CN109358553B

CN109358553B - 升降机运动控制方法及装置、升降机控制器及升降机系统

Info

Publication number: CN109358553B
Application number: CN201811332496.7A
Authority: CN
Inventors: 赵宇峰; 黄衎澄; 张国亮
Original assignee: Zhejiang Guozi Robot Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Guozi Robot Technology Co Ltd
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2038-11-09
Also published as: CN109358553A

Abstract

本发明公开了一种升降机运动控制方法及其装置，包括：检测升降机的运行目标是否为上升运行；若是，控制升降机进行上升运行后转变为下降运行，最终静止于上升目标位置处。本发明将升降机上升至上升目标位置的过程，从单纯的上升运行，转为了先上升后下降的运行方式，降低了升降机上升至目标位置后停止时驱动器输出的保持电流，进而尽可能避免保持电流过大导致的系统报错的情况出现，提高升降机运行的可靠性。本发明还公开了一种基于上述方法的升降机控制器及升降机系统。

Description

升降机运动控制方法及装置、升降机控制器及升降机系统

技术领域

本发明涉及升降机技术领域，特别是涉及一种升降机运动控制方法及其装置。本发明还涉及一种升降机控制器及升降机系统。

背景技术

升降机是由升降电机、驱动器及相应的机械结构构成。由于升降机本身拥有一定的重量，故当升降机停在空中时，驱动器需要输出一定的保持电流，才能使整个升降结构停住。

升降机构停止时驱动器输出的保持电流与升降机停止前一刻需要克服的力有关。即在升降机上升运行后停止时，驱动器的需要克服的力为升降机构的重力和摩擦力之和，因此升降机上升后停止时，驱动器输出的保持电流正比于重力+摩擦力，使得保持电流较大。

由于升降机的驱动器在运行时，设置有一个I2T保护范围，该保护范围的含义是电流的平方乘以时间，驱动器的输出电流理论上应该位于该保护范围之内，若是输出电流过大的话，则表明驱动器不能在这种输出电流下保持太久，否则，超出上述保护范围的话，就会报I2T错误，使得升降机无法工作。因此，目前的情况下，升降机在上升后停止时，驱动器输出的保持电流较大，容易导致I2T错误，升降机的可靠性低。

因此，如何提供一种可靠性高的升降机运动控制方法、装置及升降机控制器和升降机系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种升降机运动控制方法及其装置，降低升降机上升至目标位置后停止时驱动器输出的保持电流，进而尽可能避免保持电流过大导致的系统报错的情况出现，提高升降机运行的可靠性；本发明的另一目的是提供一种基于上述方法的升降机控制器及升降机系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种升降机运动控制方法，应用于升降机控制器，包括：

检测升降机的运行目标是否为上升运行；

若是，控制所述升降机进行上升运行后转变为下降运行，最终静止于上升目标位置处。

优选地，所述控制所述升降机进行上升运行后转变为下降运行，最终静止于上升目标位置处的过程具体为：

发送调整目标位置至所述升降机，控制所述升降机上升至所述调整目标位置处；所述调整目标位置为所述上升目标位置与预设增量之和，所述预设增量为正值；

发送所述上升目标位置至所述升降机，控制所述升降机从所述调整目标位置处下降至所述上升目标位置并进入静止状态。

发送所述上升目标位置至所述升降机，控制所述升降机上升至所述上升目标位置处；

发送关闭指令，控制所述升降机的驱动器关闭，所述升降机的电机进入机械抱闸模式，所述升降机处于下降状态；

发送开启指令，控制所述升降机的驱动器开启，所述升降机的电机进入驱动器抱闸模式，所述升降机静止于当前位置。

优选地，所述检测升降机的运行目标是否为上升运行的过程具体为：

接收输入的所述上升目标位置；

比较所述上升目标位置是否高于所述升降机的当前位置，若是，则所述升降机的运行目标为上升运行。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种升降机运动控制装置，应用于升降机控制器，包括：

上升检测模块，用于检测升降机的运行目标是否为上升运行；若是，触发运动控制模块；

所述运动控制模块，用于控制所述升降机进行上升运行后转变为下降运行，最终静止于上升目标位置处。

优选地，所述运动控制模块具体包括：

第一上升控制单元，用于发送调整目标位置至所述升降机，控制所述升降机上升至所述调整目标位置处；所述调整目标位置为所述上升目标位置与预设增量之和，所述预设增量为正值；

