CN105369817B - 铣槽机铣削控制处理方法、装置、系统及铣槽机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铣槽机铣削控制处理方法、装置、系统及铣槽机,其中,该方法包括:获取铣槽机进行铣削操作时的铣削运行状态参数,其中,该铣削运行状态参数包括以下至少之一:铣轮负载压力、铣槽进给速度、铣轮转速;判断铣削运行状态参数是否满足预定阈值条件;在判断结果为是的情况下,依据预定控制策略对铣槽机的铣削操作进行控制,通过本发明,解决了相关技术中地下连续墙液压轮铣槽机进行地下作业时存在处理不确定性因素能力较差的问题,进而达到了提高了铣槽机的抗过载能力,对地下作业的不确定定因素进行灵活处理的效果。
Description
技术领域
本发明涉及液压系统散热领域,具体而言,涉及一种铣槽机铣削控制处理方法、装置、系统及铣槽机。
背景技术
地下连续墙液压双轮铣槽机属于一种连续墙施工工艺设备,其在成槽作业时,通过液压泵-马达系统将发动机输出动力传动在左、右铣轮上,从而实现铣削工作。铣槽机在地下进行铣削作业时往往由于地质结构所具有的不确定性、时变、突变等特性,往往会造成左、右铣轮所受负载不均衡,给液压系统带来破坏性冲击,严重情况下,甚至造成铣轮堵转,铣刀被打坏,发动机掉速或熄火等危险状况,从而直接影响到作业效率以及设备的安全作业和使用寿命。
因此,在相关技术中,地下连续墙液压轮铣槽机进行地下作业时存在处理不确定性因素能力较差的问题。
发明内容
本发明提供了一种铣槽机铣削控制处理方法、装置、系统及铣槽机,以至少解决相关技术中地下连续墙液压轮铣槽机进行地下作业时存在处理不确定性因素能力较差的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种铣槽机铣削控制处理方法,包括:获取铣槽机进行铣削操作时的铣削运行状态参数,其中,所述铣削运行状态参数包括以下至少之一:铣轮负载压力、铣槽进给速度、铣轮转速;判断所述铣削运行状态参数是否满足预定阈值条件;在判断结果为是的情况下,依据预定控制策略对所述铣槽机的铣削操作进行控制。
优选地,判断所述铣削运行状态参数是否满足所述预定阈值条件包括以下至少之一:判断在预定时间内获取到的所述铣槽进给速度是否等于铣槽进给速度阈值;判断在所述预定时间内获取到的所述铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值;判断在所述预定时间内获取集到的所述铣轮转速是否低于铣轮转速阈值。
优选地,包括以下至少之一:所述铣槽进给速度阈值为零、所述铣轮负载压力阈值为用于铣轮告警的铣轮压力警戒值、所述铣轮转速阈值为预设的铣轮转速。
优选地,依据所述预定控制策略对所述铣槽机的铣削操作进行控制包括:在不改变动力系统输出功率的情况下,控制铣轮上升,以及减小铣轮泵排量电流值使得所述铣轮负载压力减小;判断所述铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值,以及所述铣轮转速是否低于所述铣轮转速阈值;在判断结果为否的情况下,控制铣轮下降,以及增大所述铣轮泵排量电流值使得所述铣轮正方向铣削。
优选地,在判断所述铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值,以及所述铣轮转速是否低于所述铣轮转速阈值之后,还包括:在判断结果为是的情况下,调节所述铣轮泵排量电流值为预定值并使所述铣轮反方向铣削1/N圈;判断所述铣轮反方向铣削1/N圈是否成功,其中,N大于等于1;在判断结果为是的情况下,控制铣轮下降,以及增大所述铣轮泵排量电流值使得所述铣轮恢复正方向铣削;在判断结果为否的情况下,调整N的大小,重新执行判断所述铣轮反方向铣削1/N圈是否成功的步骤。
优选地,通过由大到小的方式调整N的大小。
优选地,所述预定值为所述铣轮泵最大排量电流值的1/3。
根据本发明的另一方面,提供了一种铣槽机铣削控制处理装置,包括:获取模块,用于获取铣槽机进行铣削操作时的铣削运行状态参数,其中,所述铣削运行状态参数包括以下至少之一:铣轮负载压力、铣槽进给速度、铣轮转速;判断模块,用于判断所述铣削运行状态参数是否满足预定阈值条件;控制模块,用于在判断结果为是的情况下,依据预定控制策略对所述铣槽机的铣削操作进行控制。
