CN114250818B - 一种挖掘机多功能机具的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于挖掘机智能控制领域，具体涉及一种挖掘机多功能机具的控制方法，包括电子监控器、控制器、电控手柄和比例电磁阀，电控手柄、比例电磁阀和电子监控器均与控制器电连接；控制器接收到电控手柄的输入信号后，通过CAN通讯将输入信号发送给电子监控器，电子监控器经过逻辑判断，将输出信号通过CAN通讯发给控制器，控制器输出信号到比例电磁阀；电子监控器可设置多种机具控制模式，当选择了当前的机具控制模式后，可进入机具流量设置界面进行流量调节，每一种机具模式对应一种流量设置界面，流量设置完毕有记忆功能。通过电子监控器设置多种机具的控制模式，用户根据不同的机具选择相匹配的机具控制模式即可，使得操作更为便捷。

Description

一种挖掘机多功能机具的控制方法
技术领域
本发明属于挖掘机智能控制领域，具体涉及一种挖掘机多功能机具的控制方法。
背景技术
国外由于人工成本较高，因此对挖掘机产品的要求是需要配置多种机具，实现“一机多能”的需求较高。不同的机具有不同的流量需求，单一流量的设定无法满足功能需求。现有的多功能机具的控制不够智能，客户使用多种机具来回切换操作时，需要不断重复去调节压力值和流量值，比较费时；同时对于多种机具不能够实现精准的控制。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种挖掘机多功能机具的控制方法，通过电子监控器设置多种机具的控制模式，用户根据不同的机具选择相匹配的机具控制模式即可，使得操作更为便捷，同时，设置精准的控制算法，使得控制更为精准。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种挖掘机多功能机具的控制方法，包括电子监控器、控制器、电控手柄和比例电磁阀，电控手柄、比例电磁阀和电子监控器均与控制器电连接；控制器接收到电控手柄的输入信号后，通过CAN通讯将输入信号发送给电子监控器，电子监控器经过逻辑判断，将输出信号通过CAN通讯发给控制器，控制器输出信号到比例电磁阀；比例电磁阀得电电压值/电流值的大小与阀芯的开度成正比，通过控制比例电磁阀的得电电压值/电流值，即可精确控制机具的动作；电子监控器可设置多种机具控制模式，当选择了当前的机具控制模式后，可进入机具流量设置界面进行流量调节，流量设定范围0～100％，每一种机具模式对应一种流量设置界面，流量设置完毕有记忆功能。
进一步地，所述控制器输出相应电流值或电压值到比例电磁阀。
进一步地，所述电子监控器的按键可调节流量的大小，每按一次调节一定间隔的百分比。
进一步地，所述机具控制模式包括标配控制模式、破碎控制模式、旋转控制模式、贝壳斗控制模式和旋转贝壳斗控制模式。
进一步地，所述控制器有四个PWM端口，每个PWM端口对应一比例电磁阀，所述电控手柄的电压输入值为a～c，中位电压为b，x为电控手柄的当前电压值，死区值d为经验值，范围为0～b-a；对电控手柄输入的信号以及控制器输出的信号进行不同的排列组合，实现对不同机具的控制；
当控制器采集到x值在a～(b-d)时，所对应的控制器的PWM输出值为
Figure BDA0003445011490000021
当控制器采集到x值在b-d～b+d时，所对应的控制器的PWM输出值为0；
当控制器采集到x值在b+d～c时，所对应的控制器的PWM输出值为
Figure BDA0003445011490000022
本发明的有益效果是：机具模式设置的多样化及可定制化，可满足客户多样化需求，同时，设置精准的控制算法，实现机具的精准控制，使操作更加流畅舒适，提高工作效率和工况适应性。电控手柄的死区值可通过电子监控器界面进行设置。本申请方便设备的使用、调试及维修，省时省力。
附图说明
图1为电控手柄的电压输入范围示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
一种挖掘机多功能机具的控制方法，包括电子监控器、控制器、电控手柄和比例电磁阀。电控手柄、比例电磁阀和电子监控器均与控制器电连接；控制器接收到电控手柄的输入信号后，通过CAN通讯将输入信号发送给电子监控器，电子监控器经过逻辑判断，将输出信号通过CAN通讯发给控制器，控制器输出相应电流值或电压值到比例电磁阀，通过改变比例电磁阀的阀芯开度，改变泵的输出流量，实现机具流量的精准控制。电子监控器可设置多种机具控制模式，机具控制模式包括但不限于标配控制模式、破碎控制模式、旋转控制模式、贝壳斗控制模式和旋转贝壳斗控制模式。设定好机具控制模式后，再次使用机具时无需再输入压力值，只需要选择相应的机具模式，根据用户习惯调节流量的大小，且能记住该机具的流量设置，可满足客户多样化需求，提高操作的舒适性和工况适用性。
当选择了当前的机具控制模式后，可进入机具流量设置界面进行流量调节，流量设定范围0～100％，默认机具流量为β％，此值可根据需求设定；电子监控器的按键可调节流量的大小，每按一次调节一定间隔的百分比。每一种机具模式对应一种流量设置界面，流量设置完毕有记忆功能。
电控手柄分为电控左手柄和电控右手柄，设定A1为控制器的输入端口，对应电控左手柄输入，电控左手柄操作有2个方向，定义为方向1和方向2；A2为控制器的输入端口，对应电控右手柄输入，电控右手柄操作有2个方向，定义为方向3和方向4。电控手柄的方向1～方向4时的输入信号对应控制器的PWM1～PWM4端口的输出信号，PWM1～PWM4对应驱动四联比例电磁阀。
如图1所示，图1中a代表电控手柄操作方向1(或方向3)对应的最大开度值，b代表电控手柄处于中位时的对应值，c代表电控手柄操作方向2(或方向4)对应最大开度值。电控手柄的电压输入值为a～c，中位电压为b，x为电控手柄的当前电压值，死区值d为经验值，范围为0～b-a；死区值设置的目的是为避免由于电控手柄生产或安装造成的信号值不统一，造成输出错误；对电控手柄输入的信号以及控制器输出的信号进行不同的排列组合，实现对不同机具的控制；电控手柄的开度与阀芯的开度成正比，电控手柄的开度值转化为电信号电压值(即电控手柄的输出值)，可通过检测电控手柄的电压值，等比例输出控制比例电磁阀的电压值/电流值，从而达到控制阀芯的开度，控制机具动作的目的。
根据相似三角形，三边对应成比例原理，当操作电控手柄，电控手柄的电压值为x，当控制器采集到x值在a～(b-d)时，所对应的控制器的PWM输出值为
Figure BDA0003445011490000031
当控制器采集到x值在b-d～b+d时，所对应的控制器的PWM输出值为0；
当控制器采集到x值在b+d～c时，所对应的控制器的PWM输出值为
Figure BDA0003445011490000032
根据控制不同的机具，控制流量回路可以分为单路单向的流量控制、单路双向的流量控制和双路双向的流量控制。
当选择标配控制模式时，不论电控左手柄和电控右手柄是否有输入信号，控制器的PWM1～PWM4端口均输出0；无机具流量设置界面。
当选单路单向机具，如使用破碎控制模式时，当采集电控手柄定义的破碎输入信号时，假如这时候采集到A1输入信号为a～b的范围值，
则破碎对应的
Figure BDA0003445011490000041
控制器的PWM2输出为0。
当选择单路双向机具，如贝壳斗控制模式时，其控制方式为：
当采集到A1输入为a～(b-d)时，
Figure BDA0003445011490000042
PWM2输出为0；
当采集到A1输入为(b-d)～(b+d)时，
PWM1、PWM2输出为0；
当采集到A1输入为(b+d)～c时，
Figure BDA0003445011490000043
PWM1输出为0。
当选择双路双向的机具，如旋转贝壳斗控制模式时，其控制方式为：
当采集到A1输入为a～(b-d)时，
Figure BDA0003445011490000044
PWM2输出为0；
当采集到A1输入为(b-d)～(b+d)时，
PWM1、PWM2输出为0；
当采集到A1输入为(b+d)～c时，
Figure BDA0003445011490000045
PWM1输出为0；
当采集到A2输入为a～(b-d)时，
Figure BDA0003445011490000046
PWM4输出为0；
当采集到A2输入为(b-d)～(b+d)，
PWM3、PWM4输出为0；
当采集到A2输入为(b+d)～c时，
Figure BDA0003445011490000051
PWM3输出为0。

