CN110182690A - 控制系统、方法、装置、起重机和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种控制系统、方法、装置、起重机和计算机可读存储介质，涉及控制技术领域。该系统包括：第一控制器和无线通信模块；第一控制器与无线通信模块电连接；无线通信模块与各电气元件电连接；第一控制器与各电气元件通过无线通信模块进行信息交互。本公开的技术方案能够提高信息交互的可靠性，降低系统重量。

Description

控制系统、方法、装置、起重机和计算机可读存储介质

技术领域

本公开涉及控制技术领域，特别涉及一种控制系统、控制方法、控制装置、起重机和计算机可读存储介质。

背景技术

起重机的起重臂的臂头上往往安装有各种电气元件，通常包括传感器类元件(如高度限位器、风速仪等)和指示类元件(如臂头警示灯等)。还可以根据需求在臂头上加装臂头角度传感器、摄像头等电气元件。这些电气元件在起重机吊装作业过程中起到至关重要的作用。

但是，由于起重臂伸出距离远，操作者无法直观看到臂头的情况。因此，需要对电气元件进行检测，并根据返回的信号进行相应处理。

在相关技术中，大多采用基本臂外置的电缆卷筒传递电气元件的信号。

发明内容

本公开的发明人发现上述相关技术中存在如下问题：外露的电缆卷筒容易磨损、刮蹭损坏，导致电气元件的信号无法正常传递，从而造成信息交互可靠性差；电缆卷筒体积大、重量重，从而导致系统总体重量大。

鉴于此，本公开提出了一种控制技术方案，能够提高信息交互的可靠性，降低系统重量。

根据本公开的一些实施例，提供了一种控制系统，包括第一控制器和无线通信模块；所述第一控制器与所述无线通信模块电连接；所述无线通信模块与各电气元件电连接；所述第一控制器与所述各电气元件通过所述无线通信模块进行信息交互。

在一些实施例中，所述的控制系统还包括第二控制器；所述第二控制器与所述各电器元件电连接；所述第二控制器与所述无线通信模块电连接；所述第二控制器统一采集所述各电气元件的信号并进行处理，通过所述无线通信模块将处理后的信号传输给所述第一控制器。

在一些实施例中，所述无线通信模块包括发送器和接收器，所述接收器与发送器无线连接；所述发送器与所述第二控制器电连接；所述接收器与所述第一控制器电连接。

在一些实施例中，所述第二控制器还用于根据所述第一控制器的电量控制指令，控制电源为所述各电气元件分配相应的电量。

在一些实施例中，所述第二控制器还用于通过所述无线通信模块向所述第一控制器传输电源的电量信息；所述第一控制器根据所述电量信息生成控制指令对所述各电气元件进行相应的控制。

在一些实施例中，所述各电气元件为起重机的力矩限制器，包括：高度限位开关、风速仪、警示灯，可扩展臂头角度传感器、无线摄像中的一个或多个。

根据本公开的另一些实施例，提供一种起重机，包括：上述任一个实施例所述的控制系统。

在一些实施例中，所述控制系统的无线通信模块的发送器安装于所述起重机的末节臂头部；所述无线通信模块的接收器安装于所述起重机的基本臂、转台或操纵室；所述控制系统的第二控制器安装于所述起重机的末节臂头部；所述起重机的各电气元件安装于所述起重机的末节臂头部。

根据本公开的又一些实施例，提供一种控制方法，包括：第一控制器通过无线通信模块获取各电气元件的信号；所述第一控制器根据所述各电气元件的信号生成控制指令；所述第一控制器通过所述无线通信模块传输所述控制指令，以便对所述各电气元件进行相应的控制。

在一些实施例中，所述通过无线通信模块获取各电气元件的信号包括：第二控制器统一采集所述各电气元件的信号并进行处理；所述第一控制器通过所述无线通信模块获取处理后的信号。

在一些实施例中，所述的控制方法还包括：第二控制器通过所述无线通信模块获取所述第一控制器生成的电量控制指令；所述第二控制器控制电源为所述各电气元件分配相应的电量。

在一些实施例中，所述的控制方法还包括：第二控制器通过所述无线通信模块向所述第一控制器传输电源的电量信息；所述第一控制器根据所述电量信息生成控制指令对所述各电气元件进行相应的控制。

根据本公开的又一些实施例，提供一种控制装置，包括：存储器；和耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器装置中的指令，执行上述任一个实施例中的控制方法。