优选地,所述判断模块包括:第一判断单元,用于判断在预定时间内获取到的所述铣槽进给速度是否等于铣槽进给速度阈值;第二判断单元,用于判断在所述预定时间内获取到的所述铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值;第三判断单元,用于判断在所述预定时间内获取到的所述铣轮转速是否低于铣轮转速阈值。
优选地,所述控制模块包括:第一控制单元,用于在不改变动力系统输出功率的情况下,控制铣轮上升,以及减小铣轮泵排量电流值使得所述铣轮负载压力减小;第四判断单元,用于判断所述铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值,以及所述铣轮转速是否低于所述铣轮转速阈值;第二控制单元,用于在所述第四判断单元的判断结果为否的情况下,控制铣轮下降,以及增大所述铣轮泵排量电流值使得所述铣轮正方向铣削。
优选地,该控制模块还包括:调节单元,用于在所述第四判断单元的判断结果为是的情况下,调节所述铣轮泵排量电流值为预定值并使所述铣轮反方向铣削1/N圈;第五判断单元,用于判断所述铣轮反方向铣削1/N圈是否成功,其中,N大于等于1;第三控制单元,用于在所述第五判断单元的判断结果为是的情况下,控制铣轮下降,以及增大所述铣轮泵排量电流值使得所述铣轮恢复正方向铣削;调整单元,用于在所述第五判断单元的判断结果为否的情况下,调整N的大小,重新执行判断所述铣轮反方向铣削1/N圈是否成功的步骤。
根据本发明的还一方面,提供了一种铣槽机铣削控制处理系统,包括:数据采集单元,所述数据采集单元包括用于采集铣轮负载压力的压力传感器,用于采集铣轮转速和铣槽进给速度的转速传感器;上述的铣槽机铣削控制处理装置;执行机构,所述执行机构用于根据从所述铣槽机控制处理装置输出的控制信号执行对铣轮铣削操作。
优选地,该系统还包括:阈值设定单元,用于设定所述铣轮负载压力、所述铣槽进行速度及所述铣轮转速的预定阈值。
根据本发明的又一方面,提供了一种铣槽机,包括上述任一项的铣槽机铣削控制处理系统。
通过本发明,采用获取铣槽机进行铣削操作时的铣削运行状态参数,其中,所述铣削运行状态参数包括以下至少之一:铣轮负载压力、铣槽进给速度、铣轮转速;判断所述铣削运行状态参数是否满足预定阈值条件;在判断结果为是的情况下,依据预定控制策略对所述铣槽机的铣削操作进行控制,解决了相关技术中地下连续墙液压轮铣槽机进行地下作业时存在处理不确定性因素能力较差的问题,进而达到了提高了铣槽机的抗过载能力,对地下作业的不确定定因素进行灵活处理的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理装置的结构框图;
图3是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理装置中判断模块24的优选结构框图;
图4是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理装置中控制模块26的优选结构框图一;
图5是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理装置中控制模块26的优选结构框图二;
图6是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理系统的结构框图;
图7是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理系统的优选结构框图;
图8是根据本发明实施例的铣槽机的结构框图;
图9是根据本发明优选实施例的铣槽机铣削控制处理装置的结构框图;
图10是根据本发明实施例的连续墙液压双轮铣槽机柔性防堵转控制系统的结构示意图;
图11是根据本发明优选实施例的柔性铣削防堵转控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实施例中提供了一种铣槽机铣削控制处理方法,图1是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理方法的流程图,如图1所示,该流程包括如下步骤:
步骤S102,获取铣槽机进行铣削操作时的铣削运行状态参数,其中,铣削运行状态参数包括以下至少之一:铣轮负载压力、铣槽进给速度、铣轮转速;
