CN111285253B - 工程机械控制方法及控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种工程机械控制方法及控制装置，工程机械控制方法包括：获取第一位置检测元件检测到的执行机构的位置，当第一位置检测元件检测到执行机构到达预设位置时，获取第二位置检测元件检测到的位置值S；判断第二位置检测元件检测到的位置值S与第一位置检测元件检测到的预设位置是否相对应；当第二位置检测元件检测到的位置值S与第一位置检测元件检测到的所述预设位置不对应时，控制工程机械进入安全运行程序。本发明提供的工程机械控制方法及控制装置中，可通过将第一位置检测元件与第二位置位置检测元件进行校验，当两者检测到的执行机构的所处位置不相应时，控制塔机进入安全运行程序，从而使工程机械的可靠性和安全性得以提高。

Description

工程机械控制方法及控制装置
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种工程机械控制方法及控制装置。
背景技术
对于塔式起重机等工程机械，一般体积和重量都十分的庞大，一旦发生安全事故造成的后果一般十分严重，影响也极大，因此，对工程机械的工作可靠性和安全性要求都极高。
举例来说，对于塔机来说，为了将行走小车限定在合适的范围内，通常会设置机械式的限位装置或者电子式的限位装置，通过限位装置的感应控制行走小车停止或减速，保证工作的安全性。为了最大限定地保证安全，有时甚至会同时设置机械式和电子式两种限位装置。然而，当任何一种限位装置出现故障时，塔机只会通过限位装置的输出结果进行相应控制，极大地影响了塔机工作的可靠性和安全性。
前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠性和安全性较高的工程机械控制方法及控制装置。
本发明提供一种工程机械控制方法，用于控制工程机械，工程机械包括第一位置检测元件和第二位置检测元件，第一位置检测元件用于检测执行机构是否位于预设位置，第二位置检测元件用于检测执行机构的位置值，所述工程机械控制方法包括：
获取所述第一位置检测元件检测到的执行机构的位置，获取所述第二位置检测元件检测到的位置值S；
判断所述第二位置检测元件检测到的所述位置值S与所述第一位置检测元件检测到的所述预设位置是否相对应；
当所述第二位置检测元件检测到的所述位置值S与所述第一位置检测元件检测到的所述预设位置相对应时，工程机械正常运行，当所述第二位置检测元件检测到的所述位置值S与所述第一位置检测元件检测到的所述预设位置不对应时，控制工程机械进入安全运行程序。
在其中一实施例中，所述工程机械控制方法还包括：设定所述第一位置检测元件和所述第二位置检测元件的位置检测结果对应关系。
在其中一实施例中，设定所述第一位置检测元件和所述第二位置检测元件的位置检测结果对应关系具体为：设定所述第一位置检测元件检测到位于各预设位置时对应所述第二位置检测元件检测到的位置值S的预设位置值范围为a≦S≦b。
在其中一实施例中，确定所述第二位置检测元件检测到执行机构的所述位置值S是否在预设范围内具体为：当所述第一位置检测元件检测到所述执行机构到达预设位置时，判断检测到的位置值S是否满足a≦S≦b，当位置值S满足a≦S≦b时，认为所述第二位置检测元件检测到的位置值S与所述第一位置检测元件检测到的预设位置相对应，当位置值S不满足a≦S≦b时，认为所述第二位置检测元件检测到的位置值S与所述第一位置检测元件检测到的预设位置不对应。
在其中一实施例中，所述工程机械进入安全运行程序具体为：控制执行机构以预设的限定速度移动。
在其中一实施例中，所述工程机械为塔机，所述执行机构为塔机的行走小车或吊钩。
在其中一实施例中，所述执行机构为塔机的行走小车，所述预设位置包括第一预设位置、第二预设位置、第三预设位置和第四预设位置，所述第一预设位置、所述第二预设位置、所述第三预设位置和所述第四预设位置分别对应于所述行走小车的外停止位、外减速位、内停止位和内减速位。
