CN101349902B - 一种倾角传感器绑定方法、控制器及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种倾角传感器绑定方法，该方法包括以下步骤：建立未绑定倾角传感器角度参数的传感器副本；操作未被绑定倾角传感器所在部件；接收各倾角传感器传送的数据；将接收的各倾角传感器角度参数与传感器副本中的倾角传感器角度参数进行对比；将角度参数发生变化的倾角传感器与操作的部件相关联，实现对倾角传感器的绑定。另外还提供了实现上述方法的控制器和系统。本发明提供的方法、控制器和系统能够使倾角传感器的存放更方便，并能够减少倾角传感器安装的工作量，提高了安装效率。

Description

一种倾角传感器绑定方法、控制器及系统

技术领域

本发明涉及一种工程机械的调试方法、系统，特别是涉及一种倾角传感器绑定方法、以及实现倾角传感器绑定的控制器及系统。

背景技术

在建筑机械、路面机械、港口机械、起重机械等工程机械领域中，为了实现对机械状态的实时监测，和对相关部件姿态的控制，常用的方法是在相应运动部件上安装倾角传感器，用倾角传感器向控制器传送所在部件的倾斜角度，根据倾角传感器传送的角度参数确定倾角传感器所在部件的姿态，实现对机械状态的监测和控制。

由于机械系统整体本身位置也是不断变化的，因此，对于各部件姿态的监测是以一个参照平面为基础进行的，而在初始状态，各部件相对于参照平面的倾斜角度，即初始倾斜角度也不相同。根据倾角传感器的工作原理，各倾角传感器传送的实时倾斜角度数据只与重力的方向相关，与各部件的初始倾斜角度没有必然关系。因此，在实际控制中，为了确定各部件姿态，需要将倾角传感器传送的实时倾斜角度数据与初始倾斜角度进行对比，根据对比的结果确定相应部件的姿态或状态。为了进行对比，在机械系统的控制器中，要保存各部件初始状态下相对于参照平面的初始倾斜角度；并且，要使倾角传感器传送的倾斜角度数据与该部件的初始倾斜角度相对应。要达到上述目的，就要建立倾角传感器与每个部件之间的一一对应关系。

为了保证倾角传感器与每个部件之间的一一对应关系，通常的作法是：在安装倾角传感器前，设计人员用计算机为每个倾角传感器标定一个标识号(ID)，并将该ID标识在倾角传感器上，并设定安装相应ID倾角传感器的部件，建立倾角传感器与部件的对应关系；安装时，由安装人员根据预先设定的对应关系，将倾角传感器安装在相应部件上。这样虽然能够达到一一对应的目的，但也存在一些不足：首先，为了避免倾角传感器安装错误，需要将倾角传感器按ID分类放置，这样就增加了存放倾角传感器的成本，不便于库房管理；同时，ID标号往往难以表述安装部件的具体信息，在安装时，往往需要设计人员的配合，需要多方人员的协调才能完成倾角传感器的安装，从而增加了安装的工作量，影响安装进度，另外，也非常容易产生安装错误。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的一个方面的目的是，提供一种倾角传感器绑定方法，该方法能够在倾角传感器安装后，自动建立倾角传感器与相应部件之间的一一对应关系，将倾角传感器与相应部件自动绑定。

本发明的第二个方面，还提供了一种倾角传感器绑定控制器，以实现对倾角传感器的自动绑定。

本发明的第三个方面，在提供倾角传感器绑定控制器基础上，还提供了一种倾角传感器绑定系统。

为了实现上述的第一个方面的目的，本发明提供了一种倾角传感器绑定方法，该方法包括以下步骤：

操作一未绑定倾角传感器所在部件，改变该部件相对于参照平面的倾斜角度；

接收各倾角传感器的传送的数据，所述的数据包括各倾角传感器的标示号ID和角度参数，所述的角度参数为倾角传感器所在部件相对于参照平面的倾斜角度；

将接收的各倾角传感器角度参数与传感器副本的角度参数进行对比，所述的传感器副本预置在控制器中，且包括未绑定倾角传感器的ID和角度参数；

将角度参数发生变化的倾角传感器与操作的部件相关联；

判断倾角传感器是否绑定完毕；如果是，结束绑定流程；如果否，返回操作一未绑定倾角传感器所在部件的步骤。

优选地，所述将角度参数发生变化的倾角传感器与操作的部件相关联的方法具体为：对于角度参数发生变化的倾角传感器，修改其预置的位置参数值为所操作的部件的参数值；所述控制器中预置各装有倾角传感器部件的参数。

优选地，将倾角传感器与操作的部件相关联时，还包括改变与该倾角传感器的位置参数值，控制器中预置有各倾角传感器的位置参数；

判断倾角传感器是否绑定完毕的步骤包括：

获取控制器中各倾角传感器位置参数值的总和；

将获取的总和值与预置的绑定值进行比较，如果总和值与绑定值相等，则判断为是；如果总和值与绑定值不相等，则判断为否；所述绑定值为系统中所有倾角传感器绑定后位置参数值的总和。