步骤S104,判断铣削运行状态参数是否满足预定阈值条件,其中,该步骤可以包括以下至少之一:判断在预定时间内获取到的铣槽进给速度是否达到铣槽进给速度阈值;判断在上述预定时间内获取到的铣轮负载压力是否达到铣轮负载压力阈值;判断在上述预定时间内获取到的铣轮转速是否低于铣轮转速阈值,需要说明的是,上述各个判断步骤可以单独判断,也可以同时判断。例如,在其中某一个或两个因素影响较为明显时,可以仅仅判断其中一个或两个判断条件就确定铣槽机的堵转。而在造成铣槽机堵转的因素较多时,为了防止对铣槽机堵转的误判,可以将各个判断条件结合起来考虑,当各个判断条件中的判断预值均满足时,才确定铣槽机堵转。另外,需要说明的是,上述铣槽进给速度阈值可以设置为零、铣轮负载压力阈值可以设置为用于铣轮告警的铣轮压力警戒值、铣轮转速阈值可以设置为预设的铣轮转速,具体设置时可以依据具体需求而定,并不严格限制。
步骤S106,在判断结果为是的情况下,依据预定控制策略对铣槽机的铣削操作进行控制。
通过上述步骤,采集铣槽机的铣削运行状态参数,依据铣削运行状态参数是否满足预定阈值条件来实现对铣槽机的铣削操作进行控制,相对于相关技术中仅依据操作员的人为经验来实行对铣槽机的铣削操作进行控制处理,不仅解决了相关技术中地下连续墙液压轮铣槽机进行地下作业时存在处理不确定性因素能力较差的问题,进而达到了提高了铣槽机的抗过载能力,对地下作业的不确定定因素进行灵活处理的效果。
在依据预定控制策略对铣槽机的铣削操作进行控制时,对造成铣槽机堵转的因素不明确时,可以依据一定的判断步骤来排除各个造成堵转的因素,例如,可以采用以下的判断逻辑来进行铣削操作的控制。
在判断上述三个条件均满足的情况下,即在预定时间内获取到的铣槽进给速度等于铣槽进给速度阈值;在上述预定时间内获取到的铣轮负载压力超过铣轮负载压力阈值;判断在上述预定时间内获取到的铣轮转速低于铣轮转速阈值,可以执行以下控制处理操作:
先在不改变动力系统输出功率的情况下,控制铣轮上升,以及减小铣轮泵排量电流值使得所述铣轮负载压力减小,例如,在操作时,可以通过进给马达升比例阈控制铣轮上升,以及通过正方向铣削比例控制阈减小铣轮泵排量电流值减小铣轮负载压力;在对铣轮进行上述处理之后,采集此时的铣轮负载压力以及铣轮转速,之后判断铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值,以及铣轮转速是否低于铣轮转速阈值;在判断结果为否的情况下,即可以确定铣轮此时可以进行正常的铣削操作,可以控制铣轮下降,以及增大上述铣轮泵排量电流值使得铣轮正方向铣削,例如,在操作时可以通过进给马达降比例阈控制铣轮下降,以及通过正方向铣削比例控制阈增大铣轮泵排量电流值增大铣轮负载压力恢复铣削。
对应地,在判断铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值,以及铣轮转速是否低于铣轮转速阈值之后,并且在判断结果为是的情况下,则可以确定铣轮此时并不正常,需要调节上述铣轮泵排量电流值为预定值并使铣轮反方向铣削1/N圈,例如,可以通过反方向铣削比例控制阈调节铣轮泵排量电流值为预定值,需要说明的是,该预定值可以为铣轮泵最大排量电流值的1/3,在采用这样的设置时,可以保证铣槽机的作业姿态,不影响铣槽机铣削成槽的质量;控制铣轮以预定值的铣轮泵排量电流值反方向铣削1/N圈,其中,N大于等于1;之后,判断铣轮反方向铣削1/N圈是否成功;在判断结果为是的情况下,即成功的情况下,确定铣轮可以进行正常的铣削操作,即此时可以控制铣轮下降,以及增大铣轮泵排量电流值使得铣轮正方向铣削,同样地,可以通过进给马达降比例阈控制铣轮下降,以及通过正方向铣削比例控制阈增大铣轮泵排量电流值增大铣轮负载压力恢复铣削;而在判断结果为否的情况下,调整N的大小,重新执行判断铣轮反方向铣削1/N圈是否成功的步骤。需要说明的是,N值的大小可以由大变小,即铣轮反转的圈由小变大,一个渐变适应的过程。
在本实施例中还提供了一种铣槽机铣削控制处理装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图2是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理装置的结构框图,如图2所示,该装置包括获取模块22、判断模块24和控制模块26,下面对该铣槽机铣削控制处理装置进行说明。
