FPGA在摊铺机自动调平系统中的应用
浅谈摊铺机自动找平应用
浅谈摊铺机自动找平应用王彦洲【摘要】高等级公路的建设质量评价标准之一就是路面的平整度,路面平整度控制作为路面建设的重要环节,是保证施工质量的重要手段之一.通过对实际建设工程的分析,针对水泥混凝土公路建设施工之中的摊铺机找平技术和应用进行了介绍.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2017(000)021【总页数】2页(P100-101)【关键词】摊铺机;自动找平;公路施工;应用【作者】王彦洲【作者单位】黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司,黑龙江安达 151400【正文语种】中文在公路工程的施工建设过程之中，摊铺机的使用极大的提高了公路建设的效率和质量，当前的公路工程之中摊铺机的使用频率极高。
在摊铺施工之中，其自动找平设备的安装和使用对于其性能和公路质量的进一步提升有着决定性的作用。
摊铺机的自动找平系统的运作效率和质量直接决定公路建设的平整度，因此，在未来的施工机械开发和优化之中，技术人员需要对摊铺机的自动找平系统进行不断的优化和发展，不断提升摊铺机的性能，使得自动找平系统的效率和效益不断提升。
摊铺机的自动找平系统的结构和工作原理是影响其正常运行和质量的重要组成，因此，对动自动找平系统的优化应该从其结构和原理上进行。
目前，对摊铺机的自动找平系统的优化和发展主要是以大型化、小型化、系列化以及多功能化、高性能化、智能化方向发展，下文对于设备的发展趋势进行了进一步的说明。
2.1 大型化、系列化。
当前全幅摊铺机已经逐渐在道路施工之中被使用，高速公路建设之中使用全幅摊铺机可以高效率高质量的完成铺设作业，有效的提高了铺设的质量和效率，比起传统的多台摊铺机并行铺设，全幅摊铺机减少了竖向接缝的存在，有效提升了道路铺设质量。
全幅摊铺机的宽度已经达到了15m，摊铺厚度可以达到40cm，与当前高等级公路的发展的要求相适应。
摊铺机大型化可以满足高等级公路的建设要求，也提升了建设效率。
但是，在城市建设过程的道路铺设之中，比如林荫道等小型的道路工程之中，就要求使用小型化摊铺机，因此，在未来的发展之中，摊铺机研究人员研究的趋势是摊铺机的大型化和系列化，在提升摊铺机的体积的摊铺宽度的同时还需要对小型化设备进行开发，保证摊铺机系列机械可以应用于多种道路工程的建设使用之中。
沥青混凝土摊铺机自动调平电控系统
由于高频电磁间接受的是开关信号其开口量即流量大小与开关信号的脉宽长度有关而脉冲信号的大小对它影响很小且高频电磁阀只要打开就基本是全开口不像比例电磁阀那样在零开口附近工作容易堵塞卡死因此相对连续模拟量控制的比例电磁阀来说其抗干扰能力强可靠特别是对油液清洁度要求比比例电磁阀低而且适用的温度范围广对环境要求低
后借助于电子与液压元件来实现调节 。 有两种 ， 即改变脉冲宽度和改变脉冲频率。当偏差值小 ， 位于死 区 在上述 的各种调节方 式中 ， 目前 电一液 式应用得最广泛 。根 内时 ， 系统不起调节作 用。 据调节原理不 同、 液式 自动调平系统又分为开关式 、 电一 比例式和 当偏差越过死区而进入脉冲区时 ， 制器便以宽度或频率与 控
要求 。在实际应用 中， 通常是根据道路不 平度 的变化随时调节两 可看 出， 这种调平系统的性 能不是很理想 ， 所以 目前甩得很少。 大臂牵 引点的垂直 高度 ， 以弥补浮动熨平板 的不足 ， 使摊铺 的路 ２ 比例式 自动调 平系统 面平整度 符合技术要求 ， 而不受路基不平度 影响 ， 这就是熨 平板 这种系统的特点是 ： 根据偏差信 号的大小 以相应 的快慢速度
摊铺机自动找平系统
摊铺机自动找平系统作者：曹清芳来源：《中国科技博览》2012年第26期[摘要]：通过对自动找平系统控制原理的介绍，对摊铺机的自动找平系统分析了自动找平的实现装置、液压系统原理、电液调平控制原理的组成，为路面机械作业人员的技能培训及实际操作故障排除提供了资料。