优选地，将获取的总和值与预置的绑定值进行比较后，若判断为否，则还包括：将获取的总和值与预置的多个甄别值进行对比，当总和值与其种一个甄别值相同时，判断相应未绑定倾角传感器所在的部件；所述的多个甄别值预置在控制器中，且包括倾角传感器未绑定完毕状态下，各倾角传感器位置参数值总和的所有可能值；所述所有可能值互不相同。

优选地，操作一未绑定倾角传感器所在部件之前，还包括：

接收各倾角传感器的传送的包括倾角传感器的ID和角度参数的数据；

将倾角传感器的ID和角度参数存储到控制器中，并预置各倾角传感器的位置参数。

优选地，操作一未绑定倾角传感器所在部件之前，还包括：

预置包括未绑定倾角传感器的ID和角度参数的传感器副本。

优选地，在操作一未绑定倾角传感器所在部件之前，还包括：

接收各倾角传感器的传送的包括倾角传感器的ID和角度参数的数据；

将倾角传感器的标示号ID和角度参数存储到控制器中。

优选地，在操作一未绑定倾角传感器所在部件之前，接收各倾角传感器的传送的数据之后还包括：检索控制器中是否存在倾角传感器的ID，如果是，则更新控制器中相对应倾角传感器的角度参数；如果否，则将倾角传感器的ID和角度参数存储到控制器中。

本发明的第二个方面，提供了一种倾角传感器绑定控制器，该控制器包括存储模块、接收模块和绑定模块；所述接收模块能够接收倾角传感器的传送的ID和角度参数，并将接收到的ID和角度参数传送到存储模块；所述存储模块能够存储接收到的倾角传感器的ID和角度参数；所述倾角传感器的ID与角度参数相对应；一个系统上的多个倾角传感器的ID互不相同；所述绑定模块能够存储包括未绑定倾角传感器ID和角度参数的传感器副本；所述绑定模块能够将存储模块内的倾角传感器角度参数与传感器副本中的角度参数进行对比，并将角度参数发生变化的倾角传感器与操作的部件相关联。

优选地，所述接收模块还能够定时接收倾角传感器传送的ID和角度参数；并将接收到的数据传送到存储模块；所述的存储模块还能够检索存储模块中是否存在接收到的倾角传感器ID，如果是，则能够更新相应倾角传感器的角度参数；如果否，则能够将该倾角传感器的ID和角度参数存储到存储模块中。

优选地，所述绑定模块中还预置有各装有倾角传感器部件的参数值；所述将角度参数发生变化的倾角传感器与操作的部件相关联，具体是，修改倾角传感器预置的位置参数值为所述操作的部件的参数值。

优选地，在所述存储模块中，还设有与各倾角传感器相对应的位置参数；还包括检测模块，所述的检测模块预置有绑定值，所述绑定值为系统中所有倾角传感器绑定后位置参数值的总和；所述检测模块能够获取存储模块中各倾角传感器位置参数值的总和，并能够将获取的总和值与绑定值进行比较，判断倾角传感器是否绑定完毕。

优选地，所述的检测模块还预置有多个甄别值；所述甄别值包括倾角传感器未绑定完毕状态下，各倾角传感器位置参数值总和的所有可能值；所述所有可能值互不相同；所述的检测模块能够将获取的总和值与预置的多个甄别值进行对比，当总和值与其种一个甄别值相同时，能够判断相应未绑定倾角传感器所在的部件。

优选地，所述接收模块未接收到倾角传感器传送的数据时，能够发出错误提示信息。

优选地，所述接收模块还能够向存储模块发送指令信号；所述存储模块能够根据指令信号将相应倾角传感器的位置参数值改变，以表示该倾角传感器未绑定。

优选地，所述的倾角传感器的ID为生产流水号。

优选地，所述存储模块中，多个已绑定的倾角传感器的位置参数值为公比为2的等比数列；所述未绑定的倾角传感器的位置参数值为0。

本发明的第三个方面，本发明还提供了一种倾角传感器绑定系统，该倾角传感器绑定系统包括多个倾角传感器、多个部件、输入端、控制器、指令输出端、显示终端和控制总线；所述多个部件包括相应的驱动机构；所述的控制器通过控制总线分别与倾角传感器、输入端、显示终端、指令输出端相连；所述的倾角传感器分别安装在不同的部件上；所述部件相对一个参照平面的倾斜角度能够发生变化；所述输入端用于输入指令；指令输出端与部件的驱动机构相连，用于控制相关部件相对于参照平面的倾斜角度；所述显示终端用于将执行结果输出；所述倾角传感器储存有倾角传感器的ID，和该倾角传感器所在部件相对于参照平面的倾斜角度参数；所述多个倾角传感器的ID互不相同；所述的控制器为上述的倾角传感器绑定控制器。

