一种挖掘机电气控制系统论文和设计-刘相宇

全文摘要

本实用新型公开了一种挖掘机电气控制系统，包括控制器，控制器同时连接采集模块、驱动模块、存储模块、通信模块、电源模块、报警模块与应急模块，采集模块包括发动机水温传感器、燃油油位传感器、液压油油温传感器、机油压力传感器、油门旋钮传感器与油门电机位置反馈传感器，驱动模块包括声音输出设备、启动继电器、熄火继电器、先导线路、快走继电器、传感器继电器、油门执行电机、行走高低速电磁阀与增压高低速电磁阀。本实用新型设计合理，电气控制系统使用EPEC2024控制器作为电气控制系统的核心，并采用CAN协议作为通讯方式，实现了数据集中化处理，提高了系统的可靠性与可扩展性，能对挖掘机进行有效合理的控制，保证挖掘机的安全可靠运行。

主设计要求

1.一种挖掘机电气控制系统，包括控制器，所述控制器同时连接采集模块、驱动模块、存储模块、通信模块、电源模块、报警模块与应急模块，其特征在于，所述采集模块包括发动机水温传感器、燃油油位传感器、液压油油温传感器、机油压力传感器、油门旋钮传感器与油门电机位置反馈传感器，采集模块还连接有空气调节子系统与监控显示子系统，所述驱动模块包括声音输出设备、启动继电器、熄火继电器、先导线路、快走继电器、传感器继电器、油门执行电机、行走高低速电磁阀与增压高低速电磁阀，所述油门执行电机连接有柴油发动机，所述存储模块包括网络存储与硬盘存储，所述通信模块包括CAN总线通讯子模块与GPS远程通讯子模块，所述电源模块连接有复位电路、调试接口与时钟电路，所述报警模块包括水温报警器、油温报警器、空滤报警器与压力报警器，所述应急模块包括应急选择开关和功率电阻，所述应急选择开关同时连接比例电磁阀、伺服电机、功率电阻与油门波动开关。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种挖掘机电气控制系统，其特征在于，电气控制系统还包括脉冲宽度调制（PWM），所述脉冲宽度调制连接有泵比例阀，所述泵比例阀通过控制流量对变量阀进行控制。

3.根据权利要求1所述的一种挖掘机电气控制系统，其特征在于，所述声音输出设备包括喇叭继电器与行驶蜂鸣器。

4.根据权利要求1所述的一种挖掘机电气控制系统，其特征在于，所述控制器为EPEC2024控制器。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于挖掘机电气控制技术领域，尤其涉及一种挖掘机电气控制系统。

背景技术

挖掘机作为现代建设中最主要的工程机械之一，应用范围广泛，随着社会经济的发展，挖掘机在工程建设中起到了极其重要的作用。挖掘机电气控制系统设计的合理与否直接关系到挖掘机整车的可操作性、可靠性、智能化、信息化的程度以及整车质量，目前关于挖掘机电气控制系统设计的研究较少，因此，设计一种可靠性高的挖掘机电气控制系统具有重要的研究价值和实际意义。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型提供了一种挖掘机电气控制系统。

本实用新型是这样实现的：一种挖掘机电气控制系统，包括控制器，所述控制器同时连接采集模块、驱动模块、存储模块、通信模块、电源模块、报警模块与应急模块，所述采集模块包括发动机水温传感器、燃油油位传感器、液压油油温传感器、机油压力传感器、油门旋钮传感器与油门电机位置反馈传感器，采集模块还连接有空气调节子系统与监控显示子系统，采集模块完成对发动机水温、燃油油位、液压油油温、机油压力、油门旋钮、油门电机位置反馈等传感器信号以及空气调节、监控显示等子系统数据的采集，所述驱动模块包括声音输出设备、启动继电器、熄火继电器、先导线路、快走继电器、传感器继电器、油门执行电机、行走高低速电磁阀与增压高低速电磁阀，所述油门执行电机连接有柴油发动机，驱动模块完成对继电器和电磁阀的驱动，所述存储模块包括网络存储与硬盘存储，对得到的数据及工作中的故障信息进行存储，进而被电气控制系统调用，所述通信模块包括CAN总线通讯子模块与GPS远程通讯子模块，实现了数据集中化处理，从而减少线束数量，减小了布线空间，大大提高了系统的可靠性与可扩展性，所述电源模块连接有复位电路、调试接口与时钟电路，电源模块保证电气控制系统的可靠运行，所述报警模块包括水温报警器、油温报警器、空滤报警器与压力报警器，当出现故障时，及时进行报警，避免造成设备的损坏以及对施工人员的人身安全造成威胁，所述应急模块独立于电气控制系统，用于电气控制系统发生故障时对整机进行及时控制，避免安全事故的发生，所述应急模块包括应急选择开关和功率电阻，所述应急选择开关同时连接比例电磁阀、伺服电机、功率电阻与油门波动开关，通过应急选择开关进行应急模式和正常模式的选择，正常模式下，比例电磁阀和伺服电机由控制器控制；应急模式下，比例电磁阀的电路由硬件电路直接决定，当串联功率电阻后，比例电磁阀的电流相当于挖掘机处于轻载模式下所吸收的功率，此时在正常模式下，伺服电机由控制器直接控制；在应急模式下，通过拨打油门拨动开关，可以实现伺服电机的正反转，以完成油门调节。