[关键词]：摊铺机自动找平系统电液转换元件摊铺机熨平板比例电磁阀电液调平控制中图分类号：TP21/27 文献标识码：TP 文章编号：1009-914X（2012）26-0027-01一、概述自动找平系统广泛应用于摊铺机、平地机等各种工程机械上，它可以大大提高机械的作业质量和自动化程度。
自动找平系统的控制对象是各种工程机械上的工作装置，如沥青摊铺机的熨平板、平地机的回转机架等等。
这些工作装置均由液压缸来控制其升降的位移量，液压缸在电液转换元件的控制下，输出所需的运动和动力。
电液转换元件是整个自动找平系统控制和动力传递的核心，它接收控制器所给的信号，并进行功率放大，转换成液压信号去控制液压缸的运动。
控制器将指令信号与反馈信号进行比较和加工，并向电液转换元件发出指令。
随着传感器技术的不断发展，自动找平系统中的反馈检测元件也由原来单一的接触式传感器发展为非接触式如激光传感器、声纳传感器等。
自动找平系统控制原理框图如下：二、摊铺机自动找平系统摊铺机是应用自动找平系统最多的工程机械之一。
高等级的路面（包括机场跑道等）对其面层的平整度均要求较高，一般要求使用3m直尺平整度小于1mm。
这就对铺筑高等级路面的摊铺机提出了较高的要求，要求摊铺机装备有较高精度和灵敏度，性能可靠的自动找平系统。
自动找平装置早期的沥青摊铺机并没有专门的自动找平装置，而是采用了浮动熨平板，使其具有一定的找平功能，我单位购进的2LTLZ45A沥青混凝土摊铺机的工作原理如图所示：浮动熨平板的主要功能是将混合料刮平并予以压实，其自身亦有一定的找平能力。
当工作角α为常值时，铺筑的路面厚度均匀、平整。
摊铺机自动调平的合理使用
板后沿的高度差） 被吞进的物料全部经预压实从熨平
板底板 后沿抹 出，熨平板 底板 也就 自然形 成 了一个 与 路面 的夹角 ， 为 仰角 称 常用来 表述摊 铺机 的工 作原理 和 熨平 装置 的受力状 态 。 对于某种 结构 的熨 平装 置 ， 在
一
来 的仰角为止 飘浮在新的离地高度上． 又处于动力平
器 的夯击 反力这 些力 的作用 于动力 平衡状 态 ， 浮 处 飘
在一定的离地高度上。这时， 熨平装置的收料部分（ 熨
平板 护 板 、 捣头 、 平 板底 板 等 ） 产 生 了一 个 稳 定 振 熨 就 的吞 料高 度和 吞料 高差 （ Hale Waihona Puke 料 口上 沿高 度 与熨平 板底
熨 平装 置 的支承 反力必 然发 生变 化。熨 平装 置在 变化 中 的支 承反 力作用 下 绕 着 大臂前 铰 点 向上或 向下摆 动（ 也就 是 跟 随 大臂 前 铰 点 上 下 移 动）一 直 到 恢 复 原 ，
刘 来友 ， 迎 吉 韩
（ 山东 省 青 州 市 公路 局 ， 东 青 州 ２ ２ ０ ） 山 ６ ５０
摘 要 ： 根据 摊铺 机 的作业 特 点 ， 析 了摊铺 机 的 自动 调平 能力 和 自动调 平 工作 原理 ， 分 分别 从 自动 调平 系统 的基准 设置 以及 纵 、 向控制 器 的选 用 、 横 安装 、 调整 等方 面提 出了 自动 调平 系统 的合 理使用 方法 。 关键 词 ： 铺机 ； 摊 自动 调平 ； 制器 ； 区 控 死
在摊铺 过程 中， 角 是在不 断地变 化着 的 。 角变 仰 仰
化对 平整度 十 分不利 ， 引起 仰角 变化 的原 因有 以下２ 个 方面 。
（）大臂 前铰 点 高度 发 生 变化 。如 果基 层 凹 凸不 １ 平 ， 整度 差 ， 铺机 行驶 在这 样 的基 层上 ， 轮（ 履 平 摊 车 或 带） 到地 面 的阶跃干 扰后 ， 臂前 铰 点将绕 着熨 平 板 受 大 后沿 摆动 ， 即跟 随主机 车 轮（ 履 带） 降而升 降 ， 降 或 升 升 量 约 等 于 车轮 ｆ 履 带） 降量 的 １ （ 或 升 ／ 因大 臂 前 铰 点 约 ２ 在 前后 桥或 履带 接地 长度 的 中部）从 而 改变 了熨 平板 ， 的仰角 。熨 平板仰 角发 生变 化后 ， 吞料 高度（ 料量） 吞 也