在其中一实施例中，所述第一位置检测元件获得的检测结果为是否到达预设位置的开关量，所述第二位置检测元件获得的检测结果为位置值为多少数值的模拟量。
本发明还公开一种工程机械控制装置，包括：
第一位置检测元件，用于检测执行机构是否位于预设位置；
第二位置检测元件，用于检测执行机构的位置值；
比较模块，用于比较判断所述第二位置检测元件检测到的位置值S与所述第一位置检测元件检测到的预设位置是否相对应；
控制模块，用于在所述第二位置检测元件检测到的所述位置值S与所述第一位置检测元件检测到的预设位置不对应时，控制工程机械进入安全运行程序。
在其中一实施例中，所述工程机械控制装置还包括设定模块，用于设定所述第一位置检测元件和所述第二位置检测元件的位置检测结果对应关系：设定所述第一位置检测元件检测到位于各预设位置时对应所述第二位置检测元件检测到的位置值S的预设位置值范围为a≦S≦b；
所述比较模块具体用于判断检测到的位置值S是否满足a≦S≦b：当位置值S满足a≦S≦b时，认为所述第二位置检测元件检测到的位置值S与所述第一位置检测元件检测到的预设位置相对应；当位置值S不满足a≦S≦b时，认为所述第二位置检测元件检测到的位置值S与所述第一位置检测元件检测到的预设位置不对应。
本发明提供的工程机械控制方法及控制装置中，可通过将第一位置检测元件与第二位置位置检测元件进行校验，当两者检测到的执行机构的所处位置不相应时，控制塔机进入安全运行程序，从而使工程机械的可靠性和安全性得以提高。
附图说明
图1为本发明一实施例的工程机械控制方法的流程示意图。
图2为本发明一实施例的工程机械控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
请参图1，本发明一实施例中提供的工程机械控制方法，用于控制工程机械，在本实施例中，以工程机械具体为塔机进行说明。工程机械包括第一位置检测元件11和第二位置检测元件13，第一位置检测元件11和第二位置检测元件13均用于检测塔机的行走小车的位置，第一位置检测元件11用于检测行走小车是否位于预设位置，第二位置检测元件13用于检测行走小车的位置值。预设位置可包括第一预设位置、第二预设位置、第三预设位置和第四预设位置，分别对应于行走小车的外停止位、外减速位、内停止位和内减速位，行走小车到达第一预设位置则停止继续朝塔机臂架末端移动，朝塔机臂架末端移动至第二预设位置则减速，到达第三预设位置则停止继续朝臂架内端移动，朝臂架内端移动至第四位置则减速，当然，预设位置也可包括一个、两个或其他数量的预设位置。
具体地，第一位置检测元件11获得的检测结果为是否到达预设位置的开关量，一般称为机械式检测元件；第二位置检测元件13获得的检测结果为位置值为多少数值的模拟量，一般称为电子式检测元件。更具体地，检测行走小车的位置时，通常，第一位置检测元件11和第二位置检测元件13可安装于驱动行走小车行走的电机轴上。
工程机械控制方法包括以下步骤：
S11，设定第一位置检测元件11和第二位置检测元件13的位置检测结果对应关系。具体地，设定第一位置检测元件11检测到位于各预设位置时对应第二位置检测元件13检测到的位置值S的预设位置值范围为a≦S≦b，其中，b与S之差可等于S与a之差，b与S之差也可不等于S与a之差，根据要求设置即可。其中，a为在第一位置检测元件和第二位置检测元件均正常的情况下，第一位置检测元件检测到位于各预设位置时第二位置检测元件对应检测到的具体位置值允许的最小值，b为在第一位置检测元件和第二位置检测元件均正常的情况下，第一位置检测元件检测到位于各预设位置时第二位置检测元件对应检测到的具体位置值允许的最大值。具体地，请参下表1，在本实施例中，设定当第一位置检测元件11检测到行走小车位于第一预设位置(即外停止位)时，第二位置检测元件13检测到的行走小车所处位置的位置值S1应当位于a1～b1范围内，当第一位置检测元件11检测到行走小车位于第二预设位置(即外减速位)时，第二位置检测元件13检测到的行走小车所处位置的位置值S2应当位于a2～b2范围内，当第一位置检测元件11检测到行走小车位于第三预设位置(即内停止位)时，第二位置检测元件13检测到的行走小车所处位置的位置值S3应当位于a3～b3范围内，当第一位置检测元件11检测到行走小车位于第四预设位置(即外减速位)时，第二位置检测元件13检测到的行走小车所处位置的位置值S4应当位于a4～b4范围内。