下降控制单元，用于发送所述上升目标位置至所述升降机，控制所述升降机从所述调整目标位置处下降至所述上升目标位置并进入静止状态。

优选地，所述运动控制模块具体包括：

第二上升控制单元，用于发送所述上升目标位置至所述升降机，控制所述升降机上升至所述上升目标位置处；

驱动关闭单元，用于发送关闭指令，控制所述升降机的驱动器关闭，所述升降机的电机进入机械抱闸模式，所述升降机处于下降状态；

驱动开启单元，用于发送开启指令，控制所述升降机的驱动器开启，所述升降机的电机进入驱动器抱闸模式，所述升降机静止于当前位置。

优选地，所述上升检测模块具体包括：

接收单元，用于接收输入的所述上升目标位置；

比较单元，用于比较所述上升目标位置是否高于所述升降机的当前位置，若是，则所述升降机的运行目标为上升运行。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种升降机控制器，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如以上任一项所述的升降机运动控制方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种升降机系统，包括升降机及如以上所述的升降机控制器；所述升降机包括驱动器、电机以及相应的机械结构。

本发明提供了一种升降机运动控制方法及其装置，当检测到升降机将进行上升运行时，在控制升降机运行至上升目标位置的过程中，首先控制升降机上升运行，之后控制升降机转为下降运行，最后下降至上升目标位置处保持静止。可以理解的是，升降机在上升过程中，所需输出的力是升降机的本身重力加上摩擦力，而升降机在下降过程中，所需输出的力是升降机本身重力减去摩擦力。因此，升降机在下降时所需的力比上升时所需的力小，故升降机是在下降后停止的话，驱动器需要输出的保持电流正比于重力减去摩擦力的值，显然小于升降机在上升后停止时输出的保持电流。由此可见，本发明将升降机上升至上升目标位置的过程，从单纯的上升运行，转为了先上升后下降的运行方式，使得升降机最终会下降至静止位置；相比直接上升至静止位置的方式，显然减小了升降机静止时驱动器需要输出的保持电流，从而减小了超出I2T保护范围的可能，减少了系统报错的情况，提高了升降机运行时的可靠性。本发明还提供了一种基于上述方法的升降机控制器以及升降机系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种升降机运动控制方法的过程的流程图；

图2为本发明提供的另一种升降机运动控制方法过程的流程图；

图3为本发明提供的另一种升降机运动控制方法过程的流程图；

图4为本发明提供的一种升降机运动控制装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种升降机运动控制方法及其装置，降低升降机上升至目标位置后停止时驱动器输出的保持电流，进而尽可能避免保持电流过大导致的系统报错的情况出现，提高升降机运行的可靠性；本发明的另一核心是提供一种基于上述方法的升降机控制器及升降机系统。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种升降机运动控制方法，参见图1所示，图1为本发明提供的一种升降机运动控制方法的过程的流程图。应用于升降机控制器，该方法包括：

步骤s1：检测升降机的运行目标是否为上升运行；

可以理解的是，由于本发明针对的是，升降机在上升过程中驱动器输出的保持电流过大，导致容易出现I2T报错的问题，因此，首先需要确定当前升降机的运行目标是否为上升运行。若不是上升运行而是下降运行的话，则采用目前的升降机控制方式控制运行即可，即接收下降目标位置后，控制升降机进行下降运行后到达该下降目标位置处静止即可。

步骤s2：若是，控制升降机进行上升运行后转变为下降运行，最终静止于上升目标位置处。

可以理解的是，升降机在上升过程中，所需输出的力是升降机的本身重力加上摩擦力，即F_total＝G_total+f，而升降机在下降过程中，所需输出的力是升降机本身重力减去摩擦力，F_total＝G_total-f；F_total为所需输出的力，G_total为升降机重力，f为摩擦力。因此，升降机在下降时所需的力比上升时所需的力小，而驱动器在升降机静止时输出的保持电流正比于静止前一刻升降器运行所需的力，故升降机是在下降后停止的话，驱动器需要输出的保持电流会比升降机在上升后停止时输出的保持电流要小。

由此可见，本发明将升降机上升至上升目标位置的过程，从单纯的上升运行，转为了先上升后下降的运行方式，使得升降机最终会以下降运行的状态下降至静止位置；相比直接上升至静止位置的方式，显然减小了升降机静止时驱动器需要输出的保持电流；从而减少了驱动器输出的电流过大导致的I2T报错的情况，提高了升降机运行时的可靠性。