摊铺机自动找平控制系统设计研究论文
摊铺机自动找平控制系统设计研究论文摊铺机自动找平控制系统设计研究论文1.摊铺机自动找平控制系统设计关键控制参数。
摊铺机自动找平控制系统中有着较多的关键控制参数，其中对设备影响比较大的有灵敏度、恒速调节等。
在应用摊铺机时，首先需要对地面进行清理，还要保证施工人员的技术能力，要对传感器进行优化，避免传感器掉落，还要避免超声波受到障碍物的干扰。
在对自动找平控制器进行设计时，需要设置窗口值以及故障区，要避免操作人员出现失误问题。
自动找平控制系统优化时，要划分不同的区域，对不同的区域要采用不同的设计方法，一定要具有针对性，只有控制好各个区域功能的正常发挥，保证设备恒速运动，才能保证路面摊铺的效果。
在自动找平控制系统设计中，将控制摊铺层路面高度的误差分成死区、比例脉冲区、恒速调节区、故障区4个区域。
这4个区域的设置决定了摊铺出来的路面平整度的好坏。
操作人员可根据路面施工的要求设置相应的值，使得摊铺机白动找平系统在摊铺过程中确保路面平整度要求的前提下以最稳定的状态运行。
在摊铺机工作时，空气温度、湿度的变化和风速的影响等多方面的干扰使传感器采集的高度信号必然会产生一定的误差。
（1）死区是指在理想摊铺高度附近，与理想的摊铺高度值相差很小的一小块区域。
当熨平板的高度误差处在这块区域内时，系统不对熨平板进行任何调节。
死区的大小决定了摊铺机在运行过程中熨平板振荡的剧烈程度。
死区不能过大，其大小必须小于路面摊铺高度误差，否则摊铺机摊铺出来的路面必然达不到路面的平整度要求。
但是在满足上述条件的前提下，死区也不能无限制地调小，死区太小则会引起系统的超调，使得熨平板发生振荡。
所以，死区的调节必须在保证路面平整度的前提下尽可能地减少系统超调的`发生。
（2）当系统检测到的高度误差大于死区设定的高度值，进入了比例脉冲区，此时控制系统对电磁阀采用比例式控制方式。
这个区域的大小和路面对平整度的要求直接相关。
如果路面对平整度要求较高，此时的比例脉冲区也相应要缩小，以确保熨平板对路面高度变化的快速反应。
一种摊铺机自动找平控制系统[发明专利]
![一种摊铺机自动找平控制系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5569bfd49a89680203d8ce2f0066f5335b816775.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611030549.0(22)申请日 2016.11.22(71)申请人 李彦松地址 110000 辽宁省沈阳市和平区市府大路216号6号楼3单元308室(72)发明人 李彦松 (51)Int.Cl.E01C 19/12(2006.01)E01C 19/18(2006.01)(54)发明名称一种摊铺机自动找平控制系统(57)摘要一种摊铺机自动找平控制系统，自动找平液压系统采用2个电磁阀来控制左右工作油缸的上下2个腔的油路通断，从而达到控制活塞行程的目的。
控制核心是通过控制电磁阀的油路流向来控制活塞的上升和下降，通过改变电磁阀的通断时间来控制活塞的运动速度。
实现熨平板对路面波动的自动补偿。
该找平控制系统具有操作简单、运行可靠、界面直观等优点，对类似找平设备的设计和开发具有良好的借鉴作用。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 108086093 A 2018.05.29C N 108086093A1.一种摊铺机自动找平控制系统，其特征是：所述自动找平液压系统采用2个电磁阀来控制左右工作油缸的上下2个腔的油路通断，从而达到控制活塞行程的目的。
