求1所述的一種攪拌車恒速控制裝置，其特征在于，所述主控面板及所述遙控面板的電路結(jié)構(gòu)相同，包括單片機，單片機分別連接鍵盤、顯示裝置、無線收發(fā)接口及串口通訊總線接口。
6.如權(quán)利要求5所述的一種攪拌車恒速控制裝置，其特征在于，所述顯示裝置為LCD顯示屏或LED顯示屏。
7.如權(quán)利要求5所述的一種攪拌車恒速控制裝置，其特征在于，所述串口通訊總線接口為RS485總線接口或CAN總線接口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攪拌車恒速控制裝置，其特征在于，包括控制器，控制器連接主控面板，主控面板與遙控面板之間無線通訊。本發(fā)明一方面采用開環(huán)控制方式，省去了閉環(huán)控制中的轉(zhuǎn)速傳感器，降低了成本，實現(xiàn)了混凝土攪拌輸送車較高精度的恒速控制，保證了混凝土在輸送過程中的質(zhì)量，延長了輸送距離。另一方面采用無線遙控顯示方式，大大方便了用戶的操作。
文檔編號B28C7/02GK102555063SQ20101061376
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者樂志明, 孫樂義, 張衛(wèi)東, 張志敏, 王智 申請人:赫斯默(上海)電子科技有限公司