智能化技术在其应用中主要体现在
计算机技术,精密
传感技术,
GPS定位技术的综合应用。随着
产品市场竞争的日趋激烈,产品智能化优势在实际操作和应用中得到非常好的运用,其主要表现在:大大改善操作者作业环境,减轻了工作强度;提高了
作业质量和
工作效率;一些危险场合或重点施工应用得到解决;环保、节能;提高了机器的
自动化程度及智能化水平;提高了设备的可靠性,降低了维护成本;
故障诊断实现了智能化等。
智能化技术在铣刨机上的应用
1、提高铣刨机的整机性能和可靠性
中联重科成功地将电液比例控制技术,传感由技术及微处理控制技术引入铣刨机整机设计中,从而使BG2000型铣刨机电液一体化程度达到了相当高的水平,极大地提高了铣刨机的整机性能和可靠性。
2、有效地解决铣刨额定功率下进行速度与
工作阻力的保护控制问题。
中联重科采用高性能微处理器和电液
比例控制技术实现BG2000型铣刨机行驶驱动的
开环控制,并引入FGR和GLR两个专家软件,从而能高效地实现铣 刨机在各种工况下的行驶
驱动控制和
柴油发动机功率
极限载荷的自动控制,较好地解决了铣刨机
额定功率下行进速度与工作阻力的保护控制问题。
3、有效地实现了各种工况下铣刨深度,
平整度和坡度的自适应控制,保证了铣刨路面的质量。
中联BG2000型铣刨机的铣刨深度系统采用了基于
CAN总线,以高性能微处理器为核心,通过
液压执行机构和纵、横坡传感器的带
负反馈的
闭环控制系统。
4、发动机的自动控制
在对发动机的
自动控制方面,中联重科BG2000型铣刨机采用了德国
奔驰公司为中联专门配置的8缸柴油发动机,功率高达320KW,技术先进,性能可靠,排放能满足美国环保当局(EPA)严格的
排放标准和欧II排放标准,属
环保产品。同时,在国内自行式工程机械发动机中,首次使用了基于CAN总线的全电子马达
管理系统;对发动机各种工况下的参数,进行实时检测,显示和报警,并对
电子油门进行控制;同时,
输出信号到行驶控制器,实现柴油发动机功率极限载荷的自动控制。
智能化技术在摊铺机上的应用
1、行走控制系统
为了保证
摊铺质量,必须保证:行驶的匀速性、转弯的圆滑性和摊铺的直线性。为此,中联重科采用
原装进口的
REXROTH-MC6行走系统控制器,固有的
控制参数。其
控制程序是具有20年经验积累的专业人员的精心编制,并经过国内外知名品牌摊铺机的精心选择和实际考验。
摊铺机一旦在
施工过程中出现故障,快速诊断和排除故障是至关重要的。但由于摊铺机控制系统的复杂性,摊铺机一旦出现故障,往往由于人工诊断的不确切性,耽误了
故障排除的时间。因此,需要一种可以由售后服务人员方便携带的快速故障诊断仪器。
目前中联高档摊铺机上采用了先进的BB3故障自动诊断系统,使得售后服务人员可以快速地进行故障诊断。
3、电子平衡系统
摊铺机的摊铺平整度是摊铺机的重要
技术指标,其熨平板的调平控制系统智能化程度也标志了摊铺机的先进程度。大型摊铺机往往采用由纵坡传感器、横坡传感器与
液压系统构成的闭环电子调平系统,灵敏度高,可靠性高,保证摊铺平整度。
数字化技术在摊铺机铣刨机上的应用
随着微电子技术和
计算机技术的发展以及成本的降低,数字式控制系统在现代
工程机械中得到了越来越广泛的应用,基于
微处理器或
单片机的控制系统在现代工程机械中正在逐渐普及,并成为施工质量的保证。国外有些工程机械生产厂家,如布鲁诺克斯的
摊铺机、
中联的
铣刨机等已研制出基于微处理器的数字式
自动调平系统控制器,并已成功应用到产品中,取得了比较满意的效果。数字化自动调平系统的应用,不仅提高了系统的
控制精度,而且也提高了系统的综合
技术性能。归纳起来,采用数字化自动调平系统的优点有以下几方面:
(1)通过软件可以实现不同的
控制策略,改变控制策略只需重新编写相应的软件,不需改变硬件,从而使系统的升级更加方便和经济,同时也缩短了
生产周期。
(2)采用数字式控制器后,原模拟式控制器的一些硬件可由软件替代,例如用于产生
设定值与传感器
实际输出值之间偏差的
比较器等,从某种程度上简化了控制器的结构。
(3)可设计成通用的数字式控制器,既可用作
纵坡控制器,也可用作
横坡控制器,并通过专设的开关转换,使用方便。
(4)数字式控制器的
人机界面友好,可根据实际需要设置各种开关、键盘、
指示灯及显示器等,使用操作方便。另外,模拟式控制所配备的手持式遥控制器也可取消,可与控制器设计成一体,使整个
系统的结构更加紧凑,由于接线缩短,大大提高了
系统的可靠性。
(5)模拟式控制器通常是通过指示灯来显示当时的偏差方向或
偏差范围,操作人员无法得知具体的
偏差值。采用数字式控制器后,操作人员可以很方便地通过显示器来了解具体的偏差值和方向。
(6)数字式控制器可以实现系统的智能化,使其具有“分析”功能。摊铺机铣刨机
工作过程中,系统的主要功能及组成元件都在控制器电脑的监视之下,控制器的
状态监控功能可以及早发现系统中故障的隐患,并通过声、光及其它的形式报警,将事故消灭在萌芽之中,减少停机时间和经济损失。
(7)随着
数字化技术、信息技术及
网络技术不断向工程机械领域的渗透,摊铺机铣刨机的
控制技术正在逐步向系统化控制的方向发展。以
微处理器为核心的数字式控制器可以方便地实现控制器间的通讯,可进一步实现整个摊铺机铣刨机控制系统的智能化
分级控制。
智能化技术发展趋势
1、性能发展方向
(1)高速高精度高效化。
速度、精度和效率是机械制造技术的
关键性能指标。由于采用了高速
CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式
检测元件的交流数字
伺服系统,同时采取了改善机床动态、
静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。
包含两方面:
数控系统本身的柔性,数控系统采用
模块化设计,功能
覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一
群控系统能依据不同
生产流程的要求,使
物料流和
信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。
(3)工艺复合性和多轴化。
以减少工序、
辅助时间为主要目的的
复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。
数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次
装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或
转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。
(4)实时智能化。
早期的
实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。
2、功能发展方向
用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、
科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。
图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态
图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部
显示比例缩放功能的实现。
(2)科学计算可视化。
科学计算可视化可用于高效
处理数据和解释数据,使
信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。
可视化技术与
虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了
应用领域,如
无图纸设计、
虚拟样机技术等,这对缩短产品
设计周期、提高
产品质量、降低
产品成本具有重要意义。在
数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如
自动编程设计、参数自动设定、
刀具补偿和刀具管理数据的
动态处理和显示以及加工过程的
可视化仿真演示等。
(3)插补和补偿方式多样化。
多种插补方式如
直线插补、
圆弧插补、圆柱插补、空间
椭圆曲面插补、螺纹插补、
极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、
NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、
垂直度补偿、
象限误差补偿、
螺距和
测量系统误差补偿、与速度相关的
前馈补偿、
温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的
刀具半径补偿等。
数控系统内装高性能
PLC控制模块,可直接用梯形圈或
高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床
铣床的标准PLC
用户程序实侧,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的
应用程序。
多媒体技术集计算机、声像和
通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在
数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和
生产现场设备的故障诊断、
生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
(1)集成化。
采用高度集成化CPU,RISC芯片和大规模可编程
集成电路FPGA、
EPLD、
CPLD以及专用集成电路
ASIC芯片,可提高数控系统的
集成度和软硬件
运行速度,应用
LED平板
显示技术,可提高显示器性能。
平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术,将半导体和
表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低
产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。
(2)模块化
硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、
存储器、位置伺服,PLC、
输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。
(3)网络化
机床联网可进行
远程控制和无人化操作,联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。