[發(fā)明專利]一種清篩機(jī)作業(yè)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810218662.4
• 申請(qǐng)日: 2018-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110273333A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛志華;王海波;豆玉龍;張龍;張寶明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)鐵建高新裝備股份有限公司
• 主分類號(hào): E01B27/06
• 分類號(hào): E01B27/06;G05B19/04
• 代理公司: 北京馳納智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮

一種清篩機(jī)作業(yè)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：主控制器和人機(jī)交互界面，所述主控制器和人機(jī)交互界面通過(guò)CAN總線分別連接數(shù)據(jù)采集控制模塊（1）、數(shù)據(jù)采集控制模塊（2）、數(shù)據(jù)采集控制模塊（3）和數(shù)據(jù)采集控制模塊（4），其中所述主控制器與人機(jī)交互界面、數(shù)據(jù)采集控制模塊（1）、數(shù)據(jù)采集控制模塊（2）、數(shù)據(jù)采集控制模塊（3）和數(shù)據(jù)采集控制模塊（4）實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，所述人機(jī)交互界面布置在清篩機(jī)作業(yè)司機(jī)室操作面板上，用于顯示和修改各工作參數(shù)值，主控制器包括存儲(chǔ)模塊，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了清篩機(jī)作業(yè)過(guò)程的自動(dòng)化控制，由機(jī)器代替人員進(jìn)行施工作業(yè)，把清篩機(jī)操作人員從高強(qiáng)度勞動(dòng)中解放出來(lái)，僅需進(jìn)行簡(jiǎn)單的輔助工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，尤其是針對(duì)清篩機(jī)作業(yè)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

清篩機(jī)用于清篩道床上道砟，能對(duì)道床進(jìn)行周期性的大修清篩作業(yè)，恢復(fù)道床的彈性和排水性能，它將臟污的道砟從軌枕底挖出后進(jìn)行篩分，將清潔道砟回填至道床，篩分出的污土拋出到線路外，達(dá)到對(duì)碎石道床清篩的目的。

清篩機(jī)動(dòng)作包含：走行系統(tǒng)帶動(dòng)整車走行、起道裝置提升軌道、挖掘系統(tǒng)挖出道砟、篩分裝置清篩道砟、輸送裝置回填道砟和拋污。清篩機(jī)動(dòng)力源為“發(fā)動(dòng)機(jī)—分動(dòng)箱—液壓泵”系統(tǒng)，各工作裝置液壓系統(tǒng)獨(dú)立，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況的需求和液壓系統(tǒng)特性，各液壓系統(tǒng)在出廠前均調(diào)定一個(gè)最大工作壓力，當(dāng)工作壓力超過(guò)其設(shè)定值時(shí)液壓油就會(huì)通過(guò)溢流閥溢流。因此，為保證清篩機(jī)各裝置的正常工作，施工中各液壓系統(tǒng)工作壓力都應(yīng)該小于調(diào)定值。

現(xiàn)行施工方法：在施工過(guò)程中，主操作手根據(jù)挖掘裝置挖掘馬達(dá)壓力、振動(dòng)篩振動(dòng)馬達(dá)壓力和各輸送帶的馬達(dá)壓力來(lái)調(diào)整清篩走行速度，若以上指標(biāo)有一個(gè)超出調(diào)定值，就要降低作業(yè)走行速度，使各裝置馬達(dá)壓力均控制在合理工作范圍內(nèi)。

上述現(xiàn)行施工方法存在的問(wèn)題是：1、操作人員工作強(qiáng)度大，難以長(zhǎng)時(shí)間保持專注力：清篩機(jī)一次作業(yè)通常會(huì)持續(xù)一個(gè)天窗時(shí)間，遇到道床情況較復(fù)雜的工況，操作人員往往需要反復(fù)調(diào)節(jié)車速進(jìn)行作業(yè)控制，工作強(qiáng)度極大；2、對(duì)操作人員技術(shù)要求高：為保證清篩機(jī)的作業(yè)效率，針對(duì)不同工況操作人員需采取不同的施工策略，同時(shí)在施工過(guò)程中還要根據(jù)路況的變換對(duì)車速進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，要求操作人員必須有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)；3、保守操作導(dǎo)致作業(yè)效率低：手動(dòng)施工中，操作人員需觀察數(shù)據(jù)較多，為保證不出現(xiàn)卡鏈、堵帶等情況，其一般會(huì)保守操作，使各裝置在相對(duì)輕松的狀態(tài)下作業(yè)，從而導(dǎo)致實(shí)際作業(yè)效率低于設(shè)計(jì)作業(yè)效率；4、控制滯后導(dǎo)致效率低：盡管操作人員會(huì)保守操作，但在施工中遇到因工況突變導(dǎo)致挖掘阻力突然增大的情況，由于手動(dòng)控制從操作人員觀察到現(xiàn)象到實(shí)施控制需要一定時(shí)間，一旦處理不及時(shí)就很容易造成卡鏈情況，從而不得不停車調(diào)整，影響整體作業(yè)效率。以上因素都說(shuō)明，本發(fā)明清篩機(jī)作業(yè)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種自動(dòng)化程度高、連續(xù)性好的清篩機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)采用該系統(tǒng)，使清篩機(jī)作業(yè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，相比手動(dòng)控制，能有效提高控制精度和靈敏度，保證機(jī)器全過(guò)程高效施工，同時(shí)有效避免作業(yè)過(guò)程因控制滯后導(dǎo)致的停車情況，作業(yè)效率相比手動(dòng)控制顯著提高。

本發(fā)明第一方面提供一種清篩機(jī)作業(yè)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括主控制器、人機(jī)交互界面、數(shù)據(jù)采集控制模塊I、數(shù)據(jù)采集控制模塊II、數(shù)據(jù)采集控制模塊III和數(shù)據(jù)采集控制模塊IV，所述主控制器通過(guò)CAN總線分別連接數(shù)據(jù)采集控制模塊I、數(shù)據(jù)采集控制模塊II、數(shù)據(jù)采集控制模塊III和數(shù)據(jù)采集控制模塊IV，用于采集數(shù)據(jù)采集控制模塊I、數(shù)據(jù)采集控制模塊II、數(shù)據(jù)采集控制模塊III和數(shù)據(jù)采集控制模塊IV信號(hào)并向其發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)清篩機(jī)作業(yè)過(guò)程的自動(dòng)控制。所述人機(jī)交互界面布置在清篩機(jī)作業(yè)司機(jī)室操作面板上，其通過(guò)通訊模塊直接于主控制器實(shí)現(xiàn)通訊，用于作業(yè)過(guò)程中顯示和修改各工作參數(shù)值，此外還用于在程序判定出現(xiàn)緊急情況時(shí)向操作人員發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒操作人員及時(shí)處理。