优选地，所述控制总线为485、422或CAN控制总线。

本发明提供的倾角传感器绑定方法通过在控制器中存储倾角传感器相应的数据，建立包括未绑定倾角传感器ID和角度参数的传感器副本；然后操作一部件，使一个安装有倾角传感器的部件相对于参照平面的倾斜角度改变，再将各倾角传感器传送到控制器的角度参数与传感器副本的角度参数进行对比，将角度参数变化的倾角传感器与操作部件相对应，实现对倾角传感器的绑定。本发明提供了的倾角传感器绑定方法在机械系统安装完毕后，通过控制器自动完成的，因此，在安装时，不需要安装部件与倾角传感器一一对应，倾角传感器可以与系统中各部件随意搭配，这样，在存放倾角传感器时，就不需要分类存放，减少了储存成本；在安装时，安装人员完全可以单独进行，不需要设计人员的配合，减少了安装时的工作量，简化安装过程，提高了安装效率，同时，也避免了安装错误的发生。

在进一步的技术方案中，通过获取各倾角传感器位置参数的总和的方式判断倾角传感器是否已经绑定完毕，可以使实施本发明提供的方法形成闭环自动控制，根据反馈机制，能够反复进行倾角传感器的绑定流程，实现全部倾角传感器的绑定，提高了倾角传感器绑定方法的自动化程度。

在进一步的技术方案中，根据总和判断出未绑定的倾角传感器所在的部件，可以进一步提高绑定的效率，降低运行成本。

在进一步的技术方案中，还包括一个倾角传感器数据自动存储的过程，避免了手动输入可能造成的错误，提高了绑定效率和绑定的准确性。

在进一步的技术方案中，还包括倾角传感器角度参数刷新的过程，可以实时监测各部件的姿态，实现对各部件的实时监控，以便于及时采取相应措施。

本发明的另一方面提供了一种倾角传感器绑定控制器，用于实施上述绑定方法，可以实现本发明的目的，克服现有技术的不足。

另外，本发明提供的倾角传感器绑定系统也具备相应的技术效果。

本发明提供的方法、控制器及系统适用于带有倾角传感器的工程机械的调试，特别适用于有多个倾角传感器的工程机械的调试。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的倾角传感器绑定方法流程图；

图2是本发明另一实施例提供的倾角传感器绑定方法流程图；

图3是本发明实施例中倾角传感器数据刷新流程图；

图4是本发明提供的倾角传感器绑定系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容进行详细描述，以下描述都是示范性或解释性的，具体的描述语言或顺序不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

根据本发明提供的方法，在安装倾角传感器时，倾角传感器与部件可以随意搭配，在工程机械安装完毕之后，为了确定装有倾角传感器的各部件相对于参考平面的倾斜角度，也要确定每个倾角传感器与相应部件的对应关系。根据现有技术部分的描述，确定相应部件的姿态或位置是通过将倾角传感器传送的角度参数与该部件相对于参考平面的初始倾斜角度相比较实现的；如果倾角传感器传送的数据与部件的初始倾斜角度没有建立一一对应关系，就无法确定部件的姿态或位置。在实际上，每个部件的初始倾斜角度与参照平面的倾斜角度可能不相同，需要在控制器中，确定每个倾角传感器传送的数据与相应部件初始倾斜角度之间的对应关系。因此，所述倾角传感器的绑定，是指在控制器中，将倾角传感器传送的数据与相应部件进行关联，确定倾角传感器与部件的一一对应关系，以便于对各部件的姿态进行实时监测。

本例中提供的倾角传感器绑定方法是以在控制器内中存储有关倾角传感器数据，并预置与倾角传感器相对应的位置参数为基础的；所述倾角传感器的数据包括ID和角度参数，所述的角度参数为倾角传感器所在部件相对于参照平面的倾斜角度；绑定倾角传感器位置参数值与未绑定倾角传感器位置参数值不相同，以使位置参数的值能够表示该倾角传感器是否已绑定；控制器中的倾角传感器数据来自于倾角传感器向控制器传送的数据；与之相适应，每个倾角传感器上可以设一定的数据帧格式，数据帧可以包括两个部分：ID字节和角度参数字节，以存储倾角传感器的ID，和该倾角传感器所在部件相对于参照平面的倾斜角度参数；一个系统上的多个倾角传感器的ID可以互不相同，以便于相互区分。

