总线技术在工程机械上的应用探讨

彭文钦

摘 要：随着总线技术的产生，其在各大机械工程领域中得到了广泛的应用，尤其在工程机械中的作用越来越突出。就总线技术的特点进行分析研究，并探讨其在各大工程机械中的应用情况，进一步促进工程机械的发展。

关键词：总线技术；工程机械；摊铺机；挖掘机

中图分类号：TN919.2 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0039-01

随着社会经济的不断发展和科学技术的不断进步，工程机械电子控制技术在设备安全、节能环保等方面发挥出越来越重要的作用，使其逐渐成为工程机械发展中的主导部分。传统的工程机械控制系统是由仪表、多个传感器、控制机构组成。在实际运行中，工程机械控制系统工作状态越来越复杂化，使其所需电线数量、种类越来越多，工程机械的电气设计和制造也越来越复杂。而总线技术在工程机械中的应用，使工程机械的电线数量逐渐减少，有效降低了系统的运行成本，且灵活性较高，在工程机械中的应用越来越广。

1 总线技术的特点分析

总线技术有以下显著特征：①支持多种工作方式。在总线技术中，任何一个网络节点都可以随时给其他节点发送信息，且通讯比较灵活、快速。②总线技术可以通过节点之间或单一节点对多个节点发送信息，或者向全局网络传送数据。总线技术使用的是比较独特的非破坏性总线仲裁技术，通过使用优先级达到避免冲突的作用，有效满足了实时性需求。总线技术在信息传送过程中主要使用短帧结构进行传送，每帧有效字节数为8个，传送时间较短，每帧信息均具有自行检测故障的功能。此外，总线技术在其他传送节点中的通讯不会受到影响，数据错误出现的概率也比较低，运行可靠性较高，具有较强的抗干扰能力。③总线技术中的通讯距离最长可以达到10 km/5kbps/s，网络节点数量可以达到111个，传送速度较快，且每次传送的信息量较大。④总线技术可以通过传送总线控制各个计算机，有效减少了导线的数量，从而减轻机械设备的重量，明显降低了故障的发生率，极大地提高了机械设备的安全性和可靠性。针对比较复杂的控制系统，总线技术可以进行有效控制，子系统的增加和减少、系统的扩充和缩减均可以根据需求进行改变，具有较强的灵活性。

2 总线技术在各大工程中的应用研究

总线技术在工程机械中的应用使工程机械领域的控制系统发生了新的变化，并取代了原有的集中式控制系统。总线技术的应用使具有总线技术的控制器、传感器的复杂连线变得更加简洁、方便，系统的设计也更加灵活。此外，总线技术的应用显著提高了信息的传送质量。因此，总线技术在工程机械中的广泛应用，使工程机械的控制功能、操作性能、运行的可靠性和安全性等得到了进一步的提升，极大地促进了工程机械的发展。

2.1 总线技术在摊铺机中的应用

摊铺机是道路施工中路面施工的机械设备，其运行状态直接关系到路面施工的质量。总线技术主要应用于摊铺机的行走控制器中。摊铺机的整个控制系统可以分为三个方面，即行走控制器、显示器和电喷发动机控制器，从而将集中管理、功能和危险三者划分开来。行走控制器在摊铺施工过程中的主要功能是确保整个机械运作的平稳性，控制转向和机械的工作状态，并对工作状态进行监控；显示器的功能是将整个机械的工作状态和故障报警信息显示在屏幕上；电喷发动机控制器的主要功能是根据发动机的实际工作状况对发动机的转速进行监控。此外，总线技术还可以运用在摊铺机的自动找平系统中，在施工时帮助摊铺机寻找平稳节点，以便更好地控制摊铺机的平稳性。

2.2 总线技术在挖掘机中的运用

随着我国建筑行业的发展，挖掘机行业也随之发展起来，各大生产厂家的竞争核心主要取决于挖掘机的性能。高效、节能、自动化的智能控制系统在挖掘机中的应用有效提高了挖掘机的性能。在挖掘机中，电气控制系统是其最重要的组成部分，直接影响到整个挖掘机的性能和智能化程度。挖掘机的性能越高，实现其性能所需的传感器就越多。传统的增加挖掘机性能方式是增加线束的数量，从而加大了维护难度，对数据共享具有一定的影响。如果将总线技术应用于挖掘机中，可以很好地解决这类问题，在不影响系统的基础上，弥补传统控制方法存在的不足。挖掘机中的电气控制系统主要包括液压控制部分、发动机控制部分、显示器、GPS远程控制管理部分和常规控制部分。液压控制部分主要是通过利用总线技术，收集司机的操作技法，根据档位、功率模式、发动机状况等确定主阀的开度，通过控制液压系统，达到挖掘机行走和运作的效果，有利于提高系统的可靠性；发动机控制部分通过利用总线技术，将转速、工作时间、油压、工作状态等信息进行读取和处理，进一步控制发动机的开启和停止装置，同时对发动机的能耗进行节能处理，在一定程度上简化了线路的结构，提高了发动机的工作效率，降低能源的消耗，从而有效降低了系统的运行成本；显示器能够对挖掘机的工作状况进行实时监控，可以对故障和保养进行及时的显示；GPS远程控制部分通过总线技术对数据信息进行控制，使数据可以被远程传送和定位。

3 结束语

综上所述，从总线技术在各大工程机械中的应用可知，总线技术具有较高的可靠性、安全性，灵活度较强，能够在工程机械中广泛使用。同时，总线技术在工程机械中的应用能够提高机械的性能、工作效率和施工质量。对机械中的线路进行简化，减少传感器的使用，从而降低了系统的运行成本，给工程机械行业带来了较大的经济效益。

参考文献

[1]苏健.基于CAN 总线的监控系统设计[J].制造业自动化，2013，25（02）：145-146.

〔编辑：刘晓芳〕