淺析CAN總線底盤操作面板在移動(dòng)式港口起重機(jī)上的應(yīng)用

張瑞峰

摘要：本文簡(jiǎn)述了大型港口起重機(jī)操作控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，分析了基于CAN總線的底盤操作面板在移動(dòng)式港口起重機(jī)（簡(jiǎn)稱“MHC”）上的應(yīng)用價(jià)值。本底盤操作面板集合了32個(gè)輕觸式按鍵開關(guān)，通過(guò)CAN總線方式與主機(jī)電控系統(tǒng)連接通訊，經(jīng)過(guò)內(nèi)部邏輯分析處理，操作人員可以在地面上方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)啟?？刂?，支腿、懸掛系統(tǒng)的伸縮動(dòng)作控制以及行走照明、下車集中潤(rùn)滑操作控制等。同時(shí)在面板中心位置集成一個(gè)二維傾角角度顯示器，可快速準(zhǔn)確地辨別設(shè)備在X軸與Y軸方向的水平狀態(tài)并做出細(xì)微的調(diào)整，確保設(shè)備工作作業(yè)的安全性。經(jīng)實(shí)際操作使用驗(yàn)證，此操作面板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，提高了設(shè)備吊運(yùn)作業(yè)的精確性、穩(wěn)定性和高效性。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)式港口起重機(jī);CAN總線;底盤;二維傾角

0 引言

近年來(lái)，隨著全球港口集裝箱吞吐量的不斷增加以及國(guó)家“一帶一路”方針的進(jìn)一步深入展開，可方便轉(zhuǎn)運(yùn)同時(shí)具備多種功能吊具操作模式的MHC 設(shè)備日益受到市場(chǎng)的青睞，尤其是在空間狹小的港口碼頭，轉(zhuǎn)運(yùn)極其方便，其實(shí)用價(jià)值得到充分體現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，客戶對(duì)其操作的舒適度、智能化程度以及工作可靠便捷性等方面的需求也越來(lái)越高，產(chǎn)品在此方面的表現(xiàn)已成為市場(chǎng)是否選用的決定性因素。而對(duì)于大型港口起重機(jī)的操作控制也從最初的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)機(jī)械按鈕式控制到如今的集成總線式控制，設(shè)備通過(guò)總線通訊連接方式，組成了一個(gè)高效、可靠的起重機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)約了大量線路敷設(shè)工作量，進(jìn)而加快了設(shè)備安裝調(diào)試進(jìn)度，提高了工作效率。

1 底盤概述

MHC 底盤結(jié)構(gòu)輪廓如圖1 所示，主要有底盤總成、車橋、支腿伸縮機(jī)構(gòu)以及輪胎式行走機(jī)構(gòu)，同時(shí)配備獨(dú)立懸掛系統(tǒng)裝置，從而使設(shè)備可在不平整的地面上平穩(wěn)運(yùn)行以及實(shí)現(xiàn)多方位的靈活自如移動(dòng)，不再受碼頭場(chǎng)地軌道、供電電源位置等條件的限制。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在下車底盤操作功能的多樣化、便捷性：有支腿伸縮、懸掛伸縮以及行走轉(zhuǎn)向等功能，其中轉(zhuǎn)向又可分為正常轉(zhuǎn)向、蟹型轉(zhuǎn)向以及原地轉(zhuǎn)向三種操作模式，非常有利于在各類碼頭移機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)。

然而作為其地面支撐系統(tǒng)的支腿裝置，其承受壓力在吊載作業(yè)之前必須調(diào)整在允許范圍之內(nèi)，確保整機(jī)處于相對(duì)平衡狀態(tài)。其功能要求如下：在起吊作業(yè)之前四個(gè)支腿必須確保其水平及垂直油缸全部伸展到位并觸碰到相應(yīng)的感應(yīng)開關(guān)，同時(shí)四個(gè)支腿的承載壓力在允許范圍內(nèi)并接近均衡，否則將造成整機(jī)傾翻的嚴(yán)重事故;反之，設(shè)備在行走之前必須保證其水平及垂直油缸全部收縮到位并觸碰到相應(yīng)的感應(yīng)開關(guān)，否則無(wú)法前后行走。這些功能數(shù)據(jù)將由底盤操作面板實(shí)時(shí)顯示，操作人員在上機(jī)操作之前即可完成設(shè)備作業(yè)準(zhǔn)備工作。