表1
第一位置检测元件 外停止位 外减速位 内停止位 内减速位
第二位置检测元件 a1～b1 a2～b2 a3～b3 a4～b4
理论上，当第一位置检测元件11检测到行走小车位于某一预设位置时，第二位置检测元件13检测到的位置值S应当是一个确定的值S0，但考虑到检测误差和机械误差，认为当第二位置检测元件13检测到位置值为S0-A～S0+B范围内时，均认为属于正常。可以理解，对于各不同的预设位置而言，其误差范围A～B可以相同，也可不同。
S13，获取第一位置检测元件11检测到的行走小车的位置，获取第二位置检测元件13检测到的位置值S。当有多个预设位置时，这里的预设位置可以为多个预设位置中的任意一个。
S15，判断第二位置检测元件13检测到的位置值S与第一位置检测元件11检测到的预设位置是否相对应，当第二位置检测元件13检测到的位置值S与第一位置检测元件11检测到的预设位置相对应时，进入步骤S19；当第二位置检测元件13检测到的位置值S与第一位置检测元件11检测到的预设位置不对应时，进入步骤S17。
判断第二位置检测元件13检测到的位置值S与第一位置检测元件11检测到的预设位置是否相对应，具体可为：当第一位置检测元件11检测到行走小车到达预设位置时，判断检测到的位置值S是否满足a≦S≦b。当位置值S满足a≦S≦b时，认为第二位置检测元件13检测到的位置值S与第一位置检测元件11检测到的预设位置相对应；当位置值S不满足a≦S≦b时，认为第二位置检测元件13检测到的位置值S与第一位置检测元件11检测到的预设位置不对应。
S17，控制塔机进入安全运行程序。具体地，可控制行走小车以预设的限定速度行走。当位置S不满足a≦S≦b时，说明第一位置检测元件11和第二位置检测元件13中的至少一个出现故障，这时可将行走小车限定在较低的速度行走，使塔机在安全范围内继续正常工作，并能提高塔机的可靠性和安全性。可以理解，安全运行程序也可为对塔机进行立即停机处理，在对第一位置检测元件11和/或第二位置检测元件13进行修理或更换，待其恢复正常后再操作塔机。
S19，塔机正常运行，行走小车正常行走。
在另一实施例中，上述工程机械控制方法也可控制其他执行机构的运行。例如，可用于检测塔机吊钩高度位置，第一位置检测元件11用于检测吊钩是否位于预设位置，第二位置检测元件13用于检测吊钩的高度位置值。具体地，当工程机械控制方法控制塔机吊钩的运行时：
在步骤S11中，设定第一位置检测元件11检测到位于各预设高度时对应第二位置检测元件13检测到的高度位置值S的预设位置值范围为a≦S≦b，其中，a为在第一位置检测元件和第二位置检测元件均正常的情况下，第一位置检测元件检测到位于各预设位置时第二位置检测元件对应检测到的具体位置值允许的最小值，b为在第一位置检测元件和第二位置检测元件均正常的情况下，第一位置检测元件检测到位于各预设位置时第二位置检测元件对应检测到的具体位置值允许的最大值。吊钩的预设位置数量根据需要设置，一般可包括上停止位、上减速位、下停止位和下减速位。
在步骤S13中，获取第一位置检测元件11检测到的吊钩的高度，当第一位置检测元件11检测到吊钩到达预设位置时，获取第二位置检测元件13检测到的高度值S。
在步骤S15中，判断第二位置检测元件13检测到的高度值S与第一位置检测元件11检测到的预设高度是否相对应。
在步骤S17中，具体可控制吊钩以预设的限定速度升降。
本发明的工程机械控制方法中，可通过将第一位置检测元件11与第二位置位置检测元件进行校验，当两者检测到的执行机构的所处位置不相应时，控制塔机进入安全运行程序，从而使工程机械的可靠性和安全性得以提高。
如图2所示，本发明还提供一种工程机械控制装置，包括：
