一種智能手機作為人機界面的混凝土攪拌車的攪拌筒傳動控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種混凝土攪拌車的攪拌筒傳動控制系統。該系統除了通常的傳動部件外，還包括控制器及公眾通用的智能手機，控制器從電控發動機處獲取發動機轉速信號，輸出控制信號控制電控泵的排量；所述公眾通用的智能手機即預置了藍牙及wifi元件，有觸摸屏，有無線上網功能等特征的手機，在本系統中，它與所述控制器，通過藍牙或wifi元件對，無線交換信息。這樣，可利用智能手機的高性價比，實現優異的人機界面功能；其可移動性使多部位的主令部件合并為一個；其與控制器無線交換信息的能力及無線上網能力為掌握設備的狀態及向企業領導提供運行信息提供了好方法。
【專利說明】
-種智能手機作為人機界面的混凝±橫拌車的橫拌筒傳動 控制系統
技術領域
[0001] 本發明設及智能手機、一種混凝±攬拌車的攬拌筒傳動控制系統及混凝±攬拌 車。
【背景技術】
[0002] 智能手機及移動互聯網的出現，對工業設備的發展產生了極為深遠的影響，混凝 ±攬拌車領域也不例外。智能手機的高性價比，利于混凝±攬拌車攬拌筒傳動控制系統， 經濟地實現優異的人機界面功能；其與控制器無線交換信息的能力及無線上網能力還為掌 握、控制設備的狀態及讓企業領導獲得實時運行信息提供了好方法。
【發明內容】
[0003] 本發明采用的技術方案是，一種混凝±攬拌車的攬拌筒傳動控制系統，該系統包 括電控發動機、電控液壓累、液壓馬達、減速機、攬拌筒；所述電控發動機驅動所述電控液壓 累，使之輸出液壓油驅動所述液壓馬達，帶動所述減速器旋轉，該減速器經減速增扭矩后， 其輸出端驅動攬拌筒旋轉；其特點是，該系統還包括控制器及公眾通用的智能手機，所述控 制器從所述電控發動機處獲取發動機轉速信號，輸出控制信號控制所述電控累的排量；所 述公眾通用的智能手機即預置了藍牙及wifi元件，有觸摸屏，有無線上網功能等特征的手 機，在本系統中，它與所述控制器通過藍牙或wifi元件對，無線交換信息。
[0004] 由于公眾通用的智能手機已得到了極廣泛的應用，生產批量極大，而獲得了極高 的性價比，利于經濟地實現優異的人機界面功能。它的按鍵及觸摸屏可方便地輸入指令；它 的觸摸屏還可W顯示機器運行狀態，給出報警的視覺信號或提示；它的音響信號也可用作 報警或對操作者的提示。又由于所述智能手機，在本系統中，與所述控制器通過藍牙或wifi 元件對，無線交換信息，運樣，所述智能手機的上述功能就實現了所述傳動控制系統的人機 界面的功能。而且，由于智能手機的可移動性，使其可隨司機而移動，運就將原固定于多部 位的主令部件可化合并為一個移動部件，實現了節約。
[0005] 比較好的是，所述公眾通用的智能手機具有開放的操作系統，操作者依靠植入的 應用軟件，用所述手機的操作按鍵或觸摸屏的虛擬鍵，鍵入狀態選擇命令、參數命令，操作 命令；并將上述命令通過藍牙或wifi無線通道，傳送給所述控制器，或將上述命令進行處 理后，再將處理結果通過藍牙或wifi無線通道，傳送給所述控制器。
[0006] 比較好的做法還可W，由所述公眾通用的智能手機，依靠植入的應用軟件，通過藍 牙或wifi無線通道，接受控制器的信息。
[0007] 比較好的做法還可W，所述公眾通用的智能手機，依靠植入的應用軟件，在觸摸屏 上顯示系統的狀態、或參數、或操作步驟、或警告信號；或通過智能手機系統的預置的音樂、 鈴聲或語音聲，向操作者提示特定的信息。
[0008] 運樣，所述智能手機的已有應用軟件就可直接被選用或稍作修改后用，節約了軟 件開發費用。無論是置命令；或接受控制器的信息進行記錄并處理；或完美地顯示控制器 及智能手機獲得的信息，作出警告或提示；都可W運樣做。