Claims (4)

1.一种挖掘机多功能机具的控制方法，其特征在于：包括电子监控器、控制器、电控手柄和比例电磁阀，电控手柄、比例电磁阀和电子监控器均与控制器电连接；控制器接收到电控手柄的输入信号后，通过CAN通讯将输入信号发送给电子监控器，电子监控器经过逻辑判断，将输出信号通过CAN通讯发给控制器，控制器输出信号到比例电磁阀；电子监控器可设置多种机具控制模式，当选择了当前的机具控制模式后，可进入机具流量设置界面进行流量调节，流量设定范围0～100％，每一种机具模式对应一种流量设置界面，流量设置完毕有记忆功能；
所述控制器有四个PWM端口，每个PWM端口对应一比例电磁阀，电控手柄分为电控左手柄和电控右手柄，设定A1为控制器的输入端口，对应电控左手柄输入，电控左手柄操作有2个方向，定义为方向1和方向2；A2为控制器的输入端口，对应电控右手柄输入，电控右手柄操作有2个方向，定义为方向3和方向4；电控手柄的方向1～方向4的输入信号对应控制器的PWM1～PWM4端口的输出信号；
所述电控手柄的电压输入值为a～c，a代表电控手柄操作方向1或方向3对应的最大开度值，c代表电控手柄操作方向2或方向4对应最大开度值，中位电压为b，x为电控手柄的当前电压值，死区值d为经验值，范围为0～b-a；对电控手柄输入的信号以及控制器输出的信号进行不同的排列组合，实现对不同机具的控制；
当控制器采集到x值在a～(b-d)时，所对应的控制器的PWM输出值为
Figure FDA0004066348270000011
当控制器采集到x值在b-d～b+d时，所对应的控制器的PWM输出值为0；
当控制器采集到x值在b+d～c时，所对应的控制器的PWM输出值为
Figure FDA0004066348270000012
2.根据权利要求1所述的一种挖掘机多功能机具的控制方法，其特征在于：所述控制器输出相应电流值或电压值到比例电磁阀。
3.根据权利要求1所述的一种挖掘机多功能机具的控制方法，其特征在于：所述电子监控器的按键可调节流量的大小，每按一次调节一定间隔的百分比。
4.根据权利要求1所述的一种挖掘机多功能机具的控制方法，其特征在于：所述机具控制模式包括标配控制模式、破碎控制模式、旋转控制模式、贝壳斗控制模式和旋转贝壳斗控制模式。
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