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液压挖掘机分工况节能控制系统
2014-12-24 17:37:46
来源:成都拓华商贸有限公司
点击数: 1294          作者:成都拓华商贸有限公司
  • 1 系统的组成 

      系统是在不改变液压系统和发动机内部结构的前提下进行的,其硬件框图如图1所示。 

      本节能控制系统采用了负荷传感,即以液压系统压力为判断信号,判断挖掘机的工作状态,由微机根据挖掘机所处的不同状态,通过控制步进电机的输入出,进而控制发动机油门,使发动机稳定在要求的转速附近,以达到节能和实现其它功能的目的。 

      挖掘机配件大全由硬件框图可知,控制系统硬件的系统由单片机、i/o接口电路、a/d转换电路、信号调理电路、驱动电路、显示报警和光电隔离电路等部分组成。 

      1.1 单片机系统 

      单片机采用美国atmel公司生产的at89c51单片机。该芯片不仅具有mcs51系列单片机的所有特性,而且片内集成有2k字节的电擦除闪存(flash rom),价格低,目前性能价格比较高的单片机芯之一。 

      at89c51的工作频率为6~40mhz。本系统利用单片机的内部振荡器外加石英晶体构成时钟源,为了工作可靠,晶体振荡频率选为12mhz。 

      为了满足控制接口的需要,本控制器又扩展了一片i/o口芯片,选有1c55,这有两个可编程的8位并行i/o口pa和pb、一个可编程的6位并行i/o口pc,通过设备其命令状态寄存器中的控制字来将它们分别定义成输入/输出口。

      1.2 输入电路 

      输入电路由压力变送器、速度传感器、油门开度传感器、动力模式选择开关和参数设定开关等组成。 

      其中,压力变送器(cyr-1a型)负责采样液压系统的压力(两路),经a/d转换后输入89c51,经过分析处理,来判别挖掘机的工作状况,发出相应的控制指令。 

      速度传感器(磁电式)负责采样发动机的转速,作为系统的反馈信号。由于磁电式传感器的信号较弱,需要设计调理电路(转换成标准的ttl)。另外传感器安装在挖掘机主轴齿轮(130齿)附近,如果直接接到89c51的中断口(int0),会使系统频繁中断,89c51工作繁忙,因此需要分频。本系统直接利用了81c55中的14位减数计数器进行130分频,相当于每转来一个脉冲,避免了上述现象。 

      油门开度传感器检测油门的位置,以便于发动机点火起动。它与油门的调速拉杆转动的角度对应,将其转换为电压信号,与内部程序设定值进行比较,打开钥匙开关,控制系统驱动步进电机带动油门的调速拉杆从零位调到起动位置。 

      系统设有高、中、低三个动力模式选择开关,相应的发动机功率为全功率的100%、88%和65%.当司机根据工作需要选定某一开关,计算机即可控制发动机使其稳定在相应的动力模式下。其中,中档是常用工作档。同时也是经济动力模式档,用该档工作时,发动机-液压泵系统处于最经济的匹配工作状态。 

      另外,系统还设计了对运行参数如液压系统的报警压力与极限压力、系统的采集时间、pid控制参数等进行在线修改的功能。利用eeprom的存储功能进行保存,以便下次开机时,系统仍按着调节好的参数运行。操作者只要按下参数设置键与动力模式选择键的组合,即可完成修改。这种键盘的组合可以降低成本,减少面板的操作面积,提高系统的可靠性。
      1.3 输出电路 

      输出电路的包括步进电机、显示器、工作指示灯与声光报警等。其中,步进电机控制发动机油门的位置;显示器显示两路液压系统的压力(3位,单位:mpa)与发动机转速(4位,单位:rpm);工作指示灯指示司机当前所选择的动力模式;声光报警提示司机当前液压系统的负荷已经超过所设定工作压力,要求采取相应的解决办法

     

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