[0009] 比較好的是，根據：
[0010]
W11] 當|A| <Dpm時，所述控制器向所述電控變量累發出一控制信號，令累排量Dp=A; 陽〇1引當|A| >Dpm時，所述控制器向變量累發出控制信號，η簡>0時，令Dp=Dpm，n簡<0 時，令Dp= -Dpm，且根巧
向發動機發出發動機轉速的控制信號；
[001引其中，i為所述減速器的減速比，Dm為所述液壓馬達的排量，η W為所述電控變量 累的容積效率，η ?為所述液壓馬達的容積效率，D pm為所述電控變量累的最大排量，A為電 控發動機轉速在ng時能滿足攬拌筒轉速指令時所述電控變量累的理想排量。
[0014] 運樣，所述混凝±攬拌車在行駛中，能根據攬拌筒轉速指令對攬拌筒轉速加 W 實施；在裝卸料現場，當所述電控累處于最大排量而所述攬拌筒的轉速尚不能達到攬拌筒 轉速指令規定的轉速時，所述控制器自動向所述電控發動機發出提速控制信號，使達到 攬拌筒轉速指令1%規定的裝卸料轉速。
[0015] 比較好的是，所述系統的控制部件，包括所述控制器及公眾通用智能手機或其中 之一，對其液壓系統的容積效率狀況作記錄，當容積效率下降超出闊值時報警；其判據是： 在所述攬拌筒處在反向倒料轉速，所述電控累處于反向全排量狀態，所述電控發動機達到 的轉速超出某一闊值時，即容積效率下降超限；或者是：操作者通過所述智能手機發出反 向倒料轉速指令后，所述電控累處反向全排量，所述電控發動機轉速已提升至高限，而攬拌 筒仍不能達到反向倒料指令轉速時，即容積效率下降超限。
[0016] 運樣，所述系統的液壓系統的容積效率下降超限時，操作者便能及時得到報警信 息，W便及時采取措施，避免液壓系統惡化而導致不能卸料的事故。
[0017] 比較好的是，所述傳動控制系統還包括轉速傳感器，該轉速傳感器安裝于所述攬 拌筒、或所述減速器、或所述液壓馬達處，W獲得攬拌筒轉速的反饋信號，傳送給所述控制 器。 陽01引運樣，就能構成前饋加反饋的控制系統，提高了攬拌筒轉速的控制精度。
[0019] 比較好的是，所述控制器通過CAN總線，讀取電控發動機的工作狀態，累計電控發 動機的工作時間，并把累計工作時間，定時通過藍牙或wifi發送給所述公眾通用智能手 機。
[0020] 運樣，所述公眾通用智能手機就得到了所述混凝±攬拌車的工作記錄，W便儲存 和處理。
[0021] 比較好的是，所述公眾通用智能手機，依靠植入的應用軟件，將累計工作時間，和 工作發生的日期、或時刻，制成工作數據表格儲存。
[0022] 運樣，使所述混凝±攬拌車的工作記錄有序化，并可W充分利用所述智能手機的 巨量存儲能力，對工作數據大量地有序儲存。
[0023] 比較好的是，所述公眾通用的智能手機，依靠植入的應用軟件，讀取所述控制器的 實時狀態信息、或容積效率下降超出闊值的判據值。
[0024] 運樣，所述公眾通用的智能手機也能儲存了上述數據，W便處理，操作者通過所述 智能手機在觸摸屏上可W調閱上述數據W利于掌握工作情況、設備狀態、故障判斷。
[00巧]比較好的是，所述公眾通用智能手機，依靠植入的應用軟件，通過wifi或移動網， 上互聯網，向指定服務器傳送在所述智能手機內儲存的所述工作數據表格、所述控制器的 其它實時信息，或所述容積效率下降超出闊值的判據值。
[00%]運樣，有關領導就從中可得到設備工作數據、設備狀態等有效信息，W便科學管 理。