2 操作面板

2.1 操作面板布局功能

操作面板布局如圖2 所示，功能說(shuō)明見下表，四個(gè)支腿按照藍(lán)、黃、綠、紅四種顏色進(jìn)行區(qū)分，以便于操作人員快速識(shí)別和操作。

同時(shí)頂部位置設(shè)計(jì)有與之對(duì)應(yīng)的支腿位置狀態(tài)指示，分別是支腿垂直伸到位、支腿垂直縮到位、支腿水平伸到位以及支腿水平縮到位。

中間圓形區(qū)域內(nèi)有一個(gè)十字液晶條碼顯示窗口，每段有五個(gè)圓形光點(diǎn)，分別代表設(shè)備的前后、左右高低狀態(tài)，哪個(gè)方向光電越多，代表整機(jī)在此方向傾向越大，需要及時(shí)調(diào)整。只要當(dāng)正中心位置光點(diǎn)亮?xí)r，整機(jī)處于平衡狀態(tài)，方可進(jìn)行吊載作業(yè)。在中間圓形區(qū)域左側(cè)布置有懸掛模式操作控制按鍵，可以對(duì)三組懸掛裝置單動(dòng)及聯(lián)動(dòng)操作。

在中間圓形區(qū)域右側(cè)布置有四個(gè)支腿同步動(dòng)作按鍵，另外兩個(gè)按鍵分別是底盤潤(rùn)滑泵及支腿一鍵調(diào)平。在中間圓形區(qū)域上側(cè)布置有發(fā)動(dòng)機(jī)啟/?？刂瓢存I，下側(cè)兩個(gè)按鍵分別是操作面板動(dòng)作使能和背景光點(diǎn)亮。另外中間圓形區(qū)域四個(gè)角上的白色框用來(lái)實(shí)時(shí)顯示四個(gè)支腿對(duì)應(yīng)的壓力數(shù)值。

2.2 操作面板應(yīng)用說(shuō)明

操作面板集成采用了CAN 總線通訊方式，首先，上電立即進(jìn)行自檢，在確保自身COB_ID 節(jié)點(diǎn)以及每組PDO 數(shù)據(jù)幀不存在沖突情況下，面板上每個(gè)按鍵同時(shí)閃爍點(diǎn)亮一下。若存在沖突，則對(duì)應(yīng)按鍵左上角指示燈圓點(diǎn)被點(diǎn)亮;其次，在操作功能動(dòng)作之前，要把使能按鍵按下，此時(shí)面板上其他按鍵功能動(dòng)作有效，以防止誤碰導(dǎo)致誤動(dòng)作;最后，在面板上每個(gè)按鍵設(shè)計(jì)有背光燈及左上角狀態(tài)指示燈，在夜間操作時(shí)，可以按下背景燈按鍵，整個(gè)面板被點(diǎn)亮，按下某個(gè)按鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)左上角狀態(tài)指示燈變綠，動(dòng)作輸出有效。

3 應(yīng)用前景

該底盤操作面板采用了薄膜輕觸按鍵開關(guān)設(shè)計(jì)，整個(gè)面板布局設(shè)計(jì)合理、緊湊，圖標(biāo)清晰可辨，便于操作;面板開關(guān)按鍵及數(shù)據(jù)顯示集成采用CAN 總線通訊傳輸，省去了大量現(xiàn)場(chǎng)安裝布線工作，降低了設(shè)備維護(hù)故障率;另外集成配置了二維角度顯示器，其精度可達(dá)千分之五，便于操作人員對(duì)整機(jī)狀態(tài)作出精確判斷。通過(guò)客戶現(xiàn)場(chǎng)使用驗(yàn)證，操作面板操作功能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，給人眼前一亮，極大的提高了整機(jī)設(shè)備的檔次，進(jìn)而提升了設(shè)備市場(chǎng)占有率。

參考文獻(xiàn)：

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