一種控制器及包括該控制器的挖掘機的製作方法
2023-11-30 12:16:26
專利名稱：一種控制器及包括該控制器的挖掘機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制器結構，尤其是一種控制器及包括該控制器的挖掘機。
背景技術：
目前，常用的工程機械的控制系統，一般為採用24V電壓供電的控制系統。該類工程機械控制系統通過採集機油壓力、燃油溫度、燃油油位、冷卻水溫度、發動機轉速、泵壓力傳感器等信息作為參數。對這些參數的採集監測，通常採用包含控制器單元、通訊單元、脈衝寬度調製PWM (pulse widthmodulation)輸出單元、模數轉換單元、模擬量輸入和開關量輸入的控制器實現。現有的工程機械控制系統普遍存在以下幾個問題接口電路匱乏，只能測量單一少量傳感信號；控制器運算速率普遍偏低，不適合實時測量控制要求；工程機械作業現場存在較大的幹擾信號，會造成監測參數與有用信號的失真，使控制系統的準確控制造成影響，使控制系統可靠性偏低。
實用新型內容針對現有的工程機械控制系統存在的上述問題，現提供一種控制器及包括該控制器的挖掘機。具體解決技術問題所採用的技術方案為—種控制器，其中，包括處理模塊、輸入模塊、輸出模塊和儲存模塊；所述處理模塊主要由第一數位訊號處理DSP (digital signal processing)控制晶片和第二 DSP控制晶片形成，所述第一 DSP控制晶片與所述第二 DSP控制晶片通過一通訊模塊連接；所述輸入模塊包括第一輸入裝置組和第二輸入裝置組，所述第一輸入裝置組中的各輸入裝置分別與所述第一 DSP控制晶片連接，所述第二輸入裝置組中的各輸入裝置分別與所述第二 DSP控制晶片連接；所述輸出模塊包括第一輸出裝置組和第二輸出裝置組，所述第一輸出裝置組中的各輸出裝置分別與所述第一 DSP控制晶片連接，所述第二輸出裝置組中的各輸出裝置分別與所述第二 DSP控制晶片連接；所述儲存模塊主要由第一儲存裝置和第二儲存裝置形成，所述第一儲存裝置與所述第一 DSP控制晶片連接，所述第二儲存裝置與所述第二 DSP控制晶片連接。上述控制器，其中，所述第一 DSP控制晶片和所述第二 DSP控制晶片中分別包括模數轉換部件。上述控制器，其中，所述第一輸入裝置組及所述第二輸入裝置組中分別包括模擬量輸入裝置。上述控制器，其中，所述第一輸入裝置組及所述第二輸入裝置組中分別包括開關量輸入裝置。上述控制器，其中，所述第一輸出裝置組及所述第二輸出裝置組中分別包括模擬量輸出裝置。上述控制器，其中，所述第一輸出裝置組及所述第二輸出裝置組中分別包括開關量輸出裝置。上述控制器，其中，還包括第一顯示裝置和第二顯示裝置，所述第一顯示裝置主要由指示燈形成，所述第一顯示裝置與所述第一 DSP控制晶片連接，所述第二顯示裝置主要由指示燈形成，所述第二顯示裝置與所述第二 DSP控制晶片連接。上述控制器，其中，還包括第一定位裝置和第二定位裝置，所述第一定位裝置主要由GPS (全球定位系統Global Positioning System)部件和GPRS (通用分組無線服務技術General Packet Radio Service)部件形成,所述第一定位裝置與所述第一 DSP控制芯 片連接，所述第二定位裝置主要由GPS部件和GPRS部件形成，所述第二定位裝置與所述第二 DSP控制晶片連接。上述控制器，其中，所述通訊模塊設有控制器區域網路CAN (control Ierareanetwork)總線接口。一種挖掘機，其中，包括上述控制器。上述技術方案的有益效果是控制器，可提高系統控制精度和速度，接口豐富可實現多路傳感信號同時處理。成本低廉，能夠滿足工程機械惡劣的工作環境的要求，抗幹擾能力強，可靠性高。