[0027] 比較好的是，所述控制器中存儲著密鑰，密鑰須定期激活，保證系統在一定期內啟 動的邏輯條件；密鑰的激活物理原理是，所述公眾通用手機中植有應用軟件，用W啟動激活 程序，通過wifi或移動網，聯上互聯網，至指定服務器，上傳身份密碼后，由服務器傳送密 鑰給所述公眾通用智能手機，再由所述智能手機將密鑰傳送給所述控制器。
[0028] 運樣，就提供了設備所有者掌控設備的一種強制手段。
[0029] 比較好的是，依靠所述公眾通用智能手機植入的應用軟件，所述指定服務器向開 啟著的所述智能手機發出請求時，所述指定服務器與所述智能手機交換信息。
[0030] 運樣，就又提供了設備所有者掌控設備的一種手段。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發明一種實施例之系統結構示意圖。
[0032] 圖2為本發明一種實施例之智能手機處于攬拌車控制器工作狀態時觸摸屏顯示 圖。
【具體實施方式】
[0033] 下述實施例，僅是示范，不意味對保護范圍的局限。
[0034] 參見圖1，本發明實施例由電控發動機1(包含發動機本身攜帶的控制器1. 1)、電 控變量累2、定量液壓馬達3、減速器4、攬拌筒5、控制器6、智能手機7、指定服務器8 W及安 裝于減速器4上的攬拌筒轉速傳感器9構成。電控發動機1驅動電控變量累2轉動，供出 壓力油，驅動定量液壓馬達3轉動，通過減速器4減速并增加扭矩，驅動混凝±攬拌筒5轉 動。控制器6通過CAN總線與安裝于電控發動機1之上的電控發動機控制器1. 1進行通訊， 根據J1939協議讀發動機轉速信號等，輸出發動機轉速指令給電控發動機控制器1. 1。智能 手機7是公眾通用的智能手機，即預置了藍牙及wifi元件，有觸摸屏，有無線上網功能等特 征的手機，在本系統中，它與控制器6通過藍牙或wifi元件對，無線交換信息。智能手機7 是可移動的裝置，隨司機位置，或擱置于駕駛室內的手機座上，或為司機所手持，進行操作， 包括在混凝±攬拌車后部進行裝卸料操作。運就將原固定于多部位的主令部件合并為一個 移動部件，實現了節約。當然，用二個智能手機，一個固定于駕駛室，一個司機隨身帶也無不 可。
[0035] 本方案中，智能手機7選用聯想的K3型號，它的操作系統是開放的安卓系統。當 然，采用開放的操作系統的智能手機都可W。在智能手機7內置入了應用軟件，使智能手機 7開啟后，觸摸屏上顯示有功能選擇鍵，當選擇手機功能時，智能手機7就進入手機工作狀 態，它就是一個通常的智能手機；當選擇攬拌車控制器功能時，智能手機7就進入攬拌車控 制器工作狀態，此時，禁止對手機信號響應，觸摸屏上顯示如圖2所示。
[0036] 參見圖2,圖示屏幕右上角顯示的是發動機轉速和攬拌筒轉速；屏幕底部有二個 虛擬按鍵，左側為功能細化鍵，右側為返回鍵；正中部顯示的是，一條弧狀虛線串起幾個虛 擬按鍵，虛擬按鍵的中央標注的數字是混凝±攬拌車的攬拌筒的特征轉速，0代表靜止；2 代表化/m，運通常是混凝±攬拌車行駛中攬拌筒的一個適宜的轉速，當然，根據制造商或用 戶的偏好，也可選用相近的其他轉速；10代表裝料時的一個適宜的轉速，即1化/m ;-14代表 卸料時的一個適宜的轉速，即倒轉14r/m。
[0037] 按上述虛擬按鍵，也可從一個虛擬按鍵劃向另一個虛擬按鍵，即鍵入了攬拌筒轉 速命令。該命令通過藍牙或wifi無線通道，傳送給控制器6 ;或將上述命令進行處理后，再 將處理結果通過藍牙或wifi無線通道，傳送給控制器6。
[0038] 其實，智能手機除了作為性價比高的人機界面外，它還有強大的運算處理功能，它 缺的是輸入輸出方式，因此，具體的運算處理究竟放在智能手機7,還是放在控制器6內進 行是無關緊要的。
[0039] 在智能手機7或者控制器6中進行如下運算： 陽040] 根據
[0041 ]
