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摘要：现如今，液压技术在各行业领域中得到了广泛的应用，也为其提供了诸多的便利。尤其是在工程机械、机床等行业得到了进一步的发展。目前液压传动的程度已经成为了一个衡量国家工业水平的关键标志，而液压机是该技术发展的衡量标准。伴随着液压成型技术的不断改善和优化，从而降低人为操作带来的误差影响。因此，对液压挖掘机系统进行自动化设计对促进液压挖掘机工作效率提升有着极大的作用和影响，优化操作系统、简化工作流程，最终达到挖掘机操作安全性和准确性的提升。本文根据液压挖掘机的液压自动控制系统设计主要原理，阐述了挖掘机自动控制的软件设计方式。
关键词：液压机械系统；自动化操作系统；设计
引言：液压挖掘机主要是通过操作人员操作液压手柄以及操纵杆去进行挖掘工作。其液压挖掘机的操作效率和操作人员的专业素养存在着很大的关系，然而在遇到工作量和工作强度大时，工作效率和精度都得不到有效的保障。因此，笔者根据液压挖掘机系统实施了自动化设计，这样在减轻操作人员工作强度的同时，也有利于工作效率的提升，从而在一定程度上的带动了电液控制技术的可持续性发展。笔者以WY1.5液压挖掘机为例，通过优化和改造液压系统的电液比，最终提升液压挖掘机的自动化操作功能和水平。
1、液压系统自动化设计的重要意义
随着国民经济水平的不断提升，工业领域也在迅速崛起。自动化设备作为目前最为前沿的技术，在工业生产中得到了广泛的普及和应用。机械生产和操作都全面实现了自动化。本文将计算机技术和自动化控制技术进行综合，具有编程简单、功能完善、组合灵活等特征和优势，弥补传统液压系统手动控制的弊端和不足，实现整个操作过程的自动化，在改善和优化液压机控制性能的基础上，提升了液压产品的质量，降低了人为因素对系统操作和应用的影响。
2、液压挖掘机的液压自动控制系统设计主要原理
2.1液压系统的优化和改造
WY1.5液压挖掘机中的液压系统主要由油箱、铲斗油缸、溢流阀、散热器和三联齿轮油泵等各个关键部件组成。为了确保高压油能够在杠杆系统和高压电控系统之间达到来回切换的目的。一方面，可以选择安装两个切换阀去完成。其中可以利用安装一个卸荷阀在系统不运转的情况下实现回流和卸荷[1]。另一方面可以利用一个合流阀去实现该系统的双泵合流，通过不断观察原来的手动杠杆系统就能发现在动臂处于提升的状态下，在经过一段时间下降后再快速提升，即使动臂下降的时间短且幅度较小，但安全风险也相当高。因此，可以在新的电控系统中安装一个单向阀，利用软件编程的方式去有效的控制电磁换向阀的工作情况，且系统在工作过程中不会受到操作人员的影响。
2.2液压系统元件类型的合理选择
在具体设计工作中我们可以对液压系统元件类型进行合理选择。在安装上文所提及的两个切换阀和卸荷阀时，可以选择具体型号的换向阀，即3W6A-61B/CG24N9Z5L；在装配合流阀时，可以选择型号为3W10A-31B/CG24N9Z5L的换向阀。其次，也可以选择型号规格为4WRE10E64-10B/24Z4/M的比例换向阀去安装动臂油缸和斗杆油缸。同时，也可以按照换向阀的流量大小亦或者原装置的工作压力，去合理选择单向节流阀和其他液压单向阀的型号，从而满足液压系统自动化设计要求。
3挖掘机自动控制的软件设计分析
3.1移动车辆控制器接口设计
为了有效的控制和调节电控挖掘机中所有执行功能的工作状态。首先应该对十组电磁比例阀进行优化和调节，则需要6块三位四通，通过电压为24V直流、最大电流为1.5A的电磁比例转向阀[2]。与此同时，在运用6块三位四通比例阀时，为了确保它们能够保持良好的工作状态，则需要设置12PWM接口进行孔子，促使它们可以完全接收三个模拟输入口的反馈信息。但是每个比例阀在一个时间段中只能由一个信号进行控制。因此，为了保证同一个比例阀能够对两个电磁比例线圈进行有效的控制，我们要选择1路控制信号和1路PWM接口去达到控制要求。经过以上的组合方式，我们完全可以采用六个PWM数字接口去全面控制液压挖掘机的所有工作装置。此外，移动车辆控制器中一共包含了十二个数字接口位置，可以选择输入口7去控制小型继电器，这样可以有效的切断或接通换向阀电源。PWM当做是数字口。所以数字口8可以用来控制卸荷阀，PWM口7则用来控制合流阀。
3.2挖掘机自动控制的设计方式
按照有效的设计要求，每个工作装置都需要通过控制器去完成操作动作。由于其中反馈信号的欠缺，则可以通过电磁比例的作用时间和开度大小去全面掌握各个工作装置的动作状态。整个流程都是采用主程序和子程序配合的情况完成的，再根据IEC61131的标准，各个子程序根据规定和要求去完成每个动作[3]。工作流程如下图1所示：
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挖掘机自动控制系统程序图1
在控制整个工作装置的子程序过程中，可以按照实测的数据去调整PWM口的输出电压，这样能够保证所有的子程序在稳定工作状态下按照一定的速度和效率去运行。最为关键的一点为了减少能量的损失，合流阀和卸荷阀需要严格按照一定的逻辑关系和工作装置同时进行和操作。另外，为了达到对合流阀和卸荷阀的自动控制，应该在主程序中去设置布尔型全局变量[4]。
结束语：综上所述，通过移动车辆控制器对液压挖掘机操作系统进行自动化设计和优化，发挥着其关键的作用和价值。一方面，突破了传统手动操作系统的弊端，通过人机相互合作的方式，及时调整和优化各项控制参数，带动液压挖掘机上升了一个新的阶段，实现了智能化和自动化控制，其具有良好的发展前景和较高的应用价值。对工业领域的发展起到了推动的作用，也为国民经济的发展具有巨大的促进作用。
参考文献：
[1]杨辉.机械设计制造中液压机械控制系统的应用[J].南方农机，2020，51（10）：169.
[2]李天舒.液压机械无级传动液压控制系统设计及特性分析[J].湖北农机化，2019（14）：82.
[3]王晨.液压机械系统的自动化设计[J].中国新技术新产品，2019（02）：35-36.
[4]黄智，程宏，奚鹰，李梦茹.机械液压无级变速平台控制系统设计[J].机电一体化，2017，23（07）：40-46.