2.根据权利要求1所述的一种摊铺机自动找平控制系统，其特征是：所述自动找平控制系统的控制核心是通过控制电磁阀的油路流向来控制活塞的上升和下降，通过改变电磁阀的通断时间来控制活塞的运动速度，实现熨平板对路面波动的自动补偿。
3.根据权利要求1所述的一种摊铺机自动找平控制系统，其特征是：所述摊铺机自动找平控制系统就是根据路面的平整度情况来控制熨平板的仰角，从而使摊铺出来的路面能够达到规定的平整度要求，在摊铺机的工作过程中，摊铺机自身工作特性和手工操作的误差(如基准线的布置，超声波探头的位置)以及摊铺机工作环境直接影响到自动找平控制系统的控制精度。
4.根据权利要求1所述的一种摊铺机自动找平控制系统，其特征是：所述自动找平控制系统设计中，将控制摊铺层路面高度的误差分成死区、比例脉冲区、恒速调节区、故障区4个区域，这4个区域的设置决定了摊铺出来的路面平整度的好坏，操作人员可根据路面施工的要求设置相应的值，使得摊铺机自动找平系统在摊铺过程中确保路面平整度要求的前提下以最稳定的状态运行。
沥青摊铺机自动找平装置应用浅析
用浮动 式熨平装置工作仰角 的改 变来实现 的。 熨平装置通过左右两牵 引大臂 ，借助于液压油 缸铰接在主机架两侧 ，主机通过左右牵引大臂 拖着熨平装置前进 ，同时通过液压油缸来 改变 其工作仰角的大小， 达到改变摊铺厚度 的 目的。 沥青摊 铺机 的浮动熨平 装置依赖 其 固有 的自找平特性 ，可以按 比例地消除路基或 路面 不平整度 ，但远 不能满足现代汽车高速行驶 对 路面平整度的严格要求。 因此 ， 自动找平控制装 置便应运而生 。它是在浮动熨平装置 固有 的 自 找平特性的基础上 ， 进一步控制其调平性能 ， 并 以路基起伏变化为主要控制对象的 自 动控制 系 统。 国外 自动控制系统始于 ２ 世纪 ６ 年代初 ， Ｏ ｏ 自那 以后 ， 随着 电子技术 、 液压技术 、 械制造 机 技术等的迅速发展 ，无论是这种控制系统所依 赖的原理 ， 还是它所应用的控制元件 ， 都经历 了 不断发展 、 完善和提高的过程 ， 如今 已发展达到 很高的水平 ，使摊铺机 能满足任何工况的严格 要 求 ， 铺的路 面平整 度可达到 ３ 所 ｍ直 尺检查 误差为 ±２ ｍｍ之 内， 甚至更 高的标 准。 自动找平装 置的功能 就是能根 据要求 和 需要 ， 利用 电一液等 自 动化控制系统 ， 自动调整 和改变熨平装置工作仰角的大小 ， 使摊铺 机能 根据设定和要求铺 出一个高平整度和合 理拱 度 的摊铺层。 其工作原理为 ： 按照摊铺作业 的具体 要求 ， 调节出合适 的摊铺厚度、 速度 和供料系统 的有关参数值 ， 设定好熨平装置的工作仰角 ， 弓 形架或小 滑靴与钢丝绳之间 的 ４ ５度 夹 角 以及 路面拱度 等。 作业开始时所摊铺 的 １ ～ ．倍摊 ． １ ０ ５
以达到上一面层良好 的平整度的 目的。其 原理 常用的纵 向参考基准有 浮动拖梁 、张 紧钢 类似于杠杆 ，即将杠杆的支点安置于受外界 因 丝或已完工 的摊铺层。经验证 明， 多层摊铺时 ， 素影响较小的新摊铺层上 ，而下一层 次的许 多 最下面的一层摊铺选用张紧钢 丝作为基准 。这 不平整 因素被梁体结构分解、 缩小若干倍 ， 使传 是因为路基平整度不是很好 ，而张紧钢丝是 以 感器得到一个相对稳定或波动幅度较小 的控制 地球为参照系的绝对基 准，以理论上讲是绝对 信号 。 与上一方法比较 ， 在下一层次的平整度 良 精确的 ， 但无法排除人为的误差 、 测量误差和器 好 的前提下 ，走雪撬的方法显 然优 于钢丝绳控 材的变形 ，因此在使用 中应严格按使用要求进 制方法 。 行。 第一层铺完后 ， 这时可用 已完工 的摊铺层作 结束语 为基准并配以浮动拖梁 。