实施例提供的倾角传感器绑定方法是一种混凝土泵车中各节臂上安装的倾角传感器的绑定方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S201，建立包括未绑定倾角传感器ID和角度参数的传感器副本。由于倾角传感器的位置参数能够表示该倾角传感器是否已绑定，因此可以根据控制器中的位置参数识别未绑定倾角传感器，当然也可以通过其他方式识别未绑定倾角传感器，比如说：可以通过控制器的显示终端，也可以在倾角传感器的ID上设相应的标记以识别未绑定倾角传感器。在特殊情况下，也可以在实施绑定之前，预置包括未绑定倾角传感器ID和角度参数的传感器副本。本例中未绑定倾角传感器的位置参数设为0，因此，可以建立位置参数为0的传感器副本。

步骤S202，操作一未绑定倾角传感器所在部件，使该部件相对于参照平面的倾斜角度发生变化。本例中，混凝土泵车为初始调试，因此不必识别所操作部件上倾角传感器是否未绑定，另外，本领域技术人员可以理解，在机械系统不是初始调试时，由于部分倾角传感器已经建立了与相应部件的对应关系，没有对应倾角传感器的部件就是未绑定倾角传感器的部件，因此可以根据控制器的显示终端识别未绑定倾角传感器所在部件。另外，由于混凝土泵车节臂是顺序相连的，所述的4号节臂为未节臂，操作4号节臂时，1号、2号和3号节臂的姿态不会改变，而操作1号、2号或3号节臂时，就不只是一个节臂姿态会发生改变，因此本步骤中，选择操作4号节臂，这样就只有4号节臂上的倾角传感器的角度参数会产生变化。本领域技术人员可以理解，只要操作部件姿态的改变不会引起其他未绑定倾角传感器所在部件姿态的改变，就能保证下一步骤中，控制器中只有一个未绑定倾角传感器角度参数改变，将该倾角传感器与相应部件进行关联，实现对该倾角传感器绑定的目的。

步骤S203，接收各倾角传感器的传送的数据，数据中存有倾角传感器的ID和角度参数。由于一部件被操作，在一定的时间之后，倾角传感器传送到控制器的角度参数会有相应的变化。确定那一个传感器角度参数改变，就需要接收各部件上倾角传感器传送的角度参数，将控制器中存储的各倾角传感器角度参数进行更新。

步骤S204，将接收到的倾角传感器角度参数与传感器副本中的角度参数进行对比。由于操作的部件相对于参照平面的倾斜角度会发生了变化，接收的倾角传感器角度参数也必然产生相应变化，与传感器副本中的角度参数不相同，通过比较就能够发现角度参数发生变化的倾角传感器。

步骤S205，将角度参数发生变化的倾角传感器的ID与操作的部件相关联。由于仅操作一个未绑定倾角传感器所在部件，相应角度参数发生变化的倾角传感器也会有一个，这个倾角传感器就一定安装在操作的部件上，因此可以将该倾角传感器与该部件绑定。本例中，预置有各安装有倾角传感器的部件的参数，使控制器中角度参数发生变化的倾角传感器的位置参数与操作部件的参数相等，从而实现绑定。本步骤具体内容是：在控制器中，4号节臂的参数等于8，使角度参数变化的倾角传感器的位置参数也等于8，从而建立倾角传感器与4号节臂的关联关系，将倾角传感器与4号节臂绑定。本领域技术人员可以理解，将倾角传感器与相应部件关联的方式不限于通过位置参数实现，还可以将ID号与相应部件或部件参数相关联，实现倾角传感器的绑定；当然，在控制器输出界面上，操作人员也可以通过观察到角度参数发生变化的倾角传感器，并手动改变相应倾角传感器与相应部件的参数，实现倾角传感器与相应部件的绑定。

步骤S206，判断倾角传感器是否绑定完毕；如果是，结束绑定流程；如果否，返回步骤S202，操作另一未被绑定倾角传感器所在部件，本例中，由于一个倾角传感器与4号节臂已经绑定，因此，可以操作3号节臂，进入下一倾角传感器的绑定过程。

判断倾角传感器是否绑定完毕可以有多种方式，操作人员可以根据操作部件的情况进行判断，例如，在本例中，因为混凝土泵车只有4个节臂，通过顺序操作4、3、2、1号节臂，操作人员很容易地可以做出判断。在系统部件较多，倾角传感器较多情况下，可以根据显示终端的输出信息进行判断，也可以用控制器自动进行判断，如图2所示，自动判断的过程可以包括：

步骤S301，获取控制器中各倾角传感器位置参数值的总和。由于控制器中，已绑定和未绑定倾角传感器的位置参数值不相同，绑定情况不同，其总和也会有所区别，因此可以先求各倾角传感器位置参数值的总和。