获取模块22,用于获取铣槽机进行铣削操作时的铣削运行状态参数,其中,铣削运行状态参数包括以下至少之一:铣轮负载压力、铣槽进给速度、铣轮转速;判断模块24,连接至上述采集模块22,用于判断铣削运行状态参数是否满足预定阈值条件;控制模块26,连接至上述判断模块24,用于在判断结果为是的情况下,依据预定控制策略对铣槽机的铣削操作进行控制。
图3是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理装置中判断模块24的优选结构框图,如图3所示,该判断模块24包括:第一判断单元32、第二判断单元34和第三判断单元36,下面对该判断模块24进行说明。
第一判断单元32,用于判断在预定时间内获取到的铣槽进给速度是否等于铣槽进给速度阈值;第二判断单元34,用于判断在上述预定时间内获取到的铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值;第三判断单元36,用于判断在上述预定时间内获取到的铣轮转速是否低于铣轮转速阈值。
图4是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理装置中控制模块26的优选结构框图一,如图4所示,该控制模块26包括:第一控制单元42、第四判断单元44和第二控制单元46,下面对该控制模块26进行说明。
第一控制单元42,用于在不改变动力系统输出功率的情况下,控制铣轮上升,以及减小铣轮泵排量电流值使得铣轮负载压力减小,例如,可以通过进给马达升比例阈控制铣轮上升,以及通过正方向铣削比例控制阈减小铣轮泵排量电流值减小铣轮负载压力;第四判断单元44,连接至上述第一控制单元42,用于判断铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值,以及铣轮转速是否低于铣轮转速阈值;第二控制单元46,连接至上述第四判断单元44,用于在第四判断单元44的判断结果为否的情况下,控制铣轮下降,以及增大铣轮泵排量电流值使得铣轮正方向铣削,例如,可以通过进给马达降比例阈控制铣轮下降,以及通过正方向铣削比例控制阈增大铣轮泵排量电流值增大铣轮负载压力恢复铣削。
图5是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理装置中控制模块26的优选结构框图二,如图5所示,该控制模块26除包括图4所示的所有结构外,还包括:调节单元52、第五判断单元54、第三控制单元56和调整单元58,下面对该控制模块26进行说明。
调节单元52,连接至上述第四判断单元44,用于在上述第四判断单元44的判断结果为是的情况下,调节铣轮泵排量电流值为预定值并使铣轮反方向铣削1/N圈,例如,可以通过反方向铣削比例控制阈调节铣轮泵排量电流值为预定值;第五判断单元54,连接至上述调节单元52,用于判断铣轮反方向铣削1/N圈是否成功,其中,N大于等于1;第三控制单元56,连接至上述第五判断单元54,用于在第五判断单元54的判断结果为是的情况下,控制铣轮下降,以及增大铣轮泵排量电流值使得铣轮恢复正方向铣削,例如,可以通过进给马达降比例阈控制铣轮下降,以及通过正方向铣削比例控制阈增大铣轮泵排量电流值增大铣轮负载压力恢复铣削;调整单元58,连接至上述第三控制单元56,用于在第五判断单元54的判断结果为否的情况下,调整N的大小,重新执行判断铣轮反方向铣削1/N圈是否成功的步骤。
图6是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理系统的结构框图,如图6所示,该系统包括:数据采集单元60,所述数据采集单元60包括用于采集铣轮负载压力的压力传感器62,用于采集铣轮转速和铣槽进给速度的转速传感器64;上述铣槽机铣削控制处理装置66,以及执行机构68,该执行机构68用于根据从上述铣槽机铣削控制处理装置66输出的控制信号执行对铣轮铣削操作。
图7是根据本发明实施例的铣槽机铣削控制处理系统的优选结构框图,如图7所示,该系统除包括图6所示的所有结构外,还包括:阈值设定单元72,下面对该显示屏进行说明。
