CN113137238B - 盾构机比例阀调节方法、装置、介质及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盾构机比例阀调节方法、装置、介质及设备，以解决盾构机运行稳定性较低且自动控制下盾构机的控制调节能力较低的问题，包括：响应于对盾构机控制拨杆的拨杆操作，获取拨动方向和拨动时长；根据拨动方向和拨动时长确定拨杆点位信息和拨杆开关变化量；根据拨杆点位信息和拨杆开关变化量，确定比例卡的调节变化量，并向比例卡输出调节变化量，使得比例卡根据调节变化量确定电流变化量，并根据电流变化量控制比例阀的工作状态。这样，基于拨杆操作的拨动方向和拨动时长，确定拨杆点位信息和拨杆开关变化量，进而比例卡确定电流变化量，可以精确地控制比例阀的调节比例，提高盾构机调节平滑度以及自动控制下的控制调节能力。
Description
技术领域
本发明涉及盾构机自动控制技术领域，具体地，涉及一种盾构机比例阀调节方法、装置、介质及设备。
背景技术
盾构机是一种用于例如地铁隧道、高速公路隧道、高铁隧道掘进的专用工程机械。在盾构机隧道掘进过程中，盾构机的掘进速度对盾构机掘进稳定性以及掘进模式切换非常重要，不仅涉及盾构机保护，还涉及工程进度。通常通过速度控制装置对盾构机的掘进速度进行控制，速度控制装置通过调节电比例信号控制电流信号，以通过电流大小控制流量大小或者压力大小，从而控制盾构机以对应的速度掘进。因此，如何合理地控制电流信号，对整个盾构机掘进的稳定性和掘进模式的切换是非常重要的。
相关场景中，通过一个0%-100%旋钮左旋或者右旋调节电比例信号的大小，但是由于人为调节不能精确控制调节量，从而导致所需的比例不能精确定位，需要不断地进行调节，而盾构机对应泵的速度随着调节也在不断改变，相应的平滑度降低，从而造成整个盾构机的波动，导致盾构机运行稳定性较低。并且，旋钮控制直接将程序内部的调节比例锁定，程序内部不能切换控制模式为自动调节模式，从而导致自动控制下盾构机的控制调节能力较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种盾构机比例阀调节方法、装置、介质及设备，以解决相关技术中盾构机运行稳定性较低且自动控制下盾构机的控制调节能力较低的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例的第一方面，提供一种盾构机比例阀调节方法，所述方法包括：
响应于驾驶员对所述盾构机控制拨杆的拨杆操作，获取所述拨杆操作的拨动方向以及拨动时长；
根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量；
根据所述拨杆点位信息以及所述拨杆开关变化量，确定比例卡的调节变化量，并向所述比例卡输出所述调节变化量，以使得所述比例卡根据所述调节变化量确定电流变化量，并根据所述电流变化量控制比例阀的工作状态。
优选地，所述根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量，包括：
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第一变化量；
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第二变化量；
其中，所述第一预设时长范围的上限阈值小于所述第二预设时长范围的下限阈值，所述第一变化量小于所述第二变化量。
优选地，所述根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量，还包括：
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第一变化量；
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第二变化量。
优选地，所述第一变化量为1%，所述第二变化量为10%。
本发明实施例的第二方面，提供一种盾构机比例阀调节装置，所述装置包括：
获取模块，被配置为响应于驾驶员对所述盾构机控制拨杆的拨杆操作，获取所述拨杆操作的拨动方向以及拨动时长；
确定模块，被配置为根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量；
输出模块，被配置为根据所述拨杆点位信息以及所述拨杆开关变化量，确定比例卡的调节变化量，并向所述比例卡输出所述调节变化量，以使得所述比例卡根据所述调节变化量确定电流变化量，并根据所述电流变化量控制比例阀的工作状态。
优选地，所述确定模块，被配置为：
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第一变化量；
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第二变化量；
其中，所述第一预设时长范围的上限阈值小于所述第二预设时长范围的下限阈值，所述第一变化量小于所述第二变化量。
优选地，所述确定模块，还被配置为：
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第一变化量；
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第二变化量。
优选地，所述第一变化量为1%，所述第二变化量为10%。