圖I是本實用新型的實施例的一種控制器的連接結構示意框圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。如圖I所示，本實用新型的實施例一種控制器，其中，包括處理模塊、輸入模塊、輸出模塊和儲存模塊；處理模塊主要由第一 DSP控制晶片和第二 DSP控制晶片形成，第一 DSP控制晶片與第二 DSP控制晶片通過一通訊模塊連接；輸入模塊包括第一輸入裝置組和第二輸入裝置組，第一輸入裝置組中的各輸入裝置分別與第一 DSP控制晶片連接，第二輸入裝置組中的各輸入裝置分別與第二 DSP控制晶片連接；輸出模塊包括第一輸出裝置組和第二輸出裝置組，第一輸出裝置組中的各輸出裝置分別與第一 DSP控制晶片連接，第二輸出裝置組中的各輸出裝置分別與第二 DSP控制晶片連接；儲存模塊主要由第一儲存裝置和第二儲存裝置形成，用於儲存與控制相關的程序及數據，第一儲存裝置與第一 DSP控制晶片連接，第二儲存裝置與第二 DSP控制晶片連接。本實用新型實施例的原理是，雙DSP控制晶片結構可以工作於同步模式或者異步模式下，同步模式下可以同時針對某個或者某組信號參數進行處理以提高處理的精度和抗幹擾性能，在異步模式下可同時處理多路信號參數，以提高控制器對信號參數的吞吐能力和處理速度。進一步的，第一輸入裝置組及第二輸入裝置組中分別包括模擬量輸入裝置，模擬量輸入裝置用於檢測工程機械的行走機構的狀態、工程機械的主執行機構的狀態、工程機械執行機構的液壓系統的壓力及液壓油溫度、工程機械控制系統的先導壓力等模擬數據，模擬量輸入裝置可以是安裝於工程機械的行走機構、主執行機構、液壓系統以及控制系統上的各部位的傳感器。第一輸入裝置組及第二輸入裝置組中還分別包括開關量輸入裝置，開關量輸入裝置用於檢測工程機械的機油量和水溫等信號參數，開關量輸入裝置可以是連入工程機械控制總線的數字傳感器。第一輸入裝置組及第二輸入裝置組中還可以設置其他信號參數輸入裝置，以擴展控制器的接口資源，由於雙DSP控制晶片每個晶片都連接有一套完整的輸入裝置，使兩晶片可以根據需要協同或者獨立工作，協同工作時相互共享信號參數並可實現信號參數的校驗，獨立工作時又互不幹擾。進一步，第一輸出裝置組及第二輸出裝置組中分別包括模擬量輸出裝置，模擬量輸出裝置用於輸出控制信號以控制工程機械中的液壓泵以及比例閥以實現對工程機械狀態的控制。第一輸出裝置組及第二輸出裝置組中還分別包括開關量輸出裝置，開關量輸出裝置用於輸出控制信號以控制工程機械中行走機構以及主執行機構的動作以實現對工程機械狀態的控制。第一輸出裝置組及第二輸出裝置組中還可以設置其他控制信號輸出裝置，以擴展控制器的接口資源，由於雙DSP控制晶片每個晶片都連接有一套完整的輸出裝置，使兩晶片可以根據需要協同或者獨立工作，協同工作時可實現控制信號的高精度輸出以及校驗，獨立工作時又互不幹擾。·[0026]進一步的，第一 DSP控制晶片和第二 DSP控制晶片中分別包括模數轉換部件，模數轉換部件用以將模擬量輸入裝置輸入的模擬信號轉換成數位訊號以便於處理。進一步的，還包括第一顯示裝置和第二顯示裝置，第一顯示裝置主要由指示燈形成，第一顯示裝置與第一 DSP控制晶片連接，第二顯示裝置主要由指示燈形成，第二顯示裝置與第二 DSP控制晶片連接。第一顯示裝置和第二顯示裝置用以顯示對應的DSP控制晶片的工作情況，兩個DSP控制晶片分別包括顯示裝置可準確監控每個晶片的工作狀態。進一步的，還包括第一定位裝置和第二定位裝置，第一定位裝置主要由GPS部件和GPRS部件形成，第一定位裝置與第一 DSP控制晶片連接，第二定位裝置主要由GPS部件和GPRS部件形成，第二定位裝置與第二 DSP控制晶片連接。第一定位裝置和第二定位裝置的作用是將GPS部件接收到的信息通過GPRS部件發送至遠程監控中心，以監控工程機械的位置，其中第一定位裝置和第二定位裝置也可以直接由APRS (自動位置報告系統AutomaticPosition Reporting System)裝置形成。每個DSP控制晶片均連接有獨立的定位裝置使位置報告程序可由任一 DSP控制晶片隨時展開，不影響控制器的其他工作。進一步的，通訊模塊設有CAN總線接口。通訊模塊的CAN總線接口用以連接工程機械的CAN總線，使工程機械中的其他與CAN總線連接的設備可與第一 DSP控制晶片和第