陽0創當IAI < Dpm時，控制器6向電控變量累2發出一控制信號，令累排量D P = A ; 陽0創當|A| >Dpm時，控制器6向變量累2發出控制信號，η簡>0時，令Dp=Dpm，n簡<0 時，令Dp= -Dpm，且根據
向發動機1發出發動機轉速的控制信號； W44] 其中，i為減速器4的減速比，Dm為液壓馬達3的排量，η W為電控變量累2的容 積效率，η ?為液壓馬達3的容積效率，D pm為電控變量累2的最大排量，A為電控發動機1 轉速在ng時能滿足攬拌筒轉速指令時電控變量累2的理想排量。 W45] 運樣，所述混凝±攬拌車在行駛中，能根據攬拌筒轉速指令^，即化/m，對攬拌筒 轉速加 W實施；在裝卸料現場，當電控累2處于最大排量而攬拌筒4的轉速尚不能達到攬拌 筒轉速指令1%規定的轉速，即裝料lOr/m或卸料倒轉Hr/m時，所述控制器6自動向電控 發動機1發出提速控制信號，使達到攬拌筒轉速指令規定的裝卸料轉速。
[0046] 在智能手機7或者控制器6中還進行如下運算：
[0047] 在攬拌筒5處在反向倒料轉速，電控累2處于反向全排量狀態，電控發動機1達到 的轉速超出某一闊值時，即容積效率下降超限。在本例中，在新車狀態，發動機1500r/m就 能使攬拌筒達到卸料速度，即-14r/m，當液壓系統容積效率下降后，發動機必須在更高的轉 速才能滿足攬拌筒達到卸料速度，即-14r/m，因此在本例中設定了闊值為1800r/m，當發動 機必須在更高的轉速（超出18(K)r/m)才能滿足攬拌筒達到卸料轉速-14r/m時，判為不正 常。
[0048] 或者是：操作者通過智能手機7發出反向倒料轉速指令后，電控累2處反向全排 量，電控發動機1的轉速已提升至高限，而攬拌筒5仍不能達到反向倒料指令轉速時，即容 積效率下降超限。在本例中，電控發動機1的轉速高限為發動機額定轉速1800r/m，當電控 發動機1的轉速已提升至此高限，而攬拌筒5仍達不到-14r/m時，判為不正常。 W例本例中的判斷運算是在控制器6中進行的，根據預置的應用軟件，智能手機7通過 藍牙或wifi無線通道，接受控制器6發來的"判為不正常"的信息，在屏幕上予W顯示，并 且通過音響信號，提示操作者。使操作者可W及時處理，避免設備傳動系統工作狀況惡化而 導致不能卸料等事故的發生。
[0050] 本例中，有轉速傳感器9安裝于減速器4上，在減速器4的輸出法蘭4. 1上裝有齒， 當減速器4旋轉時，轉速傳感器9從對齒的感應中獲得攬拌筒5轉速的反饋信號，傳送給控 制器6。
[0051] 運樣，就能構成前饋加反饋的控制系統，提高了對攬拌筒轉速的控制精度。
[0052] 本例中，控制器6通過CAN總線，讀取電控發動機1的工作狀態，累計電控發動機 1的工作時間，并把累計工作時間，定時通過藍牙或wifi發送給智能手機7。
[0053] 本例中，智能手機7,還依靠植入的應用軟件，將累計工作時間，和工作發生的日 期、或時刻，制成工作數據表格儲存；讀取控制器6的實時狀態信息、或容積效率下降超出 闊值的判據值。
[0054] 本例中，操作者可W用智能手機7,依靠植入的應用軟件，通過wifi或移動網，上 互聯網，向指定服務器8傳送在智能手機7內儲存的工作數據表格、控制器6的其它實時信 息，或所述容積效率下降超出闊值的判據值。
[0055] 具體方法是，當智能手機7處于攬拌車控制器工作狀態時，按觸摸屏底部左下角 的細分功能鍵時，原屏幕在原顯示背景上加彈出"上網"、"檢查"及"受密鑰"功能鍵，此時 保持攬拌筒傳動控制系統的原控制狀態和控制參數。
