System sterowania posypywarką ISC

Rys. 1. ISC - system sterowania posypywarką

Elementami składowymi są standardowe elementy z bieżącej produkcji firmy Bosch Rexroth. Po stronie hydraulicznej jest to pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym oraz blok hydrauliczny z trzema drogowymi regulatorami przepływu, natomiast po stronie elektronicznej kontroler typu RC wraz z oprogramowaniem, moduł rozszerzeń typu RCE oraz wyświetlacz DI3.

System jest przeznaczony do sterowania silnikami posypywarki w celu precyzyjnego dozowania materiału i pomiarów realizowanych w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego. Ustawiona na początku wartość może być na bieżąco regulowana przez operatora za pomocą wyświetlacza DI3. W układzie hydraulicznym zastosowano proporcjonalny regulator przepływu KUDSR ze zintegrowanym kompensatorem ciśnienia. Jest to zawór nabojowy bezpośredniego sterowania o konstrukcji suwakowej, który w sposób bezstopniowy reguluje natężenie przepływu oleju hydraulicznego proporcjonalnie do prądowego sygnału wejściowego.

Rys. 2. Elementy składowe systemu sterowania posypywarką

Kompensacja ciśnienia umożliwia utrzymywanie w zaworze (na suwaku sterującym) stałej różnicy ciśnienia niezależnie od zmiany ciśnienia w przyłączu 1, 2 i 3, a tym samym stałego przepływu zależnego tylko od wielkości przemieszczenia suwaka sterującego (Rys. 3). Po wyłączeniu zasilania elektromagnesu proporcjonalnego suwak sterujący zostaje ponownie przesterowany do położenia początkowego przez sprężynę regulacyjną. Teraz całe natężenie przepływu jest skierowane w kierunku od przyłącza głównego 1 bezpośrednio do przyłącza 2. Układ ręcznego przesterowania pozwala na przestawianie zaworu bez zasilania elektromagnesu.

Po stronie elektronicznej system steruje trzema podstawowymi regulowanymi parametrami: gęstością posypywania [g/m²], szerokością posypywania m] oraz asymetrią posypywania [m]. Zgodnie z tymi wartościami oraz z uwzględnieniem prędkości pojazdu kontroler typu RC wyznacza wymagane prędkości silników hydraulicznych i kontroluje prędkość, aby utrzymać wymaganą gęstość posypywania na metr kwadratowy. Precyzja działania zależy wyłącznie od elementów mechanicznych oraz od dokładności zastosowanych czujników. Dzięki zastosowaniu czujników prędkości informacje dotyczące ilości zużytego materiału mogą być przechowywane w systemie oraz wyświetlane z wysoką dokładnością.

Rys. 3. 3-drogowy proporcjonalny regulator przepływu KUDSR

W układzie sterowania maszyny jest ponad 100 regulowanych parametrów określających pracę jej elementów składowych. Są to zarówno parametry kalibracyjne elementów, parametry sterownika jak też regulacji zadanych charakterystyk w cyklu automatycznym, oraz - w zależności od wyposażenia parametry silnika spalinowego, czujników temperatury nawierzchni, czujniki solanki poziomu materiału itp.

Wyświetlacz DI3 spełnia kilka istotnych funkcji. Oprócz głównej tzw. roboczej służącej operatorowi do obsługi urządzenia podczas pracy np. włączania i wyłączania odbiorników oraz regulacji gęstości i szerokości posypywania, posiada również możliwość wyświetlania liczników zużycia materiału, czasu pracy, przebytej drogi itp. Dość istotną cechą jest ekran serwisowy używany do diagnostyki, sygnalizacji błędów i wyświetlania danych procesowych. Na tym ekranie dostępne są również funkcje kalibracji.

Reasumując, proponowany układ ISC umożliwia użytkownikom:

• precyzyjne i płynne dozowanie materiału (regulacja gęstości z dokładnością do 1 g/m² ),
• sterowanie pracą trzech lub dwóch silników hydraulicznych w pętli ze sprzężeniem zwrotnym,
• automatyczną regulację dozowania na podstawie pomiarów temperatury i stanu nawierzchni,
• kontrolę i monitoring podstawowych parametrów pracy maszyny,
• diagnostykę układu oraz sygnalizację błędów ,
• magistralę CANbus do wymiany informacji w interfejsami zewnętrznymi (monitorowanie, wydruki, GPS, itp.),
• sterowanie dozowaniem materiałów stałych i płynnych z możliwością regulacji proporcji,
• możliwość wyboru opcji i regulacji za pomocą narzędzi serwisowych systemu BODAS,
• spełnienie wymagań norm europejskich dla zimowego utrzymania dróg.