根据本公开的再一些实施例，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一个实施例中的控制方法。

在上述实施例中，通过一个无线通信模块实现第一控制器与多个电器元件的信息交互，降低了线路连接故障及线路磨损风险，从而提高了信息交互的可靠性，并能够降低系统重量。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1示出本公开的控制系统的一些实施例的框图；

图2示出本公开的控制系统的另一些实施例的框图；

图3示出本公开的控制系统的又一些实施例的框图；

图4示出本公开的控制系统的一些实施例的示意图；

图5示出本公开的起重机的一些实施例的框图；

图6示出本公开的起重机的一些实施例的示意图；

图7示出本公开的控制方法的一些实施例的流程图；

图8示出本公开的控制装置的一些实施例的框图；

图9示出本公开的控制的另一些实施例的框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出本公开的控制系统的一些实施例的框图。

如图1所示，控制系统1包括第一控制器11和无线通信模块12。第一控制器11与无线通信模块12电连接，无线通信模块12与各电气元件电连接11。

在一些实施例中，第一控制器11与各电气元件通过无线通信模块12进行信息交互。例如，第一控制器11通过无线通信模块12获取各电气元件的信号。第一控制器11根据各电气元件的信号生成控制指令。第一控制器11通过无线通信模块12传输控制指令，以便对各电气元件进行相应的控制。

上述实施例中，所有的电气元件均通过一个模块——无线通信模块12与第一控制器11进行信息交互。相比于每个电气元件配置一个通信模块的方式，上述实施例发挥了集成化、模块化的技术优势，降低了成本。而且方便了电气元件的更换，简化了程序的配置。

在一些实施例中，可以通过图2的实施例实现控制系统。

图2示出本公开的控制系统的另一些实施例的框图。

如图2所示，相比于图1，控制系统2还包括第二控制器23。第二控制器23与各电器元件电连接。第二控制器23与无线通信模块12电连接。

在一些实施例中，第二控制器23统一采集各电气元件的信号并进行处理，通过无线通信模块12将处理后的信号传输给第一控制器11。

在一些实施例中，第二控制器23还可以与电源电连接，并被配置为具有电源控制管理功能。例如，第二控制器23还用于根据第一控制器11的电量控制指令，控制电源为各电气元件分配相应的电量。电量控制指令可以通过无线通信模块12传递。例如，第二控制器23通过无线通信模块12向第一控制器11传输电源的电量信息。第一控制器23根据电量信息生成控制指令对各电气元件进行相应的控制。

上述实施例中，第二控制器23作为系统专门的电源管理控制模块，能够统一实现电气元件的能量匹配，从而降低系统闲置能耗。

在一些实施例中，可以通过图3的实施例实现控制系统。

图3示出本公开的控制系统的又一些实施例的框图。

如图3所示，相比于图2，无线通信模块32包括接收器321和发送器322。接收器321与发送器322无线连接，发送器322与第二控制器23电连接，接收器321与第一控制器11电连接。

上述实施例中，无线通信模块32的接收器321和发送器322无线连接，可以灵活地安装于起重臂的不同位置，从而增加了系统的灵活性。

图4示出本公开的控制系统的一些实施例的示意图。

如图4所示，第二控制器可以与电源开关连接(有线或无线)。在电源开关打开的情况下，第二控制器激活，并控制电源向外部(各电气元件、无线通信模块等)供电。例如，在起重机处于上电状态进行吊装作业前，可以打开第二控制器的电源开关，以便第二控制器控制控制电源为无线通讯模块的发送器供电。

在一些实施例中，第二控制器可以将电源的电量信息转化为发送器可识别的信号后，传输给发送器。例如，可以响应于无线通信激活按键被按下，无线通信模块的接收器和发送器建立连接。

在一些实施例中，第二控制器采集各电气元件的信号，处理后传输给发送器。

例如，第二控制器可以通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线将各电气元件的信号传输给发送器。

例如，电气元件可以包括图4中的主臂高度限位器、副臂高度限位器、风速仪、臂头角度传感器、无线臂头摄像头、臂头警示灯。第二控制器可以通过DI(Digital Input,数字输入)信号方式采集主臂高度限位器、副臂高度限位器的信号；第二控制器可以通过AI(Analogy Input，模拟量输入)信号方式采集风速仪、臂头角度传感器的信号。

在一些实施例中，发送器通过无线网络将各电气元件的信号实时传输给接收器，接收器将接收到的各电气元件的信号传输给第二控制器。

例如，第一控制器、显示器、力矩限制器(力限器)主机和接收器可以通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线通信(如利用CANOPEN协议通信)。