第一位置检测元件11，用于检测行走小车是否位于预设位置。具体地，第一位置检测元件11获得的检测结果为是否到达预设位置的开关量，一般称为机械式检测元件。
第二位置检测元件13，用于检测行走小车的位置值。具体地，第二位置检测元件13获得的检测结果为位置值具体为多少数值的模拟量，一般称为电子式检测元件。
设定模块15，连接于第一位置检测元件11和第二位置检测元件13，用于设定第一位置检测元件11和第二位置检测元件13的位置检测结果对应关系。具体地，设定第一位置检测元件11检测到位于各预设位置时对应第二位置检测元件13检测到的位置值S的预设位置值范围为a≦S≦b，其中，b与S之差可等于S与a之差，b与S之差也可不等于S与a之差，根据要求设置即可。
比较模块17，连接于第一位置检测元件11、第二位置检测元件13和设定模块15，用于比较判断第二位置检测元件13检测到的位置值S与第一位置检测元件11检测到的预设位置是否相对应。
判断第二位置检测元件13检测到的位置值S与第一位置检测元件11检测到的预设位置是否相对应，具体可为：当第一位置检测元件11检测到行走小车到达预设位置时，判断检测到的位置值S是否满足a≦S≦b。当位置值S满足a≦S≦b时，认为第二位置检测元件13检测到的位置值S与第一位置检测元件11检测到的预设位置相对应；当位置值S不满足a≦S≦b时，认为第二位置检测元件13检测到的位置值S与第一位置检测元件11检测到的预设位置不对应。
控制模块19，连接于比较模块17，用于在第二位置检测元件13检测到的位置值S与第一位置检测元件11检测到的预设位置不对应时，控制塔机进入安全运行程序。塔机进入安全运行程序具体可为：控制行走小车以预设的限定速度行走。
可以理解，该工程机械控制装置也可用来控制行走小车以外的其他执行机构，例如吊钩的升降。
本发明的工程机械控制装置中，可通过将第一位置检测元件11与第二位置位置检测元件进行校验，当两者检测到的执行机构的所处位置不相应时，控制塔机进入安全运行程序，从而使工程机械的可靠性和安全性得以提高。
在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”、“设置在”或“位于”另一元件上时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。
在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本发明的限制。
在本文中，用于描述元件的序列形容词“第一”、“第二”等仅仅是为了区别属性类似的元件，并不意味着这样描述的元件必须依照给定的顺序，或者时间、空间、等级或其它的限制。
在本文中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
在本文中，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，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种工程机械控制方法，用于控制工程机械，工程机械包括第一位置检测元件(11)和第二位置检测元件(13)，第一位置检测元件(11)用于检测执行机构是否位于预设位置，第二位置检测元件(13)用于检测执行机构的位置值，其特征在于，所述工程机械控制方法包括：
获取所述第一位置检测元件(11)检测到的执行机构的位置，获取所述第二位置检测元件(13)检测到的位置值S；
判断所述第二位置检测元件(13)检测到的所述位置值S与所述第一位置检测元件(11)检测到的所述预设位置是否相对应；
当所述第二位置检测元件(13)检测到的所述位置值S与所述第一位置检测元件(11)检测到的所述预设位置相对应时，工程机械正常运行，当所述第二位置检测元件(13)检测到的所述位置值S与所述第一位置检测元件(11)检测到的所述预设位置不对应时，控制工程机械进入安全运行程序。
2.如权利要求1所述的工程机械控制方法，其特征在于，所述工程机械控制方法还包括：设定所述第一位置检测元件(11)和所述第二位置检测元件(13)的位置检测结果对应关系。