浮动拖梁随摊铺机同 通过以上论述 ，可以为其它高等级公路路 步在基 面上滑动或滚动 ，最上面的一层摊铺不 面施工中的平整度控制提供借鉴意义 ，也可 以 应使用 自 动调平装置 ，只靠摊铺机本身的 自动 为国内有关公路机械厂家提供一个建议。 调平功能去工作 ，其平整度往 往比使 用 自动调 参 考 文献 平装 置好得 多 ， 摊铺机愈大 ， 效果愈 明显 ， 使 【】 来 友， 迎 吉 ． 铺 机 自动 调 平 的 合 理使 用 如 １刘 韩 摊 用轻型或 自调平 功能不佳的摊铺机 ，应 尽量使 筑 路 机 械 与 施 工机 械 化 ，Ｏ ４４） ２ｏ（ ． 用长拖梁作基准， 切勿使用张紧钢丝。 【】 ２王剑 波． 于 Ｃ Ｎ总线的 混凝土摊铺机 自动 基 Ａ ２ 正确选用纵 向和横向坡度传感器 ， 之 找平控制 系统『． ． ２ 使 Ｊ 国防科技 大学，Ｏ ６ １ ２ｏ． 形成最佳匹配 ， 有助于提高摊铺质量 。 当摊铺 宽 ｆ】 新 荣， 祖 望 ． 于 Ｐ Ｃ 的数 字 式 自动 找 平 ３张 孙 基 Ｌ 度不大于 ７ ｍ时 ， ． ５ 摊铺宽度接近摊铺机 的基本 控制 器的研制『１ Ｊ建筑机械， ｏ （０ ． ． ２ １１） ｏ 宽度 ， 熨平板的组合刚度大 ， 应使用一侧纵 向基 【】 ４张欣荣． 沥青混凝 土摊铺机熨 平装置动 力学 准和一个 横向调平装置 ， 二者匹配 ， 达到调平 的 模 型 与 自动 找 平数 字式 控 制 器 的 研 究 ｆ１ Ｄ＿ 西安 ： 目的； 当摊铺宽度大于 ７ ｍ时 ， ． ５ 结构 刚度下降 ， 长安 大学，０Ｏ ２ｏ ． 在复杂的受力状态下 ， 容易发生变形 。 如采用纵 向 一 向组合调平 ，纵向动作 油缸不可能将熨 横 平板一侧抬高或放下 ，容易产生振荡使横坡传 感器所传输的信号严重失真 ， 势必产误调 ， 调平 系统不 能正常工作。这 时应采用双侧高度控制
摊铺机自动找平原理
摊铺机自动找平原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊摊铺机自动找平原理。
你说这摊铺机啊，就像是个神奇的大魔法师，能把那坑坑洼洼的路面变得平平整整。
想象一下啊，摊铺机在那路面上缓缓前行，就好像是一位经验丰富的舞者，优雅地迈着舞步。
它身上带着的那些传感器和控制系统，就像是舞者敏锐的感知力，能随时察觉到路面的不平整。
这自动找平原理呢，其实就是摊铺机通过各种高科技手段来让路面达到水平状态。
好比说，它有个像眼睛一样的东西，能看到路面的高低起伏，然后迅速做出反应，调整自己的工作状态。
这是不是很厉害？就好像我们走路一样，如果地上有个小坑，我们的脚会自然地调整一下，避免被绊倒。
摊铺机也是这样，只不过它的调整更加精确和迅速。
你看啊，要是没有这个自动找平，那铺出来的路面不就跟波浪似的，开车走在上面那得多颠簸啊！所以说，这个自动找平原理可太重要啦。
它就像是一个默默工作的幕后英雄，虽然我们平时可能不太会注意到它，但它却为我们的出行安全和舒适立下了汗马功劳。
而且啊，这摊铺机自动找平原理还在不断发展和进步呢！就像我们的手机一样，越来越智能，越来越厉害。
以后说不定能更加精准地找平，让路面像镜子一样光滑。
咱再想想，要是没有摊铺机的自动找平，那得需要多少工人拿着工具去一点点地平整路面啊，那得多费劲，多耗时啊！但是有了它，一切都变得轻松多了。
你说这科技是不是很神奇？它能让我们的生活变得更加便捷和美好。
摊铺机自动找平原理就是一个很好的例子，它让我们的道路更加平坦，让我们的出行更加顺畅。
所以啊，我们真应该好好感谢这些科技的进步，让我们的生活变得如此丰富多彩。
下次当你走在平坦的马路上时，可别忘了这背后有摊铺机自动找平原理的功劳哦！总之，摊铺机自动找平原理真的是太棒啦！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
