一种液压挖掘机工作装置多模式功率自动控制系统技术领域
本发明涉及一种液压挖掘机工作装置多模式功率自动控制系统，适用于机械领域。
背景技术
在土石方作业中，由于土壤类别、土壤级配和土壤含水率等不同使土的力学性能差别很大，因此，针对千差万别的土壤负载，液压挖掘机要耗费的能量往往差别很大。实际工作中，一般是靠操作人员对所需挖掘力大小进行主观判断，然后使用手动功率调节系统进行操作。显然，这种功率调节方式主观性大，发动机的功率也不能得到有效利用，液压挖掘机的工作效率也会受到一定影响。
发明内容
本发明提出了一种液压挖掘机工作装置多模式功率自动控制系统，该自动控制系统能够较好地适应外界负载的变化进行工作模式自动选择，系统具有较高精度和灵敏度，从而实现提高作业工作效率、减少系统能量损失、降低操作人员的劳动强度，最终提高整机性能。
本发明所采用的技术方案是：所述自动控制系统工作对象将外负载的情况传递给压力传感器，传感器将信号传递给控制器，控制器发出信号控制调速装置。然后对发动机的转速进行调节，使其与外负载所需的功率自动相适应，这样操作人员就能从频繁手动设定功率模式的操作中解放出来，最终实现液压挖掘机工作装置功率调节的自动化控制。
所述采用单片机STC900516RD+作为核心控制元件，具体的型号为STC90C516RD +40I-PDIP40，是宏晶科技STC新推出的一款单片机，具有低功耗、抗干扰能力超强、容量大、运行速度快和低功耗等特点。由于其内核仍然是51单片机，所以与传统8051单片机的指令完全兼容，不会影响程序的编写。因此，在软件设计中如果找不到系统所选单片机的型号，可以选择软件中存在的其他相应的51单片机进行替换。
所述液压挖掘机工作装置功率调节自动控制系统的信息采集是通过3个压力传感器来获取的，它们分别安装在铲斗油缸、斗杆油缸和动臂油缸上。选用的压力传感器的工作范围要大于51MPa选用西德福P33S3 B086002压力变送器作为工况信息采集装置，其测量范围为0~40MPa。
所述系统的工况采集电路采用3条相同数据采集通道，依次采集铲斗油缸、斗杆油缸和动臂油缸的侧压力信息，然后由单片机对这组数据进行分析和处理。单片机首先要对每组数据进行分析处理，然后输出控制信号，最后通过功率控制电路对发动机进行控制，从而实现液压挖掘机工作装置功率自动调节。
本发明的有益效果是：该自动控制系统能够较好地适应外界负载的变化进行工作模式自动选择，系统具有较高精度和灵敏度，从而实现提高作业工作效率、减少系统能量损失、降低操作人员的劳动强度，最终提高整机性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的液压挖掘机工作装置功率调节自动控制系统的总体方案示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，自动控制系统工作对象将外负载的情况传递给压力传感器，传感器将信号传递给控制器，控制器发出信号控制调速装置。然后对发动机的转速进行调节，使其与外负载所需的功率自动相适应，这样操作人员就能从频繁手动设定功率模式的操作中解放出来，最终实现液压挖掘机工作装置功率调节的自动化控制。
采用单片机STC90 0516 RD+作为核心控制元件，具体的型号为STC90C516RD +40I-PDIP40，是宏晶科技STC新推出的一款单片机，具有低功耗、抗干扰能力超强、容量大、运行速度快和低功耗等特点。由于其内核仍然是51单片机，所以与传统8051单片机的指令完全兼容，不会影响程序的编写。因此，在软件设计中如果找不到系统所选单片机的型号，可以选择软件中存在的其他相应的51单片机进行替换。
液压挖掘机工作装置功率调节自动控制系统的信息采集是通过3个压力传感器来获取的，它们分别安装在铲斗油缸、斗杆油缸和动臂油缸上。选用的压力传感器的工作范围要大于51MPa选用西德福P33S3 B086002压力变送器作为工况信息采集装置，其测量范围为0~40MPa。
系统的工况采集电路采用3条相同数据采集通道，依次采集铲斗油缸、斗杆油缸和动臂油缸的侧压力信息，然后由单片机对这组数据进行分析和处理。单片机首先要对每组数据进行分析处理，然后输出控制信号，最后通过功率控制电路对发动机进行控制，从而实现液压挖掘机工作装置功率自动调节。
单片机首先要对每组数据进行分析处理，然后输出控制信号，最后通过功率控制电路对发动机进行控制，从而实现液压挖掘机工作装置功率自动调节。
液压挖掘机工作装置功率调节自动控制系统刚开始工作是处于怠速模式(即功率模式D)，通常情况系统自动进人功率调节自动控制模式(即自动模式)进行功率自动调节，如果操作人员对液压挖掘机的操作技巧非常熟练可直接通过按键进行功率调节。(有键按下指的是在自动模式和人工模式中选择哪种模式) 。
液压挖掘机刚开始工作时，系统处于怠速模式(即功率模式D)，无报警，显示默认自动模式。
压力变送器对压力信息进行采集并送人单片机进行处理，然后根据处理结果进行越界判断和处理或者进行功率调节，最后通过LCD1602对目前的工作状态进行显示。
按键被按下才能进人人工模式，然后通过按键处理的结果进行功率控制，最后通过LCD1602对目前的工作状态进行显示。