二DSP控制晶片進行通訊。本實用新型的實施例還包括一種挖掘機，其中，包括上述控制器。雙DSP結構控制器的通訊模塊上的CAN總線接口與挖掘機的CAN總線連接。採用上述控制器的挖掘機可提高挖掘機系統控制精度和速度，同時接口豐富可實現多路傳感信號同時處理。控制器成本低廉，能夠滿足挖掘機惡劣環境要求，抗幹擾能力
強，可靠性高。以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，並非因此限制本實用新型的申請專利範圍，所以凡運用本實用新型說明書及圖示內容所作出的等效結構變化，均包含在本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種控制器，其特徵在於，包括處理模塊、輸入模塊、輸出模塊和儲存模塊； 所述處理模塊主要由第一 DSP控制晶片和第二 DSP控制晶片形成，所述第一 DSP控制晶片與所述第二 DSP控制晶片通過一通訊模塊連接； 所述輸入模塊包括第一輸入裝置組和第二輸入裝置組，所述第一輸入裝置組中的各輸入裝置分別與所述第一 DSP控制晶片連接，所述第二輸入裝置組中的各輸入裝置分別與所述第二 DSP控制晶片連接； 所述輸出模塊包括第一輸出裝置組和第二輸出裝置組，所述第一輸出裝置組中的各輸出裝置分別與所述第一 DSP控制晶片連接，所述第二輸出裝置組中的各輸出裝置分別與所述第二 DSP控制晶片連接； 所述儲存模塊主要由第一儲存裝置和第二儲存裝置形成，所述第一儲存裝置與所述第一DSP控制晶片連接，所述第二儲存裝置與所述第二 DSP控制晶片連接。
2.如權利要求I所述控制器，其特徵在於，所述第一DSP控制晶片和所述第二 DSP控制晶片中分別包括模數轉換部件。
3.如權利要求I所述控制器，其特徵在於，所述第一輸入裝置組及所述第二輸入裝置組中分別包括模擬量輸入裝置。
4.如權利要求I所述控制器，其特徵在於，所述第一輸入裝置組及所述第二輸入裝置組中分別包括開關量輸入裝置。
5.如權利要求I所述控制器，其特徵在於，所述第一輸出裝置組及所述第二輸出裝置組中分別包括模擬量輸出裝置。
6.如權利要求I所述控制器，其特徵在於，所述第一輸出裝置組及所述第二輸出裝置組中分別包括開關量輸出裝置。
7.如權利要求I所述控制器，其特徵在於，還包括第一顯示裝置和第二顯示裝置，所述第一顯示裝置主要由指示燈形成，所述第一顯示裝置與所述第一 DSP控制晶片連接，所述第二顯示裝置主要由指示燈形成，所述第二顯示裝置與所述第二 DSP控制晶片連接。
8.如權利要求I所述控制器，其特徵在於，還包括第一定位裝置和第二定位裝置，所述第一定位裝置主要由GPS部件和GPRS部件形成，所述第一定位裝置與所述第一 DSP控制晶片連接，所述第二定位裝置主要由GPS部件和GPRS部件形成，所述第二定位裝置與所述第二 DSP控制晶片連接。
9.如權利要求1-8中任一所述控制器，其特徵在於，所述通訊模塊設有CAN總線接口。
10.一種挖掘機，其特徵在於，包括如權利要求1-9中任一所述的控制器。
專利摘要本實用新型公開了一種控制器及包括該控制器的挖掘機，其涉及控制器結構，包括處理模塊、輸入模塊、輸出模塊和儲存模塊；所述處理模塊主要由第一DSP控制晶片和第二DSP控制晶片形成，所述第一DSP控制晶片與所述第二DSP控制晶片通過一通訊模塊連接；所述輸入模塊包括第一輸入裝置組和第二輸入裝置組，所述第一輸入裝置組中的各輸入裝置分別與所述第一DSP控制晶片連接，所述第二輸入裝置組中的各輸入裝置分別與所述第二DSP控制晶片連接。本實用新型的有益效果是控制器，可提高系統控制精度和速度，接口豐富可實現多路傳感信號同時處理。成本低廉，能夠滿足工程機械惡劣的工作環境的要求，抗幹擾能力強，可靠性高。
文檔編號E02F9/20GK202694055SQ201220276968
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月13日 優先權日2012年6月13日
發明者袁愛進, 楊國勳, 楊亮亮 申請人:上海華興數字科技有限公司