專利名稱：攤鋪機用數(shù)字式自動調平坡度控制器的制作方法
技術領域：
用于瀝青攤鋪機、穩(wěn)定土攤鋪機或滑模攤鋪機，在進行道路基層或面層攤鋪作業(yè)時，控制瀝青或水泥層路面的橫坡度。
背景技術：
道路路面攤鋪作業(yè)是由攤鋪機來完成的，攤鋪坡度的控制方法有兩種一般小型攤鋪機，通過機械搖柄或螺桿機構實現(xiàn)；目前技術比較先進的大型攤鋪機，攤鋪坡度的控制都使用了橫坡度自動控制器，但是在市場上使用的調平控制器主要是模擬電路結構，有以下缺點1)無數(shù)字顯示功能，一般通過指示燈閃爍人工判斷誤差大??；2)通過手持式簡單模擬給定器輸入攤鋪橫坡度，準確度差；3)無故障信息顯示及診斷功能；4)模擬電路，內部參數(shù)固定，無法在使用現(xiàn)場根據(jù)不同機型、工況進行調節(jié)或設定；5)無通訊功能，只能進行局部控制；6)無外部互鎖功能；7)無窗口限制功能；8)無數(shù)據(jù)記憶功能。
這些缺點造成傳統(tǒng)的控制器控制精度低，操作不便，適配性差。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是解決現(xiàn)有控制技術存在的以上幾種缺點，提高攤鋪機自動調平控制技術的水平，促進工程機械數(shù)字化技術的發(fā)展，提高道路路面施工質量。
本實用新型包括超聲波傳感器、模擬濾波器、A/D轉換器、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)場總線芯片和顯示單元。
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。
本實用新型的主要內容是，結合傳感器技術、數(shù)字控制技術、人機交互技術和現(xiàn)場總線技術等，通過按鍵設定、數(shù)碼管顯示攤鋪厚度和誤差，輸出PWM信號控制攤鋪機的調平電磁閥，消除攤鋪厚度的誤差。
本實用新型的效果1)數(shù)字顯示直觀的顯示誤差大小和調節(jié)參數(shù)，準確方便；2)數(shù)字設定可以根據(jù)操作者的要求非常準確的設定參數(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)硬件保護反極性、過壓、外部電磁閥故障保護；4)故障診斷當外部電路出現(xiàn)異常時，實施相應的保護措施，并通過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，有效地防止振動的影響；6)具有外部互鎖功能，有效地與主機攤鋪動作同步；7)具有記憶功能，不用每日重新設定控制參數(shù)。
8)具有CANBUS通訊功能，可以參與整機控制；9)有窗口限制功能；10)數(shù)據(jù)記憶功能。


圖1是本實用新型的原理框圖。
圖2是本實用新型主控制芯片的電路圖。
圖3是本實用新型按鍵輸入電路圖。
圖4是本實用新型顯示單元電路圖。
圖5是本實用新型功率輸出電路圖。
圖6是本實用新型傳感器電路圖。
圖7是本實用新型電源電路圖。
具體實施方式
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。
本實用新型采用非接觸式的傾角傳感器作為檢測元件，將攤鋪機的橫坡度誤差轉換成電氣信號，經(jīng)過濾波器去除較大干擾信號后再利用A/D轉換器將模擬電氣信號轉換成數(shù)字信號，再次經(jīng)過數(shù)字濾波環(huán)節(jié)，濾除小的干擾信號；操作者通過按鍵將施工現(xiàn)場需要的參數(shù)輸入到控制器；誤差信號和給定數(shù)據(jù)同時送入主控制芯片進行運算。
本實用新型采用大規(guī)模單片機作為主控制芯片，與主機相關的基本參數(shù)存儲在芯片中，誤差信號與給定信號在主芯片中進行比較，結合內置的主機參數(shù)，通過比較、運算、非線性補償?shù)拳h(huán)節(jié)后，得出最佳固定頻率、可變占空比的PWM信號，送往功率放大部分。
主控制芯片同時將運算得出的誤差信號、調節(jié)信號，通過專門的CANBUS現(xiàn)場總線芯片，轉換成符合CAN2.OB協(xié)議的標準數(shù)字信號輸出，用來與攤鋪機的主控制器通訊，實現(xiàn)整機網(wǎng)絡控制。
輸出部分采用大功率MOS管作為驅動元件，輸出最大可達到6A的電流，可以驅動常見的各種型號的電磁閥，為了避免外部電磁閥損壞時對控制器造成意外影響，在功率輸出回路上還設置有保護電路，隨時監(jiān)測電磁閥的情況，當出現(xiàn)斷路或者開路故障時，切斷輸出信號，并且送出故障診斷結果。
為了防止路基坡度異常大幅度變化，造成主機的誤動作，對傳感器檢測到的誤差，控制器首先進行判斷，如果超過事先設置的窗口值時，即認為是異?，F(xiàn)象，控制器不動作，并通過符號顯示提醒操作者。
本實用新型采用了非易失性存儲器(E2PROM)作為數(shù)據(jù)存儲單元，所以操作者設置的數(shù)據(jù)會永久保存，并不需要在每次施工前重新設定參數(shù)，大大方便了使用。
權利要求1.攤鋪機用數(shù)字式自動調平坡度控制器，包括超聲波傳感器、模擬濾波器、A/D轉換器、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)場總線芯片和顯示單元。
2.如權利要求1所述的攤鋪機用數(shù)字式自動調平坡度控制器，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。
專利摘要本實用新型包括超聲波傳感器、模擬濾波器、A/D轉換器、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)場總線芯片和顯示單元。本實用新型的主要內容是結合超聲波傳感器技術、數(shù)字控制技術、人機交互技術和現(xiàn)場總線技術等，通過按鍵設定、數(shù)碼管顯示料位高度，輸出PWM信號控制攤鋪機螺旋輸料器或刮板輸料器的液壓泵，實現(xiàn)料位穩(wěn)定均勻。
文檔編號E01C19/00GK2775111SQ20052007859
公開日2006年4月26日 申請日期2005年4月11日 優(yōu)先權日2005年4月11日
發(fā)明者李寶蘊 申請人:李寶蘊