步骤S302，将获取的总和值与预置的绑定值进行比较，如果总和值与绑定值相等，则判断为是；如果总和值与预置的绑定值不相等，则判断为否；所述绑定值为系统中所有倾角传感器绑定后位置参数值的总和。以有4个节臂的混凝土泵车为例，在绑定完毕后，将与4号节臂、3号节臂、2号节臂和1号节臂相对应倾角传感器位置参数分别赋值为8、4、2和1。各倾角传感器位置参数的和为15，因此可以将绑定值设为15；设总和值为Z0，当Z0等于15时，就可以判断全部倾角传感器绑定完毕；当Z0不等于15，至少一个倾角传感器的位置参数值为0时，就可以判断倾角传感器未绑定完毕。本领域技术人员还可以将倾角传感器位置参数赋其他的值，只要满足绑定完毕与绑定未完毕时，总和值不相同的条件，就可以根据获取的总和判断倾角传感器是否绑定完毕。

另外，还可以根据总和判断出未绑定倾角传感器所在的部件，以提高绑定效率，比如在上述步骤S302中，如果否，返回步骤S202之前还可以包括：

将获取的总和值与预置的多个甄别值进行对比，当总和值与其种一个甄别值相同时，判断相应未绑定倾角传感器所在的部件；所述的多个甄别值预置在控制器中，且包括倾角传感器未绑定完毕状态下，各倾角传感器位置参数值总和的所有可能值；所述所有可能值互不相同。以上述倾角传感器的赋值为例，具体做法可以是，将多个甄别值设为Z1、Z2、Z3、Z4，并使Z1＝0、Z2＝8、Z3＝12、Z4＝14；当总和值Z0等于Z1时，则可以判定1-4号节臂都未绑定；当Z0等于Z2时，则1、2、3号节臂未绑定；当Z0等于Z3时，则1、2号节臂未绑定；当Z0等于Z4时，则1号节臂未绑定，本领域技术人员还可以将倾角传感器位置参数赋其他的值，只要满足倾角传感器未绑定完毕状态下，Z0互不相同，预置的甄别值包括了所有可能值的条件，都可以判断出未绑定的倾角传感器所在的部件，提高绑定效率。本领域技术人员可以理解，在控制器预置了各安装有倾角传感器部件的参数情况下，绑定值也可以通过将各部件参数值求和获取；也可以将各部件参数值进行各种组合，并获取各种组合的和，从而能够获取的多个甄别值，同样可以实现本发明的目的。

本领域技术人员可以理解，控制器可以用建立传感器列表方式存储相关数据，以便于保持倾角传感器ID、角度参数与位置参数的对应关系。为建立列表，在混凝土泵车控制器内还可以定义了一个结构体数组，该结构体包含以下信息：

变量名                数据类型            备注

ISensor_Number         DINT          倾角传感器流水号

ISensor_Position       DINT          倾角传感器安装位置

ISensor_X              DINT          倾角传感器X轴角度

根据上述的结构体数组，控制器可以构建了一传感器列表：

 

倾角传感器ID	安装位置	角度
			XXXXXXXX1	0	X1
XXXXXXXX2	0	X2
			XXXXXXXX3	0	X3
XXXXXXXX4	0	X4

在操作混凝土泵车时，由于其节臂只能在一个平面的移动变化，本例中，控制器中各倾角传感器的角度参数为一个。本领域技术人员可以理解，在安装倾角传感器的部件有更多个运动自由度时，角度参数可以是两个或多个，以实现对部件状态的精确监测。

该传感器列表中各倾角传感器的ID可以由手动输入，预先存放在控制器内，以在倾角传感器绑定流程中使用；也可以通过一个控制器定时接收的过程建立传感器列表，该过程包括：

步骤S121，接收各倾角传感器的数据。

步骤S122，将该倾角传感器的ID和角度参数加入传感器列表，并预置与倾角传感器相对应的位置参数值，以表示该倾角传感器的绑定状态，本例中预置位置参数有两个作用：一是，通过位置参数与相应部件相关联；二是判断整个系统中倾角传感器绑定情况，本领域技术人员可以理解，位置参数的这两个作用不存在必然同时存在的关系，在利用前述的其他方式将倾角传感器与部件进行关联，也不需要控制器对绑定情况进行判断时，可以不设位置参数。本例中，未绑定倾角传感器的位置参数值可以为0，从而建立传感器列表，为上述步骤S201-S206的执行奠定基础。

上述传感器列表的建立是对于机械系统的初始绑定而言的，在初始绑定时，传感器列表还没有倾角传感器的ID，传感器列表为空，因此，可以直接将接收到的各倾角传感器相应数据存入传感器列表中。本领域技术人员可以理解，倾角传感器绑定有时是在将倾角传感器更换或维护之后进行的，在这种情况下，传感器列表中已经存有倾角传感器的数据，且可能已经存在已绑定倾角传感器的相关信息，此时，在存储倾角传感器传送的数据时，还可以对ID未存在和已存在的倾角传感器传送的数据进行不同的处理，因此在步骤S121和步骤S122之间，如图3所示，还可以包括：