3.如权利要求2所述的工程机械控制方法，其特征在于，设定所述第一位置检测元件(11)和所述第二位置检测元件(13)的位置检测结果对应关系具体为：设定所述第一位置检测元件(11)检测到位于各预设位置时对应所述第二位置检测元件(13)检测到的位置值S的预设位置值范围为a≦S≦b；其中，a为在所述第一位置检测元件和所述第二位置检测元件均正常的情况下，所述第一位置检测元件检测到位于各预设位置时所述第二位置检测元件对应检测到的具体位置值允许的最小值，b为在第一位置检测元件和所述第二位置检测元件均正常的情况下，所述第一位置检测元件检测到位于各预设位置时所述第二位置检测元件对应检测到的具体位置值允许的最大值。
4.如权利要求3所述的工程机械控制方法，其特征在于，确定所述第二位置检测元件(13)检测到执行机构的所述位置值S是否在预设范围内具体为：当所述第一位置检测元件(11)检测到执行机构到达预设位置时，判断检测到的位置值S是否满足a≦S≦b，当位置值S满足a≦S≦b时，认为所述第二位置检测元件(13)检测到的位置值S与所述第一位置检测元件(11)检测到的预设位置相对应；当位置值S不满足a≦S≦b时，认为所述第二位置检测元件(13)检测到的位置值S与所述第一位置检测元件(11)检测到的预设位置不对应。
5.如权利要求1所述的工程机械控制方法，其特征在于，所述工程机械进入安全运行程序具体为：控制执行机构以预设的限定速度移动。
6.如权利要求1所述的工程机械控制方法，其特征在于，所述工程机械为塔机，所述执行机构为塔机的行走小车或吊钩。
7.如权利要求1所述的工程机械控制方法，其特征在于，所述执行机构为塔机的行走小车，所述预设位置包括第一预设位置、第二预设位置、第三预设位置和第四预设位置，所述第一预设位置、所述第二预设位置、所述第三预设位置和所述第四预设位置分别对应于所述行走小车的外停止位、外减速位、内停止位和内减速位。
8.如权利要求1所述的工程机械控制方法，其特征在于，所述第一位置检测元件(11)获得的检测结果为是否到达预设位置的开关量，所述第二位置检测元件(13)获得的检测结果为位置值为多少数值的模拟量。
9.一种工程机械控制装置，其特征在于，包括：
第一位置检测元件(11)，用于检测执行机构是否位于预设位置；
第二位置检测元件(13)，用于检测执行机构的位置值；
比较模块(17)，用于比较判断所述第二位置检测元件(13)检测到的位置值S与所述第一位置检测元件(11)检测到的预设位置是否相对应；
控制模块(19)，用于在所述第二位置检测元件(13)检测到的所述位置值S与所述第一位置检测元件(11)检测到的预设位置不对应时，控制工程机械进入安全运行程序。
10.如权利要求9所述的工程机械控制装置，其特征在于，所述工程机械控制装置还包括设定模块(15)，用于设定所述第一位置检测元件(11)和所述第二位置检测元件(13)的位置检测结果对应关系：设定所述第一位置检测元件(11)检测到位于各预设位置时对应所述第二位置检测元件(13)检测到的位置值S的预设位置值范围为a≦S≦b，其中，a为在所述第一位置检测元件和所述第二位置检测元件均正常的情况下，所述第一位置检测元件检测到位于各预设位置时所述第二位置检测元件对应检测到的具体位置值允许的最小值，b为在第一位置检测元件和所述第二位置检测元件均正常的情况下，所述第一位置检测元件检测到位于各预设位置时所述第二位置检测元件对应检测到的具体位置值允许的最大值；
所述比较模块(17)具体用于判断当所述第一位置检测元件(11)检测到执行机构到达所述预设位置时，检测到的位置值S是否满足a≦S≦b：当位置值S满足a≦S≦b时，认为所述第二位置检测元件(13)检测到的位置值S与所述第一位置检测元件(11)检测到的预设位置相对应；当位置值S不满足a≦S≦b时，认为所述第二位置检测元件(13)检测到的位置值S与所述第一位置检测元件(11)检测到的预设位置不对应。
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