本发明实施例的第三方面，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第一方面中任一项所述盾构机比例阀调节方法的步骤。
本发明实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现第一方面中任一项所述盾构机比例阀调节方法的步骤。
通过上述技术方案，至少可以达到以下技术效果：
通过响应于驾驶员对盾构机控制拨杆的拨杆操作，获取拨杆操作的拨动方向以及拨动时长；根据拨动方向以及拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量；根据拨杆点位信息以及拨杆开关变化量，确定比例卡的调节变化量，并向比例卡输出所述调节变化量，以使得比例卡根据调节变化量确定电流变化量，并根据电流变化量控制比例阀的工作状态。这样，基于拨杆操作的拨动方向和拨动时长，确定拨杆点位信息和拨杆开关变化量，进而比例卡确定电流变化量，可以精确地控制比例阀的调节比例，提高盾构机调节平滑度以及自动控制下的控制调节能力。进而降低盾构机的波动，提高盾构机运行稳定性。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据一示例性示出的一种盾构机比例阀调节方法的流程图。
图2是根据一示例性示出的一种实现盾构机比例阀调节方法的系统框图。
图3是根据一示例性示出的另一种盾构机比例阀调节方法的流程图。
图4是根据一示例性示出的一种盾构机比例阀调节装置的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
需要说明的是，在本发明中，说明书和权利要求书以及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必理解为描述特定的顺序或先后次序。同理，术语“S121”、“S1201”等用于区别步骤，而不必理解为按照特定的顺序或先后次序执行方法步骤。
图1是根据一示例性示出的一种盾构机比例阀调节方法的流程图，参考图1所示，所述方法包括以下步骤。
在步骤S11中，响应于驾驶员对所述盾构机控制拨杆的拨杆操作，获取所述拨杆操作的拨动方向以及拨动时长；
在步骤S12中，根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量；
在步骤S13中，根据所述拨杆点位信息以及所述拨杆开关变化量，确定比例卡的调节变化量，并向比例卡输出调节变化量，使得比例卡根据调节变化量确定电流变化量，并根据电流变化量控制比例阀的工作状态。
在具体实施时，参见图2所示的一种实现盾构机比例阀调节方法的系统框图，包括：控制拨杆，PLC控制器，D/A模块，比例卡，比例控制阀，液压马达或电机。
其中，控制拨杆设置为操作室，PLC可以执行上述盾构机比例阀调节方法的步骤，计算得到数字量的调节变化量，D/A模块可以将数字量的调节变化量转化为模拟量的调节变化量，并传到比例卡。比例卡可以根据该模拟量的调节变化量确定比例卡的电流变化量，并根据电流变化量对比例阀的流量或者压力进行调节，从而控制液压马达或者电机的转速，实现盾构机的掘进速度控制。
上述技术方案，通过响应于驾驶员对盾构机控制拨杆的拨杆操作，获取拨杆操作的拨动方向以及拨动时长；根据拨动方向以及拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量；根据拨杆点位信息以及拨杆开关变化量，确定比例卡的调节变化量，并向比例卡输出调节变化量，使得比例卡根据调节变化量确定电流变化量，并根据电流变化量控制比例阀的工作状态。这样，基于拨杆操作的拨动方向和拨动时长，确定拨杆点位信息和拨杆开关变化量，进而比例卡确定电流变化量，可以精确地控制比例阀的调节比例，提高盾构机调节平滑度以及自动控制下的控制调节能力。进而降低盾构机的波动，提高盾构机运行稳定性。
优选地，在步骤S12中，所述根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量，包括：
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第一变化量；
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第二变化量；
其中，所述第一预设时长范围的上限阈值小于所述第二预设时长范围的下限阈值，所述第一变化量小于所述第二变化量。
优选地，所述根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量，还包括：
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第一变化量；
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第二变化量。
示例地，在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于大于零且小于0.5s的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动1%，且所述拨杆开关变化量为自减40；