步骤S130和S131，检索传感器列表中是否存在该倾角传感器的ID，如果是，则进入步骤S131，更新传感器列表中相应倾角传感器角度参数；如果否，则进入步骤S122。对ID已经存在传感器列表中的倾角传感器的不必再进行更新，只需要将倾角传感器数据中的角度参数进行更新就可以了。

本领域技术人员可以理解，保持传感器列表中各倾角传感器角度参数与各部件倾斜角度的同步是对部件状态与姿态实时监测的需要，因此，倾角传感器角度参数定时刷新的过程在机械运行过程中是连续执行的。对于本发明而言，为了将倾角传感器数据存储在控制器中，获得传感器列表，需要将倾角传感器角度参数刷新的过程在倾角传感器绑定流程之前执行，以使传感器列表中包括系统中所有倾角传感器的信息。

本例中，为了便于步骤S201-S206自动开始执行，在控制器内还定义了一绑定启动变量(IS_binding_OK)，控制器可以根据IS_binding_OK值的不同，确定是否需要执行步骤S201-S206；变量IS_binding_OK具体值可以在倾角传感器角度参数定时刷新的过程确定的，即是步骤S122中，还可以包括将IS_binding_OK赋值的步骤，即在对相应倾角传感器的位置参数赋值为0时，将IS_binding_OK赋值，以表示存在未绑定的倾角传感器，需要执行步骤S201-S206。本例中，当控制器需要执行步骤S201-S206时，可以将IS_binding_OK赋值为False；执行完毕后，将IS_binding_OK赋值为True。

绑定完成后，建立了倾角传感器与部件的对应关系，倾角传感器传送的角度参数就能和相应部件的初始倾斜角度相对应，根据传送的角度参数相对于初始倾斜角度的变化，就能够实现对相应部件的实时监测和姿态的控制，其工作过程在此不再赘述。

在提供上述的倾角传感器绑定方法同时，本发明还提供了一种控制器，该控制器用于实施上述倾角传感器绑定方法。

本发明提供的倾角传感器绑定控制器包括存储模块、接收模块和绑定模块；所述接收模块能够接收倾角传感器的传送的ID和角度参数，并将接收到的ID和角度参数传送到存储模块；所述存储模块能够存储接收到的倾角传感器的ID和角度参数；所述倾角传感器的ID与角度参数相对应；一个系统上的多个倾角传感器的ID互不相同；所述绑定模块能够建立包括未绑定倾角传感器ID和角度参数的传感器副本；所述绑定模块能够将存储模块内的倾角传感器角度参数与传感器副本中的角度参数进行对比，并将角度参数发生变化的倾角传感器的ID与操作的部件相关联。该控制器具体的工作过程为上述相应的倾角传感器绑定方法，在此不再赘述。

另外，本发明提供的倾角传感器绑定控制器中，所述接收模块还可以定时接收各倾角传感器的数据；并将接收到的数据传送到存储模块。然后，所述的存储模块能够存储接收到的倾角传感器的ID和角度参数。

在工程机械非初始调试状态下，在所述接收模块接收倾角传感器的数据后，所述的存储模块还能够检索存储模块中是否存在接收到的倾角传感器ID，如果是，则能够更新相应倾角传感器的角度参数；如果否，则能够将该倾角传感器的ID和角度参数存储到存储模块中，以对于不同倾角传感进行区分，进行不同的处理。

为了实现绑定流程的自动结束，本发明提供的倾角传感器绑定控制器中的所述存储模块还设有与各倾角传感器相对应的位置参数；绑定倾角传感器位置参数值与未绑定倾角传感器位置参数值不相同；还包括检测模块；所述的检测模块预置有绑定值，所述绑定值为系统中所有倾角传感器绑定后位置参数值的总和；所述检测模块能够获取存储模块中各倾角传感器位置参数值的总和，并能够将获取的总和值与绑定值进行比较，如果总和值与绑定值相等，则能够判断为绑定完毕；如果总和值与预置的绑定值不相等，则能够判断为绑定未完毕。比如，可以将多个已绑定的倾角传感器的位置参数值按一定顺序设为公比为2的等比数列，即设变1、2、4、8、8、16......等等；所述未绑定的倾角传感器的位置参数值为0，这样可以根据各倾角传感器位置参数的总和方便确定绑定流程是否绑定完毕，同时在未绑定完毕的情况下，可以根据各倾角传感器位置参数的总和的不同，判断未绑定倾角传感器所在的部件。其基本原理已在上述的方法流程中进行描述，在此不再赘述。当检测模块检测到绑定完毕后，结束绑定流程；在检测到绑定未完毕时，继续执行绑定，使系统的具备自动反馈功能，实现绑定流程的自动控制。

