装载机智能动态称重系统设计

【摘要】：目前,市场上的称重系统大多采用静止称重或在匀速行驶状态下称重,并不是真正意义上的动态称重。本文以实现装载机动态称重为目的,考虑其工作环境恶劣等特点,提出了基于可编程逻辑控制器(PLC)的装载机智能动态称重系统。 由于装载机动力学模型结构复杂,很难用数学方法对其建模,因此本课题采用液压传感器对装载机液压缸压力值的采样来实现间接称重的目的。通过对装载机动力称重系统的建模分析,得出铲斗升举的高度与动臂液压缸压力之间的函数关系式。采用在装载机铲斗在上升过程中,液压缸压力值线性最好的一段为采样区间。通过在动臂上固定两个位置传感器来确定采样区间。经过大量测试分析,装载机铲斗在载重同一重物下,液压缸压力随铲斗升举的速度增大而增大。另外,液压缸的压力也随装载机的行驶状态不同而不同。由此得出,液压缸的压力值受铲斗升举速度和装载机行驶速度影响。因此,本系统采用加速度倾角传感器对装载机行驶状态进行识别,根据系统在采样区间内的采样次数间接得出铲斗升举的速度,进而根据其速度对重量进行分析计算,从而实现真正意义上的动态称重。 本文针对上述特点,对装载机智能动态系统进行了软硬件设计,最后通过大量测试,验证了称重系统的精确性和可靠性。测量误差稳定在1%以内,达到了理想效果。目前,此系统已在广东佛山古德电子科技有限公司得到批量生产,并在市场上推广使用。