一種車輛模塊化電氣控制系統的製作方法

2023-10-06 11:36:19

本實用新型涉及抱罐車的電氣控制系統，特別是一種車輛模塊化電氣控制系統。

背景技術：

抱罐車主要用於冶金行業,用於處理高溫約達1300度的渣滓、鋼水或其他固態物體,它的載重能力，長和寬可以根據用戶的渣罐的尺寸、容積和現場操作環境而定。抱罐車的載重能力可從25噸至120噸。

抱罐車不需其他吊重設備，使用車輛本身的傾翻大臂便能進行抱罐和翻罐的動作，可從地面上或小臺上把罐抱到抱罐車上，可作180度傾翻渣罐，減少作業人數和減少工具設備的數量。性能高、可靠性高和操作安全性高、操作快捷、效率高。

抱罐車在鋼廠使用頻繁，在運行過程中出現故障時，需要快速排除解決問題。抱罐車運輸高溫度的鋼水和鋼渣，容易對人和設備造成傷害，所以對減少和避免安全隱患要求很高。

現有抱罐車大都是採用PLC CAN總線控制，但是並沒有完全模塊化控制。抱罐車電氣控制系統劃分主要分為行走控制系統、發動機控制系統、駕駛室控制系統、大臂工作裝置控制系統、支腿控制系統、制動控制系統和自動潤滑控制系統等組成。現有抱罐車並沒有把全部系統引入到PLC中，例如行走控制系統是通過變速箱自帶控制器實現行走功能；制動控制系統是通過自帶控制器實現剎車功能；自動潤滑控制系統是通過自帶控制器實現潤滑功能。所以行走控制系統、制動控制系統、自動潤滑控制系統的數據不能通過CAN總線傳輸到PLC中實現實時監控，各個系統之間不能實現互鎖功能。這樣就會導致如果這些系統出現問題，我們查找問題很困難，很多時候需要請專業廠家過來維修，耽誤工作效率。PLC讀取不到數據，關於這些系統的的一些保護和安全互鎖功能不能實現，會增加抱罐車工作中的安全隱患。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種車輛模塊化電氣控制系統，該電氣控制系統通過CAN總線數據傳輸,實現CAN總線的模塊化控制，所有控制系統的數據通過CAN總線傳輸並在顯示器上顯示，駕駛員可以實時監測各個控制系統運行狀態，方便車輛的維護維修，各個模塊之間數據傳輸亦可以實現各個系統之間的安全互鎖功能，避免或減少設備運行中存在的安全隱患。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種車輛模塊化電氣控制系統，包括抱罐車，抱罐車上設有抱罐車電氣系統，抱罐車電氣系統包括牽引車動力艙控制單元、駕駛室控制單元和後車架控制單元，抱罐車電氣系統還包括發動機控制系統、行走控制系統、制動控制系統、大臂裝置控制系統、支腿控制系統和潤滑控制系統；牽引車動力艙控制單元通過CAN總線分別與發動機控制系統、行走控制系統和制動控制系統相連，後車架控制單元通過CAN總線分別與大臂裝置控制系統、支腿控制系統和潤滑控制系統相連，牽引車動力艙控制單元通過CAN總線與駕駛室控制單元相連，駕駛室控制單元通過CAN總線與後車架控制單元相連。

作為優選的一個實施例，牽引車動力艙控制單元包括主控制器、從控制器、發動機、傳感器組、比例閥、變速變矩器和制動電磁閥，主控制器通過CAN總線與顯示器、前操作臺和後操作臺相連，主控制器還通過CAN總線與從控制器相連，從控制器的信號端分別與發動機、傳感器組、比例閥、變速變矩器以及制動電磁閥的信號端相連。

作為優選的一個實施例，牽引車動力艙控制單元、駕駛室控制單元和後車架控制單元中設有主控制器，主控制器和從控制器為PLC控制器。

作為優選的一個實施例，牽引車動力艙控制單元、駕駛室控制單元和後車架控制單元還分別包括開關量輸入埠、0-5V電壓輸入埠、0-10V電壓輸入埠、0-20mA電流輸入埠、脈衝輸入埠、相位差90度脈衝計數輸入埠、開關量輸出埠、PWM調試輸出埠。