另外，本发明提供的接收模块还可以具备警示功能，即在接收倾角传感器数据时，能够自动检测接收情况，在未接收到某一、或某些倾角传感器传送的数据帧数据时，能够发出错误信息提示，提示用户或操作人员，以保证机械系统对部件的监测。另外，接收模块在发出错误信息提示后，还可以向存储模块发送指令信号；所述存储模块可以根据指令信号将存储的相应倾角传感器的位置参数改变，以表示该倾角传感器未绑定，以便绑定流程的启动，并在绑定流程中，将未绑定的倾角传感器进行区分。

倾角传感器存储的ID互不相同，是为了将不同的倾角传感器进行区分，同时还可以将ID设生产流水号，这样可以将生产流水号显示在输出界面上，在主机装配下线前，可记录在主机档案内，在更换或维护中，可以方便对倾角传感器的质量情况进行跟踪及追溯。

在提供上述的倾角传感器绑定控制器的基础上，如图4所示，本发明还提供了一种倾角传感器绑定系统，该项系统包括多个倾角传感器1、多个部件(图中未示出)、输入端2、控制器3、指令输出端6、显示终端4和控制总线5；所述多个部件包括相应的驱动机构；所述的控制器3通过控制总线5分别与倾角传感器1、输入端2、显示终端4、指令输出端6相连；所述输入端2用于输入指令；指令输出端6与部件的驱动机构相连，用于控制相关部件相对于参照平面的倾斜角度；所述显示终端4用于将执行结果输出，以便于用户或操作人员更清楚地了解机械系统的绑定状态；所述倾角传感器1储存有倾角传感器的ID，和该倾角传感器所在部件相对于参照平面的倾斜角度参数，倾角传感器是用数据帧格式存储相应数据的，数据帧包括两个部分：ID字节和角度参数字节；数据帧数据能够保存倾角传感器的ID和角度参数；所述的控制器为上述的倾角传感器绑定控制器。由于控制器具备上述的技术特征，本发明提供的倾角传感器绑定系统也可以实现上述的倾角传感器绑定方法，实现本发明的目的。另外，倾角传感器绑定系统中，所述控制总线可以有多种选择，比如说可以为485、422或CAN控制总线，都能够实现本发明的目的，其中，由于CAN控制总线具备了传输时间短，抗干扰能力较强的等特点，可以作为优选的技术方案。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种倾角传感器绑定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

操作一未绑定倾角传感器所在部件，改变该部件相对于参照平面的倾斜角度；

接收各倾角传感器的传送的数据，所述的数据包括各倾角传感器的标示号TD和角度参数，所述的角度参数为倾角传感器所在部件相对于参照平面的倾斜角度；

将接收的各倾角传感器角度参数与传感器副本的角度参数进行对比，所述的传感器副本预置在控制器中，且包括未绑定倾角传感器的ID和角度参数；

将角度参数发生变化的倾角传感器与操作的部件相关联；

判断倾角传感器是否绑定完毕；如果是，结束绑定流程；如果否，返回操作一未绑定倾角传感器所在部件的步骤。

2.根据权利要求1所述的倾角传感器绑定方法，其特征在于，

所述将角度参数发生变化的倾角传感器与操作的部件相关联的方法具体为：对于角度参数发生变化的倾角传感器，修改其预置的位置参数值为所操作的部件的参数值；所述控制器中预置各装有倾角传感器部件的参数。

3.根据权利要求1所述的倾角传感器绑定方法，其特征在于，

将倾角传感器与操作的部件相关联时，还包括改变该倾角传感器的位置参数值，控制器中预置有各倾角传感器的位置参数；

判断倾角传感器是否绑定完毕的步骤包括：

获取控制器中各倾角传感器位置参数值的总和；

将获取的总和值与预置的绑定值进行比较，如果总和值与绑定值相等，则判断为是；如果总和值与绑定值不相等，则判断为否；所述绑定值为系统中所有倾角传感器绑定后位置参数值的总和。

4.根据权利要求3所述的倾角传感器绑定方法，其特征在于，

将获取的总和值与预置的绑定值进行比较后，若判断为否，还包括：

将获取的总和值与预置的多个甄别值进行对比，当总和值与其中一个甄别值相同时，判断相应未绑定倾角传感器所在的部件；所述的多个甄别值预置在控制器中，且包括倾角传感器未绑定完毕状态下，各倾角传感器位置参数值总和的所有可能值；所述所有可能值互不相同。