在一种优选实施例中，参见图2所示，图2为本发明提供的另一种升降机运动控制方法过程的流程图；步骤s2的过程具体为：

步骤s211：发送调整目标位置至升降机，控制升降机上升至调整目标位置处；调整目标位置为上升目标位置与预设增量之和，预设增量为正值；即L_actual＝L_target+ΔL；L_actual为调整目标位置，L_target为上升目标位置，ΔL为预设增量。

即本实施例中，升降机控制器接收到调度层(即调度中心)下发的上升目标位置后，首先会生成一个调整目标位置至升降机，该调整目标位置是在上升目标位置上增加了预设增量，即调整目标位置高于上升目标位置，因此，当升降机上升至调整目标位置时，实际上的上升高度已经超过了原本想要到达的上升目标位置。例如，上升目标位置为10米处，预设增量为12米，则此时升降机已经运行至12米的高度处，高于了10米的位置。这种设置方式是为了后续以下降状态到达上升目标位置，从而减小静止于上升目标位置时驱动器输出的保持电流。

其中，这里的预设增量不宜设置过大，因为只需要升降机下降至上升目标位置，即可使驱动器输出的保持电流为下降状态时的电流大小，从而实现减小静止时驱动器输出的保持电流的目的，而与升降机下降至上升目标位置时的速度无关，因此，为了减小电机耗电，预设增量可以设置为一个较小的数值。当然，本发明不限定预设增量的具体数值。

步骤s212：发送上升目标位置至升降机，控制升降机从调整目标位置处下降至上升目标位置并进入静止状态。

可以理解的是，步骤s211之后，升降机的位置会高于上升目标位置，因此，此时发送上升目标位置给升降机后，升降机会下降运行来达到上升目标位置。这种情况下，升降机静止于上升目标位置时，驱动器输出的保持电流正比于升降机的重力减去摩擦力后的力，而若升降机直接上升运行至上升目标位置的话，驱动器输出的保持电流则正比于升降机的重力加上摩擦力后的力。由此可见，通过将直接上升至上升目标位置，调整为先上升后下降至上升目标位置的运行方式，能够使得升降机上升后静止时驱动器输出的保持电流减小，从而减少超出I2T保护的范围的情况，减少I2T报错的次数，进而尽可能避免由于I2T报错导致的升降机无法运行的问题，提高升降机运行的可靠性。

其中，调整目标位置、上升目标位置、预设增量均为绝对坐标数值。

在另一种优选实施例中，参见图3所示，图3为本发明提供的另一种升降机运动控制方法过程的流程图；步骤s2的过程具体为：

步骤s221：发送上升目标位置至升降机，控制升降机上升至上升目标位置处；

本实施例中，首先直接令升降机上升上升目标位置处，但是此时并未令升降机就此静止。

步骤s222：发送关闭指令，控制升降机的驱动器关闭，升降机的电机进入机械抱闸模式，升降机处于下降状态；

可以理解的是，升降机的电机存在两种抱闸状态，一种是自身的机械抱闸，另一种是驱动器输出使能时的驱动抱闸状态。电机抱闸后即不再运转。通过关闭指令控制驱动器关闭后，驱动器不再输出使能，故此时电机会进入机械抱闸状态，这种状态下，升降机会进行微小的下降，虽然升降机处于下降状态，但是下降距离非常短，故可近似认为升降机仍处于上升目标位置处。

步骤s223：发送开启指令，控制升降机的驱动器开启，升降机的电机进入驱动器抱闸模式，升降机静止于当前位置。

在机械抱闸模式下，升降机会发生微小的下降，之后通过开启指令开启驱动器后，电机会进入驱动器抱闸模式，此时升降机不再进行下降，而是进入静止状态。虽然升降机在电机处于机械抱闸时，出现了下降，但是由于下降距离很短，仍可近似认为升降机处于上升目标位置处；但是由于此时升降机是在下降后静止，因此，升降机静止时驱动器输出的保持电流仍然会减小，从而减小后续升降机再次上升时驱动器的输出电流的增加基础数值，降低升降机由于驱动器输出的保持电流多大导致的I2T报错的情况出现，提高可靠性。

以上仅为两种具体的实现方式，在其他实施例中，还可采用其他方式使升降机在到达高于自身位置的上升目标位置时，处于下降运行状态，本发明对此不作限定。

在一种具体实施例中，步骤s1的过程具体为：

接收输入的上升目标位置；

比较上升目标位置是否高于升降机的当前位置，若是，则升降机的运行目标为上升运行。

可以理解的是，升降机具体的上升目标位置，是接收用户输入的运行指令后生成的，之后由控制中心通过调度指令将生成的上升目标位置发送至升降机控制器。并且，上升目标位置和升降机的当前位置均为绝对坐标位置，即表明了实际的高度值，因此，通过直接比较两者的大小，即可确定升降机是否需要上升或下降。

