智能化技术

智能化技术在其应用中主要体现在计算机技术，精密传感技术，GPS定位技术的综合应用。随着产品市场竞争的日趋激烈，产品智能化优势在实际操作和应用中得到非常好的运用，其主要表现在：大大改善操作者作业环境，减轻了工作强度；提高了作业质量和工作效率；一些危险场合或重点施工应用得到解决；环保、节能；提高了机器的自动化程度及智能化水平；提高了设备的可靠性，降低了维护成本；故障诊断实现了智能化等。

1、应用

在铣刨机上的应用

1、提高铣刨机的整机性能和可靠性

中联重科成功地将电液比例控制技术，传感由技术及微处理控制技术引入铣刨机整机设计中，从而使BG2000型铣刨机电液一体化程度达到了相当高的水平，极大地提高了铣刨机的整机性能和可靠性。

2、有效地解决铣刨额定功率下进行速度与工作阻力的保护控制问题。

中联重科采用高性能微处理器和电液比例控制技术实现BG2000型铣刨机行驶驱动的开环控制，并引入FGR和GLR两个专家软件，从而能高效地实现铣刨机在各种工况下的行驶驱动控制和柴油发动机功率极限载荷的自动控制，较好地解决了铣刨机额定功率下行进速度与工作阻力的保护控制问题。

3、有效地实现了各种工况下铣刨深度，平整度和坡度的自适应控制，保证了铣刨路面的质量。

中联BG2000型铣刨机的铣刨深度系统采用了基于CAN总线，以高性能微处理器为核心，通过液压执行机构和纵、横坡传感器的带负反馈的闭环控制系统。

4、发动机的自动控制

在对发动机的自动控制方面，中联重科BG2000型铣刨机采用了德国奔驰公司为中联专门配置的8缸柴油发动机，功率高达320KW，技术先进，性能可靠，排放能满足美国环保当局（EPA）严格的排放标准和欧II排放标准，属环保产品。同时，在国内自行式工程机械发动机中，首次使用了基于CAN总线的全电子马达管理系统；对发动机各种工况下的参数，进行实时检测，显示和报警，并对电子油门进行控制；同时，输出信号到行驶控制器，实现柴油发动机功率极限载荷的自动控制。

在摊铺机上的应用

1、行走控制系统

为了保证摊铺质量，必须保证：行驶的匀速性、转弯的圆滑性和摊铺的直线性。为此，中联重科采用原装进口的REXROTH-MC6行走系统控制器，固有的控制参数。其控制程序是具有20年经验积累的专业人员的精心编制，并经过国内外知名品牌摊铺机的精心选择和实际考验。

2、故障诊断

摊铺机一旦在施工过程中出现故障，快速诊断和排除故障是至关重要的。但由于摊铺机控制系统的复杂性，摊铺机一旦出现故障，往往由于人工诊断的不确切性，耽误了故障排除的时间。因此，需要一种可以由售后服务人员方便携带的快速故障诊断仪器。

目前中联高档摊铺机上采用了先进的BB3故障自动诊断系统，使得售后服务人员可以快速地进行故障诊断。

3、电子平衡系统

摊铺机的摊铺平整度是摊铺机的重要技术指标，其熨平板的调平控制系统智能化程度也标志了摊铺机的先进程度。大型摊铺机往往采用由纵坡传感器、横坡传感器与液压系统构成的闭环电子调平系统，灵敏度高，可靠性高，保证摊铺平整度。

在摊铺机铣刨机上的应用

随着微电子技术和计算机技术的发展以及成本的降低，数字式控制系统在现代工程机械中得到了越来越广泛的应用，基于微处理器或单片机的控制系统在现代工程机械中正在逐渐普及，并成为施工质量的保证。国外有些工程机械生产厂家，如布鲁诺克斯的摊铺机、中联的铣刨机等已研制出基于微处理器的数字式自动调平系统控制器，并已成功应用到产品中，取得了比较满意的效果。数字化自动调平系统的应用，不仅提高了系统的控制精度，而且也提高了系统的综合技术性能。归纳起来，采用数字化自动调平系统的优点有以下几方面：

（1）通过软件可以实现不同的控制策略，改变控制策略只需重新编写相应的软件，不需改变硬件，从而使系统的升级更加方便和经济，同时也缩短了生产周期。

（2）采用数字式控制器后，原模拟式控制器的一些硬件可由软件替代，例如用于产生设定值与传感器实际输出值之间偏差的比较器等，从某种程度上简化了控制器的结构。

（3）可设计成通用的数字式控制器，既可用作纵坡控制器，也可用作横坡控制器，并通过专设的开关转换，使用方便。

（4）数字式控制器的人机界面友好，可根据实际需要设置各种开关、键盘、指示灯及显示器等，使用操作方便。另外，模拟式控制所配备的手持式遥控制器也可取消，可与控制器设计成一体，使整个系统的结构更加紧凑，由于接线缩短，大大提高了系统的可靠性。

（5）模拟式控制器通常是通过指示灯来显示当时的偏差方向或偏差范围，操作人员无法得知具体的偏差值。采用数字式控制器后，操作人员可以很方便地通过显示器来了解具体的偏差值和方向。

（6）数字式控制器可以实现系统的智能化，使其具有“分析”功能。摊铺机铣刨机工作过程中，系统的主要功能及组成元件都在控制器电脑的监视之下，控制器的状态监控功能可以及早发现系统中故障的隐患，并通过声、光及其它的形式报警，将事故消灭在萌芽之中，减少停机时间和经济损失。

（7）随着数字化技术、信息技术及网络技术不断向工程机械领域的渗透，摊铺机铣刨机的控制技术正在逐步向系统化控制的方向发展。以微处理器为核心的数字式控制器可以方便地实现控制器间的通讯，可进一步实现整个摊铺机铣刨机控制系统的智能化分级控制。

2、发展趋势

1、性能发展方向

(1)高速高精度高效化。

速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。

包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化。

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。

(4)实时智能化。

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

3、发展方向

(1)用户界面图形化。

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术，也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化。

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

(3)插补和补偿方式多样化。

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC。

数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用。

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

4、体系结构的发展

(1)集成化。

采用高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度，应用LED平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，掘高系统的可靠性。

(2)模块化

硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。

(3)网络化

机床联网可进行远程控制和无人化操作，联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。