阈值设定单元72,连接至上述铣槽机铣削控制处理装置66,用于设定铣轮负载压力、铣槽进行速度及铣轮转速的预定阈值。
图8是根据本发明实施例的铣槽机的结构框图,如图8所示,该铣槽机80包括铣槽机铣削控制处理系统82。
需要说明的是,在不冲突的情况下,上述装置及其系统中所包括的实施例以及优选实施方式中的结构可以相互组合,并非为附图所示的单一结合,下面以装置为例,可以存在这样的组合。
图9是根据本发明优选实施例的铣槽机铣削控制处理装置的结构框图,如图9所示,该装置包括附图3、5的结合。
下面结合优选实施例及优选实施方式进行举例说明。
与上述铣槽机铣削控制处理方案类似,在本优选实施例中,提供了一种连续墙液压双轮铣槽机的铣轮铣削防堵转保护控制方案,该方案可用于设备作业时的铣削安全控制,确保铣削效率和设备保护。该柔性铣削防堵转控制方案包括以下处理:1、可实时监控双轮铣铣削作业时的负载变化和铣削运行情况;2、通过监控当前负载变化和铣削运行情况,当负载大小变化正常时,在不改变系统输出功率的情况下自动调整铣轮铣削速度,并通过铣轮泵正方向比例控制阀控制其正方向(逆时针)铣削;3、通过监控当前负载变化和铣削运行情况,当两者在一定时间内变化异常时,通过改变铣槽进给方向、减小铣轮铣削速度,并通过铣轮泵反方向比例控制阀控制其反方向(顺时针)铣削;待负载和铣削运行恢复正常后,再恢复铣槽进给方向,并控制铣轮正方向铣削。控制铣轮反方向低速铣削的目的有两个:一是通过改变铣轮的铣削剪切力方向,有利于铣削岩层中的较硬物质,减小负载,二是低速运行,铣削最大速度为主泵最大排量1/3处时的控制速度,保证铣槽机的作业姿态,不影响铣削成槽质量。其中负载大小的变化通过铣轮马达工作压力来表征,铣削运行情况通过铣槽进给速度和铣轮工作转速来表征,铣轮铣削方向、速度改变通过铣轮泵方向比例控制阀及其电流值大小来控制,铣槽进给方向改变通过卷扬进给马达升降阀来控制。
基于上述优选实施例的方案思想,在本优选实施方式中,提供了一种连续墙液压双轮铣槽机柔性防堵转控制系统,图10是根据本发明优选实施方式的连续墙液压双轮铣槽机柔性防堵转控制系统的结构示意图,如图10所示,该系统主要包括如下结构:现场作业的速度设定单元10(同上述阈值设定单元72),数据反馈单元12(功能同上述获取模块22),中央处理单元14(功能同上述铣槽机铣削控制处理装置66),PWM信号输出单元16以及执行单元18(功能同上述执行机构68),下面对该结构进行简单说明。
现场作业的速度设定单元10,用于根据现场的实际地质工况设置相应的铣削速度,通过安置在驾驶室作业面板上的速度旋钮电位计可以分别设定左、右铣轮工作速度(目标值);
数据反馈单元12,用于采集现场参数信息并输入至中央处理单元,这其中包括:安置在卷扬进给马达处的转速传感器,用于采集马达的转速脉冲信号,进而换算成进给速度;安置左、右铣轮处的接近开关各一个,用于采集铣轮的转速脉冲信号;以及安置在左、右铣轮处的压力传感器各一个,用于采集铣轮工作压力;
中央处理单元14,为本控制系统的核心部件单元,一方面接收铣轮现场作业的速度设定单元10的目标信息,一方面接收数据反馈单元12的实时信息,再经过柔性防堵转控制算法输出电流控制量至PWM信号输出单元16;
PWM信号输出单元16,用于根据中央处理单元14输出的电流目标值来实现PWM控制信号至液压泵比例阀和马达比例阀,从而实现整个控制系统的闭环控制。
执行单元18,用于接收PWM信号输出单元16的输出信号,执行铣轮铣削操作控制,例如,控制铣轮泵排量比例阀、进给马达升降比例阀。
基于上述连续墙液压双轮铣槽机柔性防堵转控制系统的结构,在本优选实施方式中,还提供了一种柔性铣削防堵转控制方案,在该控制方案中,铣轮工作压力大小用以表征铣轮当前所受外界负载变化情况,其警戒值P略小于铣轮马达的溢流压力值;铣轮转速、铣槽进给速度大小用以表征当前铣削运行情况。该算法策略将铣轮工作转速及压力、铣槽进给速度作为判断是否发生堵转现象的依据,当在T1时间内进给速度为0且铣轮工作压力超过警戒值P、铣轮转速低于设定值时,认定发生堵转现象,将采取如下控制策略:1)在不减小动力系统功率输出的前提下,改变铣槽进给方向(进给上升控制)、并主动减小左、右铣轮泵的工作排量大小,以减小所受外界负载;2)若铣轮工作压力仍超过警戒值P、铣轮转速低于设定值V,则控制铣轮反方向小排量铣削1/N圈(N≥1),否则恢复正方向铣削及进给下降控制;3)完成反方向铣削圈数则恢复正方向铣削及进给下降控制。