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于大于等于0.5s的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动10%，且所述拨杆开关变化量为自减400。
同理，在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于大于零且小于0.5s的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动1%，且所述拨杆开关变化量为自加40；
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于大于等于0.5s的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动10%，且所述拨杆开关变化量为自加400。
在控制拨杆拨动的过程中，输出的比例变化为线性变化，系统的平滑度和稳定性更好，使得更快更迅速地对所需比例进行反应。除此之外，在进行盾构机自动/手动控制模式切换时，可以更为方便的进行切换，比例直接变化到理论所需比例，而不是旋钮控制所导致的比例直接固定，出现无法控制情况，进而逐步进行自动控制调节速度，在改变的过程中模拟量变化更加平缓，线性逐渐增加，而避免直接给到所需量，导致产生较大波动。
优选地，所述第一变化量为1%，所述第二变化量为10%。
当前拨杆动作结束后，控制拨杆给出其他档位调节信号，在0%-100%范围内可以连续进行调节，比例波动为线性变化，变化平稳且反应灵敏。
在一种具体实施方式中，参见图3所示出的另一种盾构机比例阀调节方法的流程图。如图3所示，当驾驶员在操作室对控制拨动进行拨动操作时，PLC控制器确定拨动方向。
进一步地，在确定拨动方向为向左拨动的情况下，确定拨动时长，在确定拨动时长为0.1s的情况下，确定左-1%的点位得电后失电一次，并确定自减变化量为40。并且比例卡根据左-1%的点位得电后失电一次以及自减变化量为40，产生相应的电流变化，进而比例阀根据电流变化，调节排量或者压力，液压马达或电机实现盾构机的掘进速度控制。
或者，在确定拨动方向为向左拨动的情况下，确定拨动时长，在确定拨动时长为0.5s的情况下，确定左-10%的点位得电后失电一次，并确定自减变化量为400。并且比例卡根据左-10%的点位得电后失电一次以及自减变化量为400，产生相应的电流变化，进而比例阀根据电流变化，调节排量或者压力，液压马达或电机实现盾构机的掘进速度控制。
或者，在确定拨动方向为向右拨动的情况下，确定拨动时长，在确定拨动时长为0.1s的情况下，确定左-1%的点位得电后失电一次，并确定自加变化量为40。并且比例卡根据右-1%的点位得电后失电一次以及自加变化量为40，产生相应的电流变化，进而比例阀根据电流变化，调节排量或者压力，液压马达或电机实现盾构机的掘进速度控制。
或者，在确定拨动方向为向右拨动的情况下，确定拨动时长，在确定拨动时长为0.5s的情况下，确定左-10%的点位得电后失电一次，并确定自加变化量为400。并且比例卡根据右-10%的点位得电后失电一次以及自加变化量为400，产生相应的电流变化，进而比例阀根据电流变化，调节排量或者压力，液压马达或电机实现盾构机的掘进速度控制。
与现有旋钮比例调节装置相比，本发明实施例中的盾构机比例阀调节，控制精准，响应更加平滑，在盾构机手动/自动推进切换过程中，控制方式更加可靠，在推进过程中可以更加迅速的调节到所需的比例，可以更好的满足推进过程中驾驶员对操作的要求。
基于相同的发明构思，本发明还提供一种盾构机比例阀调节装置400，用于执行上述方法实施例提供的盾构机比例阀调节方法的步骤，该装置400可以以软件、硬件或者两者相结合的方式实现盾构机比例阀调节方法。图4是根据一示例性实施例示出的一种盾构机比例阀调节装置400的框图，如图4所示，所述装置400包括：获取模块410、确定模块420和输出模块430。
其中，获取模块410，被配置为响应于驾驶员对所述盾构机控制拨杆的拨杆操作，获取所述拨杆操作的拨动方向以及拨动时长；
确定模块420，被配置为根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量；
输出模块430，被配置为根据所述拨杆点位信息以及所述拨杆开关变化量，确定比例卡的调节变化量，并向所述比例卡输出所述调节变化量，以使得所述比例卡根据所述调节变化量确定电流变化量，并根据所述电流变化量控制比例阀的工作状态。
上述装置基于拨杆操作的拨动方向和拨动时长，确定拨杆点位信息和拨杆开关变化量，进而比例卡确定电流变化量，可以精确地控制比例阀的调节比例，提高盾构机调节平滑度以及自动控制下的控制调节能力。进而降低盾构机的波动，提高盾构机运行稳定性。
优选地，所述确定模块420，被配置为：
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第一变化量；
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第二变化量；
其中，所述第一预设时长范围的上限阈值小于所述第二预设时长范围的下限阈值，所述第一变化量小于所述第二变化量。
优选地，所述确定模块420，还被配置为：
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第一变化量；
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第二变化量。