[0056] 當按"上網"功能鍵后，智能手機7就通過wifi或移動網，上互聯網，向指定服務器 8傳送在智能手機7內儲存的工作數據表格、控制器6的其它實時信息，或所述容積效率下 降超出闊值的判據值。運樣，有關領導就從中可得到設備工作數據、設備狀態等有效信息， W便科學管理。
[0057] 當按"檢查"功能鍵后，智能手機7就進一步彈出選擇鍵，按不同的選擇鍵，閱讀智 能手機7內儲存的工作數據表格W了解工作情況，或掌握控制器6的實時信息W分析設備 的工作或故障情況。
[0058] 當按"受密鑰"功能鍵后，智能手機7就通過wifi或移動網，上互聯網，聯上指定 服務器8后，根據指定服務器8確定的規則，授予密鑰或否。
[0059] 上述功能履行告一段落后，操作者可按觸摸屏底部右下角的"返回"功能鍵，退出 細分功能。 W60] 本例中，依靠智能手機7內預置的應用軟件，指定服務器8向開啟著的智能手機7 發出請求時，指定服務器8與智能手機7交換信息。
[0061] 運樣，就又提供了設備所有者掌控設備的一種手段。
[0062] 指定服務器8面對的不僅是智能手機7,可W是智能手機群，使管理者能高效地獲 取一大批混凝±攬拌車的工作信息及設備狀況，實現科學管理。
[0063] 前面提供了對較佳實施例的描述，W使本領域內的任何技術人員可使用或利用本 發明。對運些實施例的各種修改，對本領域內的技術人員是顯而易見的，可把運里所述的總 的原理應用到其他實施例而不使用創造性。因而，本發明將不限于運里所示的實施例，而應 依據符合運里所掲示的原理和新特征的最寬范圍。
【主權項】
1. 一種智能手機作為人機界面的混凝±攬拌車的攬拌筒傳動控制系統，該系統包括電 控發動機、電控液壓累、液壓馬達、減速機、攬拌筒；所述電控發動機驅動所述電控液壓累， 使之輸出液壓油驅動所述液壓馬達，帶動所述減速器旋轉，該減速器經減速增扭矩后，其輸 出端驅動攬拌筒旋轉；其特點是，該系統還包括控制器及公眾通用的智能手機，所述控制器 從所述電控發動機處獲取發動機轉速信號，輸出控制信號控制所述電控累的排量；所述公 眾通用的智能手機即預置了藍牙及Wifi元件，有觸摸屏，有無線上網功能等特征的手機， 在本系統中，它與所述控制器通過藍牙或Wif i元件對，無線交換信息。2. 權利要求1所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，所述公眾通用的智能手機具有 開放的操作系統，操作者依靠植入的應用軟件，用所述手機的操作按鍵或觸摸屏的虛擬鍵， 鍵入狀態選擇命令、參數命令，操作命令；并將上述命令通過藍牙或Wifi無線通道，傳送給 所述控制器，或將上述命令進行處理后，再將處理結果通過藍牙或Wif i無線通道，傳送給 所述控制器。3. 權利要求1所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，所述公眾通用的智能手機，依靠 植入的應用軟件，通過藍牙或Wifi無線通道，接受控制器的信息。4. 權利要求1所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，所述公眾通用的智能手機，依靠 植入的應用軟件，在觸摸屏上顯示系統的狀態、或參數、或操作步驟、或警告信號；或通過智 能手機系統的預置的音樂、鈴聲或語音聲向操作者提示特定的信息。5. 權利要求1所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，根據：當|A| < Dpm時，所述控制器向所述電控變量累發出一控制信號，令累排量Dp=A;當I Al 時，控制器向變量累發出控制信號，n筒> O時，令Dp= Dpm, n筒< O時，令 Dp= -D pm，且根I 3發動機發出發動機轉速的控制信號； 其中，i為所化做化滯的做化化，Dm為所述液壓馬達的排量，n VP為所述電控變量累的 容積效率，n ?