其中左、右铣轮的目标速度设定值V由操作人员通过现场作业的速度设定单元10实现,左、右铣轮的实际工作转速及压力大小通过数据反馈单元12实现,左、右铣轮泵排量大小以及方向控制、进给马达升降控制由PWM信号输出单元16实现。
基于上述算法策略,下面对本发明优选实施方式的控制方案进行说明。
图11是根据本发明优选实施方式的柔性铣削防堵转控制方法的流程图,如图11所示,该流程包括如下步骤:
步骤S1102,设定左右铣轮转速,即通过速度设定单元10,根据现场的实际地质工况设置相应的铣削速度;
步骤S1104,检测铣槽进给速度、左右铣轮工作转速及压力,即在采集现场参数后,通过数据反馈单元12反馈铣槽进给速度、左右铣轮工作转速及压力;
步骤S1106,判断在T1时间内铣槽进给速度是否为零、左右铣轮工作压力是否超过铣轮压力警戒值P、左右铣轮工作转速是否低于铣轮设定转速V?在判断结果均为是的情况下,进入步骤S1108,否则返回步骤S1104;
步骤S1108,控制进给马达升比例阀,减小铣轮泵排量电流值I1(正方向铣削比例控制阀);
步骤S1110,左右铣轮工作压力是否超过铣轮压力警戒值P、左右铣轮工作转速是否低于铣轮设定转速V?在判断结果为是的情况下,进入步骤S1112,否则进入步骤S1116;
步骤S1112,调节铣轮泵排量电流值I2,使其速度为最大排量时的1/3(反方向铣削比例控制阀);
步骤S1114,判断是否反转了1/N圈?在判断结果为是的情况下,进入步骤S1116,否则返回步骤S1112;
步骤S1116,控制进给马达降比例阀,增大液压主泵排量电流值I1(正方向铣削比例控制阀)。
通过上述实施例及优选实施方式的双轮铣削防堵转的柔性控制保护系统,可实现极端工况下设备的安全连续作业,提高设备动力、液压系统的抗过载能力以及铣轮工作装置的使用寿命,确保施工效率,填补了该项技术领域的空白。
需要指出的是,上述双轮铣削防堵转的柔性控制保护系统主要包括以下处理单元:现场作业的速度设定单元10,数据反馈单元12,中央处理单元14以及PWM信号输出单元16,其中,速度设定单元10,用于设定左、右铣轮的工作速度目标值;数据反馈单元12,用于处理铣轮工作转速及压力、铣槽进给速度;中央处理单元14,用于决策控制率的大小并输出目标电流值;PWM信号输出单元16,用于输出脉宽调制信号实现动态跟随中央处理单元14计算的控制目标电流值。当然也可以包括其它可以用于提高处理效率的单元设置。
另外,该双轮铣削防堵转的柔性控制保护系统可以为多输入多输出(七入六出)的非线性闭环控制系统。其中,输入条件可以为左/右铣轮设定转速、铣槽进给速度、左/右铣轮工作转速、左/右铣轮工作压力。输出结果可以为左铣轮泵正/反方向比例阀、右铣轮泵正/反方向比例阀、进给马达升/降比例阀。
在采用的柔性铣削防堵转控制策略中,将铣轮工作压力作为表征外界负载变化的量化值,将铣槽进给速度和铣轮工作转速作为表征铣削运行情况的量化值,三者的关联变化作为发生堵转的判断依据。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种铣槽机铣削控制处理方法,其特征在于,包括:
获取铣槽机进行铣削操作时的铣削运行状态参数,其中,所述铣削运行状态参数包括:铣轮负载压力、铣槽进给速度、铣轮转速;
判断所述铣削运行状态参数是否满足预定阈值条件;
在判断结果为是的情况下,依据预定控制策略对所述铣槽机的铣削操作进行控制;
其中,依据所述预定控制策略对所述铣槽机的铣削操作进行控制包括:在不改变动力系统输出功率的情况下,控制铣轮上升,以及减小铣轮泵排量电流值使得所述铣轮负载压力减小;判断所述铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值,以及所述铣轮转速是否低于所述铣轮转速阈值;在判断结果为否的情况下,控制铣轮下降,以及增大所述铣轮泵排量电流值使得所述铣轮正方向铣削。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,判断所述铣削运行状态参数是否满足所述预定阈值条件包括以下至少之一:
判断在预定时间内获取到的所述铣槽进给速度是否等于铣槽进给速度阈值;