优选的，所述采集模块还包括测距子系统，对挖掘深度进行测量，进而提高挖掘精度。

优选的，电气控制系统还包括脉冲宽度调制（PWM），数字式的信号，无需进行数模转换，既经济，又节约空间，抗噪性能强，所述脉冲宽度调制连接有泵比例阀，所述泵比例阀通过控制流量对变量阀进行控制，进而实现挖掘机的各种功能操作。

优选的，所述声音输出设备包括喇叭继电器与行驶蜂鸣器，提醒人们注意安全。

优选的，所述控制器为EPEC2024控制器，结构紧凑功能多，开放式IO端口可方便连接传感器、执行器、主令手柄和其他设备，能在恶劣环境中使用时对电子器件进行有效的保护。

本实用新型的有益效果是：本实用新型设计合理，电气控制系统使用EPEC2024控制器作为电气控制系统的核心，并采用CAN协议作为通讯方式，实现了数据集中化处理，提高了系统的可靠性与可扩展性，能对挖掘机进行有效合理的控制，保证挖掘机的安全可靠运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意框图；

图2为本实用新型挖掘机的结构示意图；

图3为本实用新型应急模块的电路图。

具体实施方式

为了能更清楚的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1-图3所示的一种挖掘机电气控制系统，包括控制器，所述控制器同时连接采集模块、驱动模块、存储模块、通信模块、电源模块、报警模块与应急模块，所述控制器为EPEC2024控制器，结构紧凑功能多，开放式IO端口可方便连接传感器、执行器、主令手柄和其他设备，能在恶劣环境中使用时对电子器件进行有效的保护，实现信号的处理与运算工作，以进行整机的控制作业，所述采集模块包括发动机水温传感器、燃油油位传感器、液压油油温传感器、机油压力传感器、油门旋钮传感器与油门电机位置反馈传感器，采集模块还连接有空气调节子系统与监控显示子系统，采集模块完成对发动机水温、燃油油位、液压油油温、机油压力、油门旋钮、油门电机位置反馈等传感器信号以及空气调节、监控显示等子系统数据的采集，所述采集模块还包括测距子系统，对挖掘深度进行测量，进而提高挖掘精度，所述驱动模块包括声音输出设备、启动继电器、熄火继电器、先导线路、快走继电器、传感器继电器、油门执行电机、行走高低速电磁阀与增压高低速电磁阀，所述油门执行电机连接有柴油发动机，驱动模块完成对继电器和电磁阀的驱动，所述声音输出设备包括喇叭继电器与行驶蜂鸣器，提醒人们注意安全，所述存储模块包括网络存储与硬盘存储，对得到的数据及工作中的故障信息进行存储，进而被电气控制系统调用，所述通信模块包括CAN总线通讯子模块与GPS远程通讯子模块，实现了数据集中化处理，从而减少线束数量，减小了布线空间，大大提高了系统的可靠性与可扩展性，所述电源模块连接有复位电路、调试接口与时钟电路，电源模块保证电气控制系统的可靠运行，所述报警模块包括水温报警器、油温报警器、空滤报警器与压力报警器，当出现故障时，及时进行报警，避免造成设备的损坏以及对施工人员的人身安全造成威胁，电气控制系统还包括脉冲宽度调制（PWM），数字式的信号，无需进行数模转换，既经济，又节约空间，抗噪性能强，所述脉冲宽度调制连接有泵比例阀，所述泵比例阀通过控制流量对变量阀进行控制，进而实现挖掘机的各种功能操作，所述应急模块独立于电气控制系统，用于电气控制系统发生故障时对整机进行及时控制，避免安全事故的发生，所述应急模块包括应急选择开关和功率电阻，所述应急选择开关同时连接比例电磁阀、伺服电机、功率电阻与油门波动开关，通过应急选择开关进行应急模式和正常模式的选择，正常模式下，比例电磁阀和伺服电机由控制器控制；应急模式下，比例电磁阀的电路由硬件电路直接决定，当串联功率电阻后，比例电磁阀的电流相当于挖掘机处于轻载模式下所吸收的功率，此时在正常模式下，伺服电机由控制器直接控制；在应急模式下，通过拨打油门拨动开关，可以实现伺服电机的正反转，以完成油门调节。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

设计图

一种挖掘机电气控制系统论文和设计

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主设计要求

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