摊铺机行走监控系统研制.pdf

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1、试验研究现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2011年第7期摊铺机行走监控系统研制‘吴金红’，祝靖1，曹建1，舒杰1’2(1中南大学物理科学与计算技术学院，长沙410082；2长沙瑞耐博电子有限公司，长沙410042)摘要：为提高路面摊铺平整度、初始密实度，研制r一种基于CAN总线的摊铺机行走监控系统。该系统以C805lF040芯片为主控制器，采用模糊PID控制策略和CAN总线通讯技术，实现r摊铺机的实时监控和恒速控制。系统硬件和软件分别采用电磁兼容保护和抗干扰措施，通过了严酷的工业环境级别的

2、电快速脉冲群试验。现场应用表明，该行走监控系统操作简单，具有智能化和rⅡr靠性等优点。关键词：摊铺机；CAN总线；模糊PID；电磁t二扰中图分类号：TP242文献标志码：A文章编号：167l---3133(2011)07--0027----05DevelopmentofpaverwalkingmonitorandcontrolsystemWUJin—hong’，ZHUJin91，CAOJianl，SHUJie2(1SchoolofPhysicsScienceandTechnology，CentralSouthUniversity，C

3、hangsha410082，China；2ChangshaReliableElectronicCo．Ltd．，Changsha410042，China)Abstract：Inordertoimprovethesmoothnessandinitialdensitylevel，amonitorandcontrolsystembasedonCANbussforpaverwalkingisdeveloped．ThissystemtakesC80519040asthemainmicrocontrollers．FuzzyPIDcontrolta

4、cticsandCANbusseom—municationtechnologiesareadoptedinthissystem．whichrealizeconstantspeedcontrolandrealtimesurveillance．Protectionmeasuresaretakeninthehardwareandsoftwaredesign，andthesystempassestheharshindustrialenvironmentlevelelectricalfasttransienttest．Theapplicati

5、onshows：themonitorandcontrolsystemiseasytooperateandithasgoodworkstabilityandreli·ability．Keywords：paver；CANbuss；fuzzyPID；ElectroMagneticInterference(EMI)0引言沥青混合料摊铺机是铺筑沥青混凝土路面的重要道路工程机械之一。随着微处理器技术和传感器技术的飞速发展及其向工程机械领域的渗透，使沥青混凝土摊铺机向着自动化和智能化的方向发展，这使得摊铺机机电液一体化程度大大提高。在国外，基于微

6、处理器(MCU)的数字控制系统在现代摊铺机中正在逐渐普及，并成为施工质量的保证。但是国内在这方面的研究起步较晚，相对较成熟的产品很少见⋯。摊铺机行驶控制系统控制性能的优劣对提高摊铺机行驶性能、提高施工自动化程度，以及改善路面施工质量非常关键，因此研究摊铺机行驶速度的监控系统具有重要的现实意义。作为与徐工集团的合作子项目，本文以徐州重工·国家自然科学基金资助项目(50277039)股份有限公司开发的LTUl25A型沥青混凝土摊铺机为参考机型，设计出基于CAN总线的沥青混凝土摊铺机行走监控系统方案。该监控系统主要由摊铺机恒速控制、关键参

7、数的报警和提示、智能面板控制器，以及CAN总线通信等组成，子系统之间的数据通过CAN总线进行协调与传输。为检验系统可靠性，对系统进行了电快速脉冲群试验。l行走控制方案设计行走控制器主要对发动机转速、泵排量以及马达的输出转速进行控制。通过各种操纵杆或旋钮来控制电磁阀的电流大小和通电方向，实现摊铺机的前进、后退、起步、停车、左右转向和原地转向等动作控制。在行驶控制中，通过软件不断校准来实现摊铺机2011年第7期现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)的恒速性。图l所示为摊铺机行走监控系统的监控方案。通过

8、调节左变量泵的左前进比例电磁阀Y⋯左后退比例电磁阀Ym右变量泵的右前进比例电磁阀Y：，和右后退比例电磁阀Y挖电流的大小来控制泵的排量，从而达到控制左右履带行驶速度的目的。控制Y¨、Y挖、Y：。和Y：：四个电磁阀以不同组合方式工作，实现