判断在所述预定时间内获取到的所述铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值;
判断在所述预定时间内获取到的所述铣轮转速是否低于铣轮转速阈值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,包括以下至少之一:
所述铣槽进给速度阈值为零、所述铣轮负载压力阈值为用于铣轮告警的铣轮压力警戒值、所述铣轮转速阈值为预设的铣轮转速。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在判断所述铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值,以及所述铣轮转速是否低于所述铣轮转速阈值之后,还包括:
在判断结果为是的情况下,调节所述铣轮泵排量电流值为预定值并使所述铣轮反方向铣削1/N圈;
判断所述铣轮反方向铣削1/N圈是否成功,其中,N大于等于1;
在判断结果为是的情况下,控制铣轮下降,以及增大所述铣轮泵排量电流值使得所述铣轮恢复正方向铣削;在判断结果为否的情况下,调整N的大小,重新执行判断所述铣轮反方向铣削1/N圈是否成功的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,通过由大到小的方式调整N的大小。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述预定值为所述铣轮泵最大排量电流值的1/3。
7.一种铣槽机铣削控制处理装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取铣槽机进行铣削操作时的铣削运行状态参数,其中,所述铣削运行状态参数包括:铣轮负载压力、铣槽进给速度、铣轮转速;
判断模块,用于判断所述铣削运行状态参数是否满足预定阈值条件;
控制模块,用于在判断结果为是的情况下,依据预定控制策略对所述铣槽机的铣削操作进行控制;
其中,所述控制模块包括:第一控制单元,用于在不改变动力系统输出功率的情况下,控制铣轮上升,以及减小铣轮泵排量电流值使得所述铣轮负载压力减小;第四判断单元,用于判断所述铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值,以及所述铣轮转速是否低于所述铣轮转速阈值;第二控制单元,用于在所述第四判断单元的判断结果为否的情况下,控制铣轮下降,以及增大所述铣轮泵排量电流值使得所述铣轮正方向铣削。
8.根据权利要求7所述的铣槽机铣削控制处理装置,其特征在于,所述判断模块包括:
第一判断单元,用于判断在预定时间内获取到的所述铣槽进给速度是否等于铣槽进给速度阈值;
第二判断单元,用于判断在所述预定时间内获取到的所述铣轮负载压力是否超过铣轮负载压力阈值;
第三判断单元,用于判断在所述预定时间内获取到的所述铣轮转速是否低于铣轮转速阈值。
9.根据权利要求7所述的铣槽机铣削控制处理装置,其特征在于,还包括:
调节单元,用于在所述第四判断单元的判断结果为是的情况下,调节所述铣轮泵排量电流值为预定值并使所述铣轮反方向铣削1/N圈;
第五判断单元,用于判断所述铣轮反方向铣削1/N圈是否成功,其中,N大于等于1;
第三控制单元,用于在所述第五判断单元的判断结果为是的情况下,控制铣轮下降,
以及增大所述铣轮泵排量电流值使得所述铣轮恢复正方向铣削;调整单元,用于在所述
第五判断单元的判断结果为否的情况下,调整N的大小,重新执行判断所述铣轮反方向铣削1/N圈是否成功的步骤。
10.一种铣槽机铣削控制处理系统,其特征在于,包括:
数据采集单元,所述数据采集单元包括用于采集铣轮负载压力的压力传感器,用于采集铣轮转速和铣槽进给速度的转速传感器;
上述权利要求7所述的铣槽机铣削控制处理装置;
执行机构,所述执行机构用于根据从所述铣槽机铣削控制处理装置输出的控制信号执行对铣轮铣削操作。
11.根据权利要求10所述的铣槽机铣削控制处理系统,其特征在于,还包括:
阈值设定单元,用于设定所述铣轮负载压力、所述铣槽进行速度及所述铣轮转速的预定阈值。
12.一种铣槽机,其特征在于,包括权利要求10或11中所述的铣槽机铣削控制处理系统。
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