5.根据权利要求2-4任一项所述的倾角传感器绑定方法，其特征在于，

操作一未绑定倾角传感器所在部件之前，还包括：

接收各倾角传感器的传送的包括倾角传感器的ID和角度参数的数据；

将倾角传感器的ID和角度参数存储到控制器中，并预置各倾角传感器的位置参数。

6.根据权利要求1-4任一项所述的倾角传感器绑定方法，其特征在于，

操作一未绑定倾角传感器所在部件之前，还包括：

预置包括未绑定倾角传感器的ID和角度参数的传感器副本。

7.根据权利要求1-4任一项所述的倾角传感器绑定方法，其特征在于，

在操作一未绑定倾角传感器所在部件之前，还包括：

接收各倾角传感器的传送的包括倾角传感器的ID和角度参数的数据；

将倾角传感器的标示号ID和角度参数存储到控制器中。

8.根据权利要求7所述的倾角传感器绑定方法，其特征在于，

在操作一未绑定倾角传感器所在部件之前，接收各倾角传感器的传送的数据之后还包括：

检索控制器中是否存在倾角传感器的ID，如果是，则更新控制器中相对应倾角传感器的角度参数；如果否，则将倾角传感器的ID和角度参数存储到控制器中。

9.一种倾角传感器绑定控制器，其特征在于，该控制器包括存储模块、接收模块和绑定模块；

所述接收模块能够接收倾角传感器的传送的ID和角度参数，并将接收到的ID和角度参数传送到存储模块；

所述存储模块能够存储接收到的倾角传感器的ID和角度参数；所述倾角传感器的ID与角度参数相对应；一个系统上的多个倾角传感器的ID互不相同；

所述绑定模块能够存储包括未绑定倾角传感器ID和角度参数的传感器副本：所述绑定模块能够将存储模块内的倾角传感器角度参数与传感器副本中的角度参数进行对比，并将角度参数发生变化的倾角传感器与操作的部件相关联。

10.根据权利要求9所述的倾角传感器绑定控制器，其特征在于，

所述接收模块还能够定时接收倾角传感器传送的ID和角度参数；并将接收到的数据传送到存储模块；

所述的存储模块还能够检索存储模块中是否存在接收到的倾角传感器ID，如果是，则能够更新相应倾角传感器的角度参数；如果否，则能够将该倾角传感器的ID和角度参数存储到存储模块中。

11.根据权利要求9所述的倾角传感器绑定控制器，其特征在于，

所述绑定模块中还预置有各装有倾角传感器部件的参数值；所述将角度参数发生变化的倾角传感器与操作的部件相关联，具体是，修改倾角传感器预置的位置参数值为所述操作的部件的参数值。

12.根据权利要求9-10任一项所述的倾角传感器绑定控制器，其特征在于，在所述存储模块中，还设有与各倾角传感器相对应的位置参数；

还包括检测模块，所述的检测模块预置有绑定值，所述绑定值为系统中所有倾角传感器绑定后位置参数值的总和；所述检测模块能够获取存储模块中各倾角传感器位置参数值的总和，并能够将获取的总和值与绑定值进行比较，判断倾角传感器是否绑定完毕。

13.根据权利要求12所述的倾角传感器绑定控制器，其特征在于，

所述的检测模块还预置有多个甄别值；所述甄别值包括倾角传感器未绑定完毕状态下，各倾角传感器位置参数值总和的所有可能值；所述所有可能值互不相同；所述的检测模块能够将获取的总和值与预置的多个甄别值进行对比，当总和值与其中一个甄别值相同时，能够判断相应未绑定倾角传感器所在的部件。

14.根据权利要求9-11任一项所述的倾角传感器绑定控制器，其特征在于，

所述接收模块未接收到倾角传感器传送的数据时，能够发出错误提示信息。

15.根据权利要求14所述的倾角传感器绑定控制器，其特征在于，

所述接收模块还能够向存储模块发送指令信号；

所述存储模块能够根据指令信号将相应倾角传感器的位置参数值改变，以表示该倾角传感器未绑定。

16.根据权利要求9-11任一项所述的倾角传感器绑定控制器，其特征在于，所述的倾角传感器的ID为生产流水号。

17.根据权利要求9-11任一项所述的倾角传感器绑定控制器，其特征在于，

所述存储模块中，多个已绑定的倾角传感器的位置参数值为公比为2的等比数列；所述未绑定的倾角传感器的位置参数值为0。

18.一种倾角传感器绑定系统，包括多个倾角传感器、多个部件、输入端、控制器、指令输出端、显示终端和控制总线；所述多个部件包括相应的驱动机构；所述的控制器通过控制总线分别与倾角传感器、输入端、显示终端、指令输出端相连；所述的倾角传感器分别安装在不同的部件上；所述部件相对一个参照平面的倾斜角度能够发生变化；所述输入端用于输入指令；指令输出端与部件的驱动机构相连，用于控制相关部件相对于参照平面的倾斜角度；所述显示终端用于将执行结果输出，其特征在于，

所述倾角传感器储存有倾角传感器的ID，和该倾角传感器所在部件相对于参照平面的倾斜角度参数；所述多个倾角传感器的ID互不相同；所述的控制器为权利要求9-17中任一项所述的倾角传感器绑定控制器。

19.根据权利要求18所述的倾角传感器绑定系统，其特征在于，所述控制总线为485、422或CAN控制总线。

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