在一些实施例中，第一控制器可以根据收到的信号生成控制指令，以便进行相应的控制。

例如，第一控制器接收到高度限位开关(主臂或副臂)的触发信号，可以通过控制指令停止所有会导致吊钩轴承与主臂、副臂、主臂臂头、副臂臂头接触并产生损坏的运动。还可以在显示器上进行声光报警。

例如，第一控制器实时持续或间歇接收到风速仪的信号，将该信号解析为对应的风速值，可以通过控制指令在显示器上显示。在风速值异常的情况下，可以通过控制指令进行报警及预报警。

例如，对于装有臂头角度传感器的起重机，第一控制器可以结合基本臂的角度信号和实时接收臂头的角度信号，通过插值等运算生成控制指令优化起重臂实时角度。

例如，第一控制器接收第二控制发来的电源电量信息，可以通过控制指令控制显示器显示该电源电量信息。第一控制器还可以根据电源电量的多少、各电气元件的功耗、电池性能生成相应的控制指令用以控制各电气元件。

例如，第二控制器可以根据接收的第一控制器的控制指令，对各电气元件进行能量匹配。即第二控制器可以合理分配各电气元件的电量，从而减少闲置能量损耗。

在上述实施例中，通过一个无线通信模块实现第一控制器与多个电器元件的信息交互，降低了线路连接故障及线路磨损风险，从而提高了信息交互的可靠性，并能够降低系统重量。

图5示出本公开的起重机的一些实施例的框图。

如图5所示，起重机5包括上述任一个实施例的控制系统51。例如，控制系统51中的各部件可以根据图6中的实施例安装。

图6示出本公开的起重机的一些实施例的示意图。

如图6所示，起重机的起重臂包括基本臂61和末节臂头部62。控制系统的第一控制器63安装于基本臂61，与无线通信模块的接收器65电连接。无线通信模块的接收器65安装于基本臂61，或者安装于起重机转台或操纵室等不随起重臂伸缩作业而改变位置的部位。接收器65与第一控制器63有线连接，进行控制指令的传输。

控制系统的第二控制器64安装于末节臂头部62。控制系统的无线通信模块的发送器66安装于末节臂头部62。第二控制器64与发送器66电连接或集成，各电气元件可以与第二控制器64有线连接。例如，第二控制器64提供并合理分配电源的电量给各电气元件。第二控制器64接收各电气元件的信号，将处理后的信号和电源的电量信息发送给发送器66。

起重机的各电气元件安装于末节臂头部62。电气元件包括高度限位开关67、警示灯68和风速仪69。电气元件还可以包括臂头角度传感器、无线摄像头等。

无线通信激活按键(图中未示出)可以安装在操纵室内或无线操控台等方便操作者操纵的部位。

在一些实施例中，无线通信模块可以按起重机的产品段配置不同的输入输出接口数量、不同的信号种类。电源可以具备不同的容量，以满足不同起重机产品需求。

在一些实施例中，在无线通信连接正常且控制系统与力矩限制器主机能够正常通信的情况下，允许正常吊装作业。否则，控制系统可以执行控制风速仪报警或者高度限位器报警等限动控制，以保障起重机作业安全性。例如，在第二控制器集成的电源电量低、无线通信模块故障或无线通信按键未激活等可能导致无线连接无法正常建立的情况下，控制系统限制正常吊装作业。

在一些实施例中，控制系统可以配置故障诊断功能。例如，在电气元件故障(线路故障或电气元件本身故障)情况下，控制系统发送相应故障信息，并控制显示器进行报警提示，以方便维修人员按故障提示进行排查。