【CN110042733A】一种摊铺机熨平板姿态控制方法及控制系统【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910299369.X(22)申请日 2019.04.15(71)申请人 徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司地址 221004 江苏省徐州市经济开发区桃山路1号(72)发明人 闫娟 杨波 杭磊 陶永生 冯虎 杨军民 井然 刘瑞 (74)专利代理机构 南京纵横知识产权代理有限公司 32224代理人 刘艳艳 董建林(51)Int.Cl.E01C 19/48(2006.01)(54)发明名称一种摊铺机熨平板姿态控制方法及控制系统(57)摘要本发明公开了一种摊铺机熨平板姿态控制方法及控制系统，通过检测车身和熨平板在X轴、Y轴方向上的角度，计算出熨平板的实际仰角值、横向坡度值；在起步前，控制找平油缸调整熨平板仰角，实现起步仰角的自设定；在起步后前进状态时，通过控制调整振捣转速的方法实现熨平板仰角的控制，通过检测熨平板X方向的角度可以实现横坡找平仪的功能；本发明首次提出通过振捣转速调整实现摊铺前进状态时的熨平板仰角调整；通过仰角控制实现摊铺速度与振捣速度的匹配，进而控制摊铺路面的密实度。
权利要求书2页 说明书7页 附图2页CN 110042733 A 2019.07.23C N 110042733A权 利 要 求 书1/2页CN 110042733 A1.一种摊铺机熨平板姿态控制方法，其特征在于，包括：获取S1主开关、S2摊铺/行驶档切换开关、S3振捣手自动切换开关信号，判断摊铺机工作状态；确定目标仰角值；计算实际仰角值：获取车身和熨平板在Y轴方向上的角度；根据车身和熨平板在Y轴方向上的角度，计算得到熨平板相对于车身的仰角值，即实际仰角值；将实际仰角值与目标仰角值进行比较，比较实际仰角值与目标仰角值之间的大小，并判断实际仰角值与目标仰角值之间的差值是否超过误差范围值；当S3振捣手自动切换开关在自动档，摊铺/行驶档切换开关在摊铺档位，且停车状态时；响应于实际仰角值与目标仰角值之间的差值超过误差范围值，根据实际仰角值与目标仰角值之间的差值发出指令控制找平油缸升降自动调整熨平板仰角，直至实际仰角值与目标仰角值的差值不超过误差范围值。
沥青混凝土摊铺机自动找平装置的工作原理分析及应用
沥青混凝土摊铺机自动找平装置的工作原理分析及应用【摘要】本文通过对沥青混凝土摊铺机自动找平梁结构及原理分析，联系实践经验提出其运用技巧，为路面施工中的平整度控制提出建议。
【关键词】摊铺机，自动找平装置，原理分析及应用【abstract 】this article through to the asphalt concrete paver beam structure and the principle of automatic make level analysis, contact the practice experience puts forward the skill, the flatness control for pavement construction are proposed.【key words 】paver, automatic make level device, analyzed the principle and application平整度是评价道路使用质量的重要参数，因此平整度控制也是路面施工控制中的一个关键环节。
良好的平整度来源于：①基底和各结构层的稳定性，无突变的、不均匀的沉降；②各结构层本身连续、均衡的压实度和平整度水平，较小的变异性；③施工工艺中，基准面的设定，沥青混凝土的拌和、摊铺、碾压，以及接缝处理等，各个环节的精细操作。
其中，如何在路面施工过程中，为摊铺机行走提供一个准确的平整度参照系，是达到良好的平整度水平的先决条件之一。