作為優選的一個實施例，設定抱罐車的支腿控制系統與行走控制系統相互鎖定，抱罐車的支腿控制系統與大臂裝置控制系統相互鎖定。

本實用新型的有益效果為：

(1)通過CAN總線數據傳輸,實現CAN總線的模塊化控制，所有控制系統的數據通過CAN總線傳輸並在顯示器上顯示，駕駛員可以實時監測各個控制系統運行狀態，方便車輛的維護維修；

(2)各個模塊之間數據傳輸亦可以實現各個系統之間的安全互鎖功能，避免或減少設備運行中存在的安全隱患。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的結構示意框圖；

圖2為本實用新型電氣控制系統在抱罐車的位置示意圖；

圖中，10-牽引車動力艙控制單元，11-駕駛室控制單元，12-後車架控制單元，13-發動機控制系統，14-行走控制系統，15-制動控制系統，16-大臂裝置控制系統，17-潤滑控制系統，18-支腿控制系統。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

一種車輛模塊化電氣控制系統，如圖1所示，包括抱罐車，抱罐車上設有抱罐車電氣系統，抱罐車電氣系統包括牽引車動力艙控制單元10、駕駛室控制單元11和後車架控制單元12，抱罐車電氣系統還包括發動機控制系統13、行走控制系統14、制動控制系統15、大臂裝置控制系統16、支腿控制系統18和潤滑控制系統17；牽引車動力艙控制單元10通過CAN總線分別與發動機控制系統13、行走控制系統14和制動控制系統15相連，後車架控制單元12通過CAN總線分別與大臂裝置控制系統16、支腿控制系統18和潤滑控制系統17相連，牽引車動力艙控制單元10通過CAN總線與駕駛室控制單元11相連，駕駛室控制單元11通過CAN總線與後車架控制單元12相連。

作為優選的一個實施例，牽引車動力艙控制單元10包括主控制器、從控制器、發動機、傳感器組、比例閥、變速變矩器和制動電磁閥，主控制器通過CAN總線與顯示器、前操作臺和後操作臺相連，主控制器還通過CAN總線與從控制器相連，從控制器的信號端分別與發動機、傳感器組、比例閥、變速變矩器以及制動電磁閥的信號端相連。

作為優選的一個實施例，牽引車動力艙控制單元10、駕駛室控制單元11和後車架控制單元12中設有主控制器，主控制器和從控制器為PLC控制器。

作為優選的一個實施例，牽引車動力艙控制單元10、駕駛室控制單元11和後車架控制單元12還分別包括開關量輸入埠、0-5V電壓輸入埠、0-10V電壓輸入埠、0-20mA電流輸入埠、脈衝輸入埠、相位差90度脈衝計數輸入埠、開關量輸出埠、PWM調試輸出埠，用戶可以根據自己的控制要求自由配置輸入輸出口以滿足系統的控制要求。適用於複雜的野外工作現場，具有電磁幹擾低、抗幹擾能力強、可以直接驅動多片電液比例閥等優點。

作為優選的一個實施例，設定抱罐車的支腿控制系統18與行走控制系統14相互鎖定，抱罐車的支腿控制系統18與大臂裝置控制系統16相互鎖定。比如支腿控制系統18中支腿沒有完全收回，行走控制系統14不能工作；支腿控制系統18沒有完全伸出，大臂控制系統16中的輔臂不能做翻罐動作，這樣就減少了車輛翻車的危險。

在本實用新型中，我們也可以將抱罐車電氣控制系統分成兩個控制模塊，分別為牽引車動力艙部分(此部分包括行走控制系統14、發動機控制系統13、制動控制系統15)、駕駛室及後車架部分(此部分包括大臂工作裝置控制系統16、支腿控制系統18、自動潤滑控制系統17)。此方案雖然可以實現數據傳輸實時監測及各個系統之間的互鎖功能。但是因為把駕駛室部分和後車架部分合成一個控制模塊，會給整車電氣系統布線造成一定困難。如果發貨時需要拆裝，需要把駕駛室和後車架分開，無形中增加了拆裝的工作量和拆裝過程中電纜錯接的隱患。

在本實用新型中，抱罐車電氣控制系統是基於CAN總線的模塊化控制，各個模塊之間通過CAN總線實現實時數據傳輸，駕駛員可以實時監測各個控制系統中電氣元件的運行狀態，方便車輛的維護維修。各個模塊之間實時數據傳輸可以實現各個系統之間的安全互鎖功能，大大減少了設備運行中存在的安全隱患。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的具體實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。