优选地，所述第一变化量为1%，所述第二变化量为10%。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
此外值得说明的是，为描述的方便和简洁，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，其所涉及的部分并不一定是本发明所必须的，例如，获取模块410和确定模块420，在具体实施时可以是相互独立的装置也可以是同一个装置，本发明对此不作限定。
本发明实施例还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文中任一项所述盾构机比例阀调节方法的步骤。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现上文中任一项所述盾构机比例阀调节方法的步骤。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所发明的内容。
Claims (8)
1.一种盾构机比例阀调节方法，其特征在于，所述方法包括：
响应于驾驶员对所述盾构机控制拨杆的拨杆操作，获取所述拨杆操作的拨动方向以及拨动时长；
根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量；
根据所述拨杆点位信息以及所述拨杆开关变化量，确定比例卡的调节变化量，并向所述比例卡输出所述调节变化量，以使得所述比例卡根据所述调节变化量确定电流变化量，并根据所述电流变化量控制比例阀的工作状态；
所述根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量，包括：
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第一变化量；
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第二变化量；
其中，所述第一预设时长范围的上限阈值小于所述第二预设时长范围的下限阈值，所述自减第一变化量小于所述自减第二变化量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量，还包括：
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第一变化量；
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第二变化量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述自减第一变化量为1%或所述自加第一变化量为1%，所述自减第二变化量为10%或所述自加第二变化量为10%。
4.一种盾构机比例阀调节装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，被配置为响应于驾驶员对所述盾构机控制拨杆的拨杆操作，获取所述拨杆操作的拨动方向以及拨动时长；
确定模块，被配置为根据所述拨动方向以及所述拨动时长，确定拨杆点位信息以及拨杆开关变化量；
输出模块，被配置为根据所述拨杆点位信息以及所述拨杆开关变化量，确定比例卡的调节变化量，并向所述比例卡输出所述调节变化量，以使得所述比例卡根据所述调节变化量确定电流变化量，并根据所述电流变化量控制比例阀的工作状态；
所述确定模块，被配置为：
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第一变化量；
在所述拨动方向为向左拨动、且所述拨动时长处于第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为左拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自减第二变化量；
其中，所述第一预设时长范围的上限阈值小于所述第二预设时长范围的下限阈值，所述自减第一变化量小于所述自减第二变化量。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还被配置为：
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第一预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第一点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第一变化量；
在所述拨动方向为向右拨动、且所述拨动时长处于所述第二预设时长范围的情况下，确定所述拨杆点位信息为右拨动第二点位量，且所述拨杆开关变化量为自加第二变化量。
6.根据权利要求5述的装置，其特征在于，所述自减第一变化量为1%或所述自加第一变化量为1%，所述自减第二变化量为10%或所述自加第二变化量为10%。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述方法的步骤。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-3中任一项所述方法的步骤。
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