為所述液壓馬達的容積效率，D pm為所述電控變量累的最大排量，A為電控發 動機轉速在ng時能滿足攬拌筒轉速指令時所述電控變量累的理想排量。6. 權利要求1所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，所述系統的控制部件，包括所 述控制器及公眾通用智能手機或其中之一，對其液壓系統的容積效率狀況作記錄，當容積 效率下降超出闊值時報警；其判據是：在所述攬拌筒處在反向倒料轉速，所述電控累處于 反向全排量狀態，所述電控發動機達到的轉速超出某一闊值時，即容積效率下降超限；或者 是：操作者通過所述智能手機發出反向倒料轉速指令后，所述電控累處反向全排量，所述電 控發動機轉速已提升至高限，而攬拌筒仍不能達到反向倒料指令轉速時，即容積效率下降 超限。7. 權利要求1所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，所述傳動控制系統還包括轉速 傳感器，該轉速傳感器安裝于所述攬拌筒、或所述減速器、或所述液壓馬達處，W獲得攬拌 筒轉速的反饋信號，傳送給所述控制器。8. 權利要求1所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，所述控制器通過CAN總線，讀取 電控發動機的工作狀態，累計電控發動機的工作時間，并把累計工作時間，定時通過藍牙或 Wifi發送給所述公眾通用智能手機。9. 權利要求8所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，所述公眾通用智能手機，依靠植 入的應用軟件，將累計工作時間，和工作發生的日期、或時刻，制成工作數據表格儲存。10. 權利要求1所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，所述公眾通用的智能手機，依 靠植入的應用軟件，讀取所述控制器的實時狀態信息、或容積效率下降超出闊值的判據值。11. 權利要求9、10或6所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，所述公眾通用智能手 機，依靠植入的應用軟件，通過Wifi或移動網，上互聯網，向指定服務器傳送在所述智能手 機內儲存的所述工作數據表格、所述控制器的其它實時信息，或所述容積效率下降超出闊 值的判據值。12. 權利要求1所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，所述控制器中存儲著密鑰，密 鑰須定期激活，保證系統在一定期內啟動的邏輯條件；密鑰的激活物理原理是，所述公眾通 用手機中植有應用軟件，用W啟動激活程序，通過Wif i或移動網，聯上互聯網，至指定服務 器，上傳身份密碼后，由服務器傳送密鑰給所述公眾通用智能手機，再由所述智能手機將密 鑰傳送給所述控制器。13. 權利要求11或12所述的攬拌筒傳動控制系統，其特點是，依靠所述公眾通用智能 手機植入的應用軟件，所述指定服務器向開啟著的所述智能手機發出請求時，所述指定服 務器與所述智能手機交換信息。
【文檔編號】B28C5/42GK105984040SQ201510097886
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月5日
【發明人】邢瑞毅, 朱明
【申請人】上海華豐工業控制技術工程有限公司