论文部分内容阅读
本文论述了智能振动压路机控制与通信系统的设计与实现。振动压路机是机群智能化工程机群的一个子设备,用以实现对被压实材料的压实。内容主要包括对传统振动压路机的原理和控制需求进行分析,明确了所要实现的控制功能。然后用微控制器改造旧的压路机电气系统,实现对压路机状态信息的采集、显示、控制和通信。为实现机群的协作施工,需要将振动压路机的内部状态信息、位置信息、时间信息等通过无线方式传送到调度中心,由调度中心监控和调度。
通过对振动压路机原理的分析,明确了系统的需求,根据这些需求和所要达到的性能指标,实现对旧电气系统的改造。在改造过程中遵循集成化和可视化的原则,把内部必要的状态信息采集到控制器中。利用微控制器的数字化特点,完成压路机行走、转向、振动的微电脑控制、振动参数的在线检测和分析、振动轮激振频率、振幅的优化和控制、液压驱动系统的防滑控制、洒水的控制、振动压实度随车自动检测和分析处理等功能。人机接口采用带有 CAN (控制器局域网 Controller Area Network)接口的图型液晶显示屏(LCD)。它作为一个CAN总线的节点,与压路机控制器通信。状态信息除了需要显示之外,还要通过无线网络,传送到调度中心。这里采用带有CAN通信接口的移动通信终端以短消息的方式完成信息的无线传送。
压路机主控制器的硬件设计以 W78E516B 微控制器为核心,扩展了 32KRAM,4M FASH存储器,具有看门狗电路,实时时钟,A/D采集电路等。根据总体需求分析把硬件电路的按功能划分为:主机控制模块、电源模块、时钟模块、数据存储模块、数据采集模块(输入模块)、输出驱动模块、数据通信模块。用CPLD实现译码和接口扩展。
本文另一个设计是带 CAN 接口的工程机械显示终端,它以 AT89S52 为控制器。由PLD实现译码和锁存,完成对4M FLASH的存储和读取。具有320×240点阵式液晶显示器,可显示各种汉字和图形。
在硬件设计的基础上,按照模块化思想进行软件的设计。包括开机故障自检模块、各子模块的初始化、状态量采集模块、参数报警处理、密实度在线采集、普通控制程序、激振频率的优化控制、液压驱动轮防打滑控制模块、洒水控制模块、数据存储备份模块、液晶显示应用程序、CAN总线通信模块等。软件中对所要实现的控制功能的程序流程做了阐述。
最后对调试过程中出现的问题进行阐述,并给出解决方法。