[发明专利]方捆打捆机草捆紧实度控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种方捆打捆机草捆紧实度控制系统，用于不同秸秆方捆打捆时草捆紧实度控制，其特征在于：包括销轴传感器、第一从控制器、油压传感器、第二从控制器、主控制器、终端显示器以及液压执行装置；所述的液压执行装置由电磁比例阀、两位两通电磁换向阀、蓄能器、油缸组成；所述销轴传感器用于检测打捆机曲柄摇杆机构的压缩力，所述第一从控制器用于读取、处理销轴传感器数据，所述油压传感器用于检测油缸的夹紧力；所述第二从控制器用于读取、处理油压传感器数据；所述主控制器用于运算处理第一从控制器、第二从控制器、终端显示器数据；所述终端显示器用于人机间交互；

所述终端显示器将用户输入的草捆紧实度参数发送至主控制器，所述主控制器通过CAN总线读取传感器检测模块数据，经比较运算控制液压执行装置，调整草捆紧实度以达到用户要求，并在终端显示器实时显示；

该系统的控制方法包括如下步骤：

步骤1：用户通过终端显示器选择作物品种，主控制器根据用户选择的品种选定油缸初始夹紧力，并将油缸初始夹紧力数据发送至第二从控制器，第二从控制器控制电磁比例阀和电磁换向阀以调整油缸压力，当油缸压力满足要求后打捆机开始工作，系统初始化完成；当销轴传感器检测到的压缩力达到数值σ后，控制系统开始工作；

步骤2：由于打捆机压缩室截面尺寸已知，第一从控制器读取到销轴传感器的数据，将其转化为草捆紧实度并发送至主控制器，终端显示器提醒用户选择其需要的草捆紧实度，并为用户提供推荐值和自定义值，当用户选择完草捆紧实度后，将此草捆紧实度记为理论草捆紧实度P1，主控制器读取第一从控制器的实际草捆紧实度P2，

当P1P2时，主控制器向第二从控制器发出增大油缸夹紧力的命令；

当P1P2时，主控制器向第二从控制器发出减小油缸夹紧力的命令；

步骤3：循环控制过程，主控制器向第二从控制器发送油缸伸缩指令，第二从控制器调整电磁比例阀，每次调整a MPa，然后打开电磁换向阀，检测油压传感器数据，当达到a MPa后关闭电磁换向阀；延时一段时间，主控制器再次对比理论草捆紧实度与实际草捆紧实度的值，向第二从控制器发送油缸伸缩指令，第二从控制器再次进行相应调整；重复上述过程，直到理论草捆紧实度与实际草捆紧实度的差值在合理区间内，此后，主控制器每隔一段时间再次对比理论草捆紧实度与实际草捆紧实度的值是否在合理区间；

步骤4：打捆机工作过程中，当第一从控制器读取的销轴传感器压缩力连续一段时间小于σ后，第一从控制器将停止向主控制器传输草捆紧实度数据，直到销轴传感器压缩力大于σ后，第一从控制器恢复向主控制器传输草捆紧实度数据；当主控制器连续一段时间未读到第一从控制器草捆紧实度数据，将停止向终端显示器发送草捆紧实度数据，终端显示器将处于暂停状态，直到再次读到第一从控制器草捆紧实度数据。

2.根据权利要求1所述的方捆打捆机草捆紧实度控制系统，其特征在于：销轴传感器位于打捆机曲柄摇杆机构曲柄与连杆的铰接处； 所述第一从控制器、第二从控制器、电磁比例阀、两位两通电磁换向阀位于打捆机侧面；所述油缸位于打捆机输出滑道的末端；所述油压传感器、蓄能器位于油缸进油管路处；所述主控制器、终端显示器位于牵引车驾驶室内。

3.根据权利要求1所述的方捆打捆机草捆紧实度控制系统，其特征在于：主控制器、第一从控制器、第二从控制器均包括微处理器、CAN收发器、光电隔离电路、复位电路、电源电路和晶振电路；所述主控制器还包括存储卡和RS232接口；所述第一从控制器还包括A/D转换电路，所述第二从控制器还包括D/A转换电路和继电器控制电路，所述第一从控制器、第二从控制器和主控制器通过CAN总线进行通讯。

4.根据权利要求1所述的方捆打捆机草捆紧实度控制系统，其特征在于：草捆紧实度调整过程中，主控制器读取第一从控制器的销轴压缩力数据，判断压缩力是否大于最大许用压缩力，当销轴压缩力大于最大许用压缩力时，提醒用户降低理论草捆紧实度或行车速度。