当然，在其他实施例中，还可采用其他方式确定是否为上升运行目标，例如直接接收用户输入的上升指令，依据上升指令类型来确定为运行目标为上升运行等，具体采用哪种方式本发明不作限定。

本发明还提供了一种升降机运动控制装置，应用于升降机控制器，参见图4所示，图4为本发明提供的一种升降机运动控制装置的结构示意图。该装置包括：

上升检测模块1，用于检测升降机的运行目标是否为上升运行；若是，触发运动控制模块；

运动控制模块2，用于控制升降机进行上升运行后转变为下降运行，最终静止于上升目标位置处。

作为优选地，运动控制模块2具体包括：

第一上升控制单元，用于发送调整目标位置至升降机，控制升降机上升至调整目标位置处；调整目标位置为上升目标位置与预设增量之和，预设增量为正值；

下降控制单元，用于发送上升目标位置至升降机，控制升降机从调整目标位置处下降至上升目标位置并进入静止状态。

作为优选地，运动控制模块2具体包括：

第二上升控制单元，用于发送上升目标位置至升降机，控制升降机上升至上升目标位置处；

驱动关闭单元，用于发送关闭指令，控制升降机的驱动器关闭，升降机的电机进入机械抱闸模式，升降机处于下降状态；

驱动开启单元，用于发送开启指令，控制升降机的驱动器开启，升降机的电机进入驱动器抱闸模式，升降机静止于当前位置。

作为优选地，上升检测模块1具体包括：

接收单元，用于接收输入的上升目标位置；

比较单元，用于比较上升目标位置是否高于升降机的当前位置，若是，则升降机的运行目标为上升运行。

其中，本发明提供的升降机运动控制装置与前述升降机运动控制方法对应实现。

本发明还提供了一种升降机控制器，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如以上任一项的升降机运动控制方法的步骤。

本发明还提供了一种升降机系统，包括升降机及如以上的升降机控制器；升降机包括驱动器、电机以及相应的机械结构。

以上的几种具体实施方式仅是本发明的优选实施方式，以上几种具体实施例可以任意组合，组合后得到的实施例也在本发明的保护范围之内。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，相关专业技术人员在不脱离本发明精神和构思前提下推演出的其他改进和变化，均应包含在本发明的保护范围之内。

还需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims

1.一种升降机运动控制方法，应用于升降机控制器，其特征在于，包括：

检测升降机的运行目标是否为上升运行；

若是，控制所述升降机进行上升运行到达调整目标位置，然后转变为下降运行，最终静止于上升目标位置处，以便防止出现因所述升降机直接上升并静止于所述上升目标位置处，驱动器输出的电流超出保护范围而报错的情况。

2.根据权利要求1所述的升降机运动控制方法，其特征在于，所述控制所述升降机进行上升运行后转变为下降运行，最终静止于上升目标位置处的过程具体为：

3.根据权利要求1所述的升降机运动控制方法，其特征在于，所述控制所述升降机进行上升运行后转变为下降运行，最终静止于上升目标位置处的过程具体为：

4.根据权利要求1-3任一项所述的升降机运动控制方法，其特征在于，所述检测升降机的运行目标是否为上升运行的过程具体为：

接收输入的所述上升目标位置；

5.一种升降机运动控制装置，应用于升降机控制器，其特征在于，包括：

所述运动控制模块，用于控制所述升降机进行上升运行到达调整目标位置，然后转变为下降运行，最终静止于上升目标位置处，以便防止出现因所述升降机直接上升并静止于所述上升目标位置处，驱动器输出的电流超出保护范围而报错的情况。

6.根据权利要求5所述的升降机运动控制装置，其特征在于，所述运动控制模块具体包括：

7.根据权利要求5所述的升降机运动控制装置，其特征在于，所述运动控制模块具体包括：

8.根据权利要求5-7任一项所述的升降机运动控制装置，其特征在于，所述上升检测模块具体包括：

接收单元，用于接收输入的所述上升目标位置；

9.一种升降机控制器，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的升降机运动控制方法的步骤。

10.一种升降机系统，其特征在于，包括升降机及如权利要求9所述的升降机控制器；所述升降机包括驱动器、电机以及相应的机械结构。