工程机械控制器与控制技术

工程机械控制器与控制技术

袁国良魏浩亮

徐工集团徐州重型机械有限公司江苏徐州221000

摘要：近几年，伴随着行业智能化的快速提升，我们构架的电子机械发展更加的深化工程机械的控制已经变了非常主要的一种技术，基于此本文主要针对工程机械控制器和相关的控制技术进行相关分析与总结。

关键词：工程机械；控制技术；现状；解决的措施

当前，我们国家在科学技术上的发展速度是飞快的，当前我们国家的电子行业自身在这种发展的态势也开始获得了飞速的发展，在这种发展情况下控制器开始在很多行业中获得了非常普遍额使用，它从最初额模拟性的电路控制器开始慢慢的发展成为使用程序编程控制的一种极其控制器。其在工业生产和设计以及智能化上都获得了非常好的使用，同时其对于工作效率的提升与降低生产成本都有着非常主要的意义。

1工程机械的整体发展模式

1.1系统化和超大型化

目前，工程相关的机械逐渐的朝着大型方向去进发展，其中的发动机自身的额定功率就超出了1000HP，在当前相关的大型的漏填矿山亦或是一些大型的水电工程里使用的相对较多。这一产品自身的主要特点就是有着非常大的技术含量，对其进行研发以及进行生产的时间相对要长很多，市场自身的接收量受到了严重国的制约，而且在市场上有着一定的竞争能力的企业也就仅仅有比较少的几家而已。主要是将装载作为主要的基础，当前只有马拉松.勒图尔勒，卡特彼勒以及小松—德雷塞这三个企业可以生产出一些超大型的装载机。

1.2多效用和微型化

为了能够对不同客户提出的需求上的要求，多效用以及微型化已经成为了当前工程机械进行发展的重要的道路。首先，工作机械自身可以充分的发挥出自身多方面上的积极作用，使其能够使得用户在不断提升资金投入的情况下，能够非常好的将设备自身具体的实际效用进行发挥，从而使得工作效率获得提升。其次，为了能够降低人力上的操作，更多的选择机械去进行操作，使得工作效率获得提升，使其能够比较好的与城市小范围的施工场地以及所在货栈，仓库，码头，农舍，舱位，建筑物中以及地下工程作业产生的具体的环境需求给予满足，小型以及微型工程器械自身就可以充分的发挥出自身的比较积极的作用，同时其自身还能够非常大的工作效率加以提升。像是卡特彼勒公司中的IT系列整体多用机，克拉克公司生产的“山猫”等，可以说都属于微型的工程机械。当前国际市场上产生的的微型工程机械的公司主要包括了：Caterpillar，Komastu，Case，Textron等公司，其中产品主要包括：高空作业车，冲击锤，振动压路机，挖掘机和挖掘装载机等，并且最小的挖掘机斗自身的长度是200mm，车自身的宽度要比1m低很多。

1.3电子化和通信化

把集液压，微电子以及通信技术去融合在一起的智能化系统会慢慢的发展变成一种主导的方向，而且其会被大量使用到工程机械自身的产品以及设计里面去。比如计算机辅助的驾驶系，和资源信息管理系统以及问题判断的系统也会伴随着电子技术与通信技术自身的快速发展而边的更加的完善；电子控制与自动报警体系还有自动转换挡变速设备都开始被人们更多的进行着使用，选择物料完成准确的铲挖，装，载，在相关工作的工程设备里配备一定的的GPS定位系统以及载量自动称量设备。

1.4安全问题和准确程度

工程机械的驾驶室一般选择的是全封闭的形式，其自身有着减少噪音装置，同时配备了冷暖空调的设备。驾驶室主要是将人机工程去作为相关的基础对其完成设计的，其主要注重的是驾驶员与外界之间所进行的融合，选择触屏以及文字图像的显示器，还有无线遥控器以及多效用操作手柄。并且，还使用了全自动换挡设备以及电子监督，并且在其其中安装了问题的判断系统，笔录监视系统与超声波后障碍的勘测体系等，使其能够非常好的对于工作人员所进行工作的环境进行改善，令工作人员可以匪巢的对于其自身的工作环境进行使用，可以完成比较简单的维修，使得机械自身操作的准确性与效率性获得非常好的提升。比如卡特彼勒公司的F系列装载机在日常所损耗的维修实践仅有3.45min，大型的一些工程机械所进行使用的时间能够达到2.5万h。

2工程机械中控制系统的结构与工作原理

对于施工机械控制系统，充分利用自动控制，应用电脑，微电子等技术完成性能升级。我们提出一种使用嵌入式控制器根据系统的结构和具体情况设计结构的设计方案。我们使用ARM结构的处理器，只要使用外部电路功能可以应用于不同行业的ARM9系列，StrongARM作为处理器的代表广泛应用，并且人机界面，无线遥控器完成控制

我们选择了ARM7系列微处理器，利用其低功耗，高性能的优势来提高系统的可操作性，同时使用三星的S3C4480X芯片，如图2所示为控制器原理图。

S3C44BOX型芯片为大型机械工程控制系统提供了很多优点，既节约了输入成本，又为机械控制提供了最大的性能，它集成了8KB缓存功能，通过12C控制器，串口，A/D转换接口，看门狗定时器等模块完成任务执行任务，高性能静态CMOS技术降低设备功耗。

3工程机械控制技术的主要发展路径

3.1使用工作监控和指导系统

在工程机械采用GPS定位技术和数字地图技术来确定位置的同时，还可以在驾驶室内安装触摸式计算机，及时准确地报告机械作业的实际范围和位置，还可以实际值工作与评估之间的差距的预期价值，并提供相关信息。由于显示系统可以看到驾驶室，可以准确地引导司机上班，甚至有些司机无驾驶经验也可以准确完成相关操作和擦拭，达到厘米的精度。使用电脑来确定设备的问题，根据各种传感器发出的问题信息，然后整合专家的专业判断，对设备的运行进行整体评估，预测可能的问题，并在事件及时的问题发送信息警告报告，或指导司机查找和维修，以更好地解决障碍物的问题。

3.2使用电力和换档设备来控制管理系统

工程机械在新型柴油机中，其内部结构具有专用的单片燃油喷射控制设备，并且性能调节系统集成，有效提高了燃油效率，使发动机排放的排气能更好地满足要求的相关环境标准。该系统还可以使用CAN总线等设备进行信息交换，使整个机器形成统一的管理系统。而且，变速控制系统是基于机器的运行速度和自动变速的负载条件，并且发动机转速和运动平衡，从而更好地节约能源。

3.3使用电动液压CAN总线监控系统

采用电子液压CAN总线监控系统，可有效提高控制系统的运行效率，降低系统成本和维护成本，并将控制技术逐步发展为工程机械行业的主流技术。在英国Ultronics公司推出了一个控制系统，该系统是采用Can总线技术，有很多高级功能，而且资金量只是一个常规系统。

结束语：

总之，目前数字刷技术已成为我国国家科技发展的核心，工程机械上的控制技术能够为我们真正提供非常好，非常灵活的生产需求。因此。加强自主控制工程机械等相关技术已成为相关人员必须做好的主要方向。

参考文献：

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[2]任红飞，郭永，张欣等.基于工程机械控制器HC-G15的圆捆机电气控制系统设计[J].内蒙古农业大学学报（自然科学版），2012，33（3）：182-185.