一、自动找平装置的工作原理当沥青砼摊铺机（以下简称摊铺机）在摊铺作业时，熨平板通过两侧牵引大臂由主机牵引进行摊铺，熨平板处于浮动状态，这种浮动式熨平板对路基不平整有初步的滤波和滞后效应，具有一定的调平功能，但它只能消除波长较短的凸凹不平。
摊铺机自动找平装置可以使摊铺机根据基层的高低不平随时自动调整牵引大臂牵引点的垂直高度，从而改变摊铺厚度，提高路面平整度。
智能控制技术在摊铺机上的应用
智能控制技术在摊铺机上的应用
智能控制技术在摊铺机上的应用可以更加高效地进行道路施工和改善施工质量。
以下是一些常见的智能控制技术在摊铺机上的应用：
1. 自动坡度控制：智能控制技术可以通过激光传感器或GPS定位系统实时获取道路的坡度信息，并通过控制器调整摊铺机的倾斜角度，以确保道路的坡度符合设计要求，提高道路的平整度和排水性能。
2. 自动厚度控制：传统的摊铺机需要由操作员根据经验和观察来调整摊铺的沥青厚度，而智能控制技术可以利用传感器和控制器实时监测摊铺的沥青厚度，并根据设计要求自动调整摊铺机的沥青供给量，以确保道路的厚度均匀一致。
3. 自动振动控制：摊铺机通常配备振动系统来提高沥青的密实度，但传统的振动控制通常是由操作员根据经验和感觉来调整的。
智能控制技术可以利用传感器实时监测道路的密实度，并通过控制器自动调整振动系统的频率和振幅，以实现更加精确和一致的沥青密实效果。
4. 自动施工记录和数据管理：智能控制技术可以将道路施工过程中的关键参数和数据实时记录和传输到后台管理系统，包括施工时间、坡度、厚度、振动频率等。
这些数据可以用于施工质量的评估和改进，并提供施工过程的可追溯性和合规性。
总的来说，智能控制技术可以提高摊铺机的施工效率和施工质量，减少人为操作的误差，降低施工成本，提升道路的性能和寿命。
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的测量 ， 由单 片机 Ａ ８ Ｃ １ Ｔ９ ５ 完成信号的启动以及数据的处理 ， 能够克服环境温度及其它 因素 的影 响， 大大提高 了系统 的检测精度 和灵活 性 ， 而且 系统
的 集 成 度 高 ， 于进 行 系统 功 能 升 级 。 便
关键词 ：Ｐ Ａ； Ｆ Ｇ 单片机 ； 超声波 ； 测距
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的抗 干扰能 力 ， 明显改 善 了调 平系统 的综合 性 能。 ＦＧ Ｐ Ａ是新 型的 高性 能 的可编 程逻辑 器件 ， 集成 度 其 很高， 内部 有 丰 富 的 寄存 器 资源 和布 线 资 源 ， 用 于 高 适 速、 高密 度 的高端数 字 电路领域 设计 。 因此 ， 系统 将 大 本 部分 功 能集成 在 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ中 ， 有利 于 系统 的再 开发 、 调试 和 升级 。本 文利用 现 场 可 编 程 门阵 列 （ Ｐ Ａ） Ｆ Ｇ 设计 了一 种
高度。第六路超声波换能器安装在测距仪的左侧 ， 在测
距仪 的右侧 相应 位置 安 装 一块 标 准 档 板 ， 于 进 行 温度 用
补偿 ， 能够 较准确 的测量 当时环 境下 的声 速 。
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图如 图 １ 。该 测 距 系统 由六 路 超 声 波换 能器 构 成 ， 中 其 五路用 于检 测距离 ， 六 路 进行 温 度补 偿 。检 测 距 离 的 第 五路超 声波换 能器等 问距 地分 别安 装在 测距 仪 的 固定 板 上， 安装 中必 须保证 各探 头始 终与地 面 垂直 ， 因为 超声 波 换 能器 收发 同体 ， 波 束 角较 小 ， 其 近乎 垂 直 发 射 、 直 接 垂
收， 能够有 效保证 各 个探 头 检 测 到 水平 地 面 的垂 直 测量
调平 系统 的开 发研究 具有 重要 的工程应 用价值 。
