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液壓挖掘機分工況節能控制系統
2014-12-24 17:37:46
來源:成都拓華商貿有限公司
點擊數: 2046          作者:成都拓華商貿有限公司
  • 1 系統的組成 

      系統是在不改變液壓系統和發動機內部結構的前提下進行的,其硬件框圖如圖1所示。 

      本節能控制系統采用了負荷傳感,即以液壓系統壓力為判斷信號,判斷挖掘機的工作狀態,由微機根據挖掘機所處的不同狀態,通過控制步進電機的輸入出,進而控制發動機油門,使發動機穩定在要求的轉速附近,以達到節能和實現其它功能的目的。 

      挖掘機配件大全由硬件框圖可知,控制系統硬件的系統由單片機、I/O接口電路、A/D轉換電路、信號調理電路、驅動電路、顯示報警和光電隔離電路等部分組成。 

      1.1 單片機系統 

      單片機采用美國ATMEL公司生產的AT89C51單片機。該芯片不僅具有MCS51系列單片機的所有特性,而且片內集成有2K字節的電擦除閃存(Flash ROM),價格低,目前性能價格比較高的單片機芯之一。 

      AT89C51的工作頻率為6~40MHz。本系統利用單片機的內部振蕩器外加石英晶體構成時鐘源,為了工作可靠,晶體振蕩頻率選為12MHz。 

      為了滿足控制接口的需要,本控制器又擴展了一片I/O口芯片,選有1C55,這有兩個可編程的8位并行I/O口PA和PB、一個可編程的6位并行I/O口PC,通過設備其命令狀態寄存器中的控制字來將它們分別定義成輸入/輸出口。

      1.2 輸入電路 

      輸入電路由壓力變送器、速度傳感器、油門開度傳感器、動力模式選擇開關和參數設定開關等組成。 

      其中,壓力變送器(CYR-1A型)負責采樣液壓系統的壓力(兩路),經A/D轉換后輸入89C51,經過分析處理,來判別挖掘機的工作狀況,發出相應的控制指令。 

      速度傳感器(磁電式)負責采樣發動機的轉速,作為系統的反饋信號。由于磁電式傳感器的信號較弱,需要設計調理電路(轉換成標準的TTL)。另外傳感器安裝在挖掘機主軸齒輪(130齒)附近,如果直接接到89C51的中斷口(INT0),會使系統頻繁中斷,89C51工作繁忙,因此需要分頻。本系統直接利用了81C55中的14位減數計數器進行130分頻,相當于每轉來一個脈沖,避免了上述現象。 

      油門開度傳感器檢測油門的位置,以便于發動機點火起動。它與油門的調速拉桿轉動的角度對應,將其轉換為電壓信號,與內部程序設定值進行比較,打開鑰匙開關,控制系統驅動步進電機帶動油門的調速拉桿從零位調到起動位置。 

      系統設有高、中、低三個動力模式選擇開關,相應的發動機功率為全功率的100%、88%和65%.當司機根據工作需要選定某一開關,計算機即可控制發動機使其穩定在相應的動力模式下。其中,中檔是常用工作檔。同時也是經濟動力模式檔,用該檔工作時,發動機-液壓泵系統處于最經濟的匹配工作狀態。 

      另外,系統還設計了對運行參數如液壓系統的報警壓力與極限壓力、系統的采集時間、PID控制參數等進行在線修改的功能。利用EEPROM的存儲功能進行保存,以便下次開機時,系統仍按著調節好的參數運行。操作者只要按下參數設置鍵與動力模式選擇鍵的組合,即可完成修改。這種鍵盤的組合可以降低成本,減少面板的操作面積,提高系統的可靠性。
      1.3 輸出電路 

      輸出電路的包括步進電機、顯示器、工作指示燈與聲光報警等。其中,步進電機控制發動機油門的位置;顯示器顯示兩路液壓系統的壓力(3位,單位:MPa)與發動機轉速(4位,單位:rpm);工作指示燈指示司機當前所選擇的動力模式;聲光報警提示司機當前液壓系統的負荷已經超過所設定工作壓力,要求采取相應的解決辦法

     

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