在上述实施例中，通过一个无线通信模块实现第一控制器与多个电器元件的信息交互，降低了线路连接故障及线路磨损风险，从而提高了信息交互的可靠性，并能够降低系统重量。

图7示出本公开的控制方法的一些实施例的流程图。

如图7所示，该方法包括：步骤710，通过无线通信模块获取信号；步骤720，生成控制指令；和步骤730，通过无线通信模块生成控制指令。

在步骤710中，第一控制器通过无线通信模块获取各电气元件的信号。例如，第二控制器统一采集各电气元件的信号并进行处理；第一控制器通过无线通信模块获取处理后的信号。

在步骤720中，第一控制器根据各电气元件的信号生成控制指令。

在步骤730中，第一控制器通过无线通信模块传输控制指令，以便对各电气元件进行相应的控制。

在一些实施例中，第二控制器通过无线通信模块获取第一控制器生成的电量控制指令；第二控制器控制电源为各电气元件分配相应的电量。

在一些实施例中，第二控制器通过无线通信模块向第一控制器传输电源的电量信息；第一控制器根据电量信息生成控制指令对各电气元件进行相应的控制。

在上述实施例中，通过一个无线通信模块实现第一控制器与多个电器元件的信息交互，降低了线路连接故障及线路磨损风险，从而提高了信息交互的可靠性，并能够降低系统重量。

图8示出本公开的控制装置的一些实施例的框图。

如图8所示，该实施例的控制装置8包括：存储器81以及耦接至该存储器81的处理器82，处理器82被配置为基于存储在存储器51中的指令，执行本公开中任意一个实施例中的控制方法。

其中，存储器81例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据库以及其他程序等。

图9示出本公开的控制的另一些实施例的框图。

如图9所示，该实施例的控制装置9包括：存储器910以及耦接至该存储器910的处理器920，处理器920被配置为基于存储在存储器910中的指令，执行前述任意一个实施例中的控制方法。

存储器910例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。

控制装置9还可以包括输入输出接口930、网络接口940、存储接口950等。这些接口930、940、950以及存储器910和处理器920之间例如可以通过总线860连接。其中，输入输出接口930为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口940为各种联网设备提供连接接口。存储接口950为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。

本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

至此，已经详细描述了根据本公开的控制系统、控制方法、控制装置、起重机和计算机可读存储介质。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种控制系统，包括第一控制器和无线通信模块；

所述第一控制器与所述无线通信模块电连接；

所述无线通信模块与各电气元件电连接；

所述第一控制器与所述各电气元件通过所述无线通信模块进行信息交互。

2.根据权利要求1所述的控制系统，还包括第二控制器；

所述第二控制器与所述各电器元件电连接；

所述第二控制器与所述无线通信模块电连接；

所述第二控制器统一采集所述各电气元件的信号并进行处理，通过所述无线通信模块将处理后的信号传输给所述第一控制器。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，

所述无线通信模块包括发送器和接收器，所述接收器与发送器无线连接；

所述发送器与所述第二控制器电连接；

所述接收器与所述第一控制器电连接。

4.根据权利要求2所述的控制系统，其中，

所述第二控制器还用于根据所述第一控制器的电量控制指令，控制电源为所述各电气元件分配相应的电量。

5.根据权利要求2所述的控制系统，其中，

所述第二控制器还用于通过所述无线通信模块向所述第一控制器传输电源的电量信息；

所述第一控制器根据所述电量信息生成控制指令对所述各电气元件进行相应的控制。

6.根据权利要求1-5任一项所述的控制系统，其中，

所述各电气元件为起重机的力矩限制器，包括：高度限位开关、风速仪、警示灯，可扩展臂头角度传感器、无线摄像中的一个或多个。

7.一种起重机，包括：

权利要求1-6任一项所述的控制系统。

8.根据权利要求7所述的起重机，其中，

所述控制系统的无线通信模块的发送器安装于所述起重机的末节臂头部；

所述无线通信模块的接收器安装于所述起重机的基本臂、转台或操纵室；

所述控制系统的第二控制器安装于所述起重机的末节臂头部；

所述起重机的各电气元件安装于所述起重机的末节臂头部。

9.一种控制方法，包括：

第一控制器通过无线通信模块获取各电气元件的信号；

所述第一控制器根据所述各电气元件的信号生成控制指令；

所述第一控制器通过所述无线通信模块传输所述控制指令，以便对所述各电气元件进行相应的控制。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其中，所述通过无线通信模块获取各电气元件的信号包括：

第二控制器统一采集所述各电气元件的信号并进行处理；

所述第一控制器通过所述无线通信模块获取处理后的信号。

11.根据权利要求9所述的控制方法，还包括：

第二控制器通过所述无线通信模块获取所述第一控制器生成的电量控制指令；

所述第二控制器控制电源为所述各电气元件分配相应的电量。

12.根据权利要求9所述的控制方法，还包括：

第二控制器通过所述无线通信模块向所述第一控制器传输电源的电量信息；

所述第一控制器根据所述电量信息生成控制指令对所述各电气元件进行相应的控制。

13.一种控制装置，包括：

存储器；和

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器装置中的指令，执行权利要求9-12任一项所述的控制方法。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求9-12任一项所述的控制方法。