从 ２ 纪９ ０世 ｏ年 代 起 ， 接 触式 自动 调 平 系统 逐 渐 非 出现 ， 大大 提高 了摊 铺 机 的质 量 和 经济 效 益 。超声 波 非 接触式 平衡 梁应 用超 声 波 的方 向性 、 反射 性 等 特性 原 理 进行 检测 ， 克服 了接触 式调平 基准 的不 足 ， 由于超声波 具 有频 率高 、 波长短 、 向性强 、 指 能量 消耗缓 慢 、 播距离 较 传 远 、 受 电磁干扰 、 不 回波表现 稳定 ， 测量精 度高 等优点 ， 而
用来 同步 启 动 六 路 超 声 波 发 射 ， 过 分 频 Ｆ Ｇ 得 到 通 ＰＡ
摊铺机采用的超声波测距系统， 该测距系统由六路超声波 换能 器 构 成 ， 用 Ｆ Ｇ 利 Ｐ Ａ来 完 成 时 间 的测 量 ， 由单 片 机
Ａ ８Ｃ１ Ｔ ９５ 完成信号 的启动以及数据 的处理 ， 能够克服环境 温
１ 引 言
本摊 铺 机 采 用 的 超 声 波 测 距 系 统 由单 片 机 、 Ｐ Ａ ＦＧ （ 现场 可编程 门阵 列 ）６对 收发 同 体 的超 声 波换 能器 、 、 功 放电路 、 回波 高增益 放 大 电路 、 通 滤波 电路 、 带 比较 整 形
近年 来 ， 国经 济快 速发 展 ， 我 高等 级公路 建设 进入 了
时， 同时进行 软件 延时 ， 以有 效屏 蔽脉 冲发射 期 间信号 的
毕虹等：Ｐ Ａ在摊铺机 自动调 平系统 中的应 用 ＦＧ
ＦＧ Ｐ Ａ在 摊 铺 机 自动 调 平 系统 中 的 应 用
Ｔ ｅ Ｕｌ ａ ｏ ｉ ｅ ｓ ｒｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｄ ｏ ｈ ｔ ｓ ｎ ｃ Ｍ ａ ｕ ｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ Ｂａ ｅ ｎ ＦＰＧＡ ｒ
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图 １ 系统 构 成 框 图
２ ２ 系统 工作原 理 ．
该超 声波测 距 系统 中 ， 片机 与 Ｆ Ｇ 单 Ｐ Ａ是 该 测 距 仪
的关 键部 件 ， 协调 各个 模块 的工 作 ， 片机 发 出控制 信号 单
迅 猛发展 时期 ， 交通 设施 的投 入也急 剧增 大 ， 因而提高 了
对 高等级公 路 建设 的质 量要求 。路 面平整度 是评 价高 等
级公 路施 工质 量 的重要 指 标 ， 整 度较 差 的 公路 会 导致 平
电路 以及 与 主控制 器 的通 讯 接 口电 路组 成 ， 系统 构 成 框
毕
摘虹Leabharlann 智 丙辉 （ 原科 技 大 学 ， 太 山西 太 原 ０（ｒ ） ３ ２ Ｋ４
要 ： 文利 用 现 场 可 编 程 门 阵 列 （ Ｐ Ａ） 计 了一 种摊 铺机 采 用 的超 声 波测 距 系统 ， 测 距 系统 由六 路 超 声 波 换 能 器 构 成 ， 用 Ｆ： 本 ＦＧ 设 该 利 Ｉ ￣Ａ来 完 成 时 间
度及其它 因素 的影 响， 大提高 了系统 的检 测精度 和灵 活 大
１ Ｋｚ ２ Ｈ 的方波脉冲 ， ５ 通过功率放大后去驱动超声波换能
器 ， 次发射 ８ 脉 冲 ， 每 个 之后 启 动 计 时计 数 器开 始 计 时 ， 当六路 超声 波接收 完 回波信 号 以后 ， 闭 计 数器 停 止 计 关
车辆 振动 ， 重影 响行 车 的舒 适 性 ， 大 车辆 的运 营 开 严 增 支 ， 且加 速路 面 结构 破 坏 。摊 铺机 调 平 系 统性 能 的好 并
坏直 接影 响路 面平整 度 。沥青 混凝土 摊铺机 在路 面摊铺 作业 时 ， 仅依 靠摊 铺 机 浮动 式 熨平 板 自身 的找 平 能力 仅 已远 远不 能满 足现代 施工 的要求 ， 因此 ， 沥青摊 铺机 自动