CN114326368B - 一种泵车控制方法、系统及泵车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种泵车控制方法、系统及泵车，包括：泵车上的多个分控器分别根据设定的功能控制所述泵车实现相应部分的功能；所述泵车的总控器向各个所述分控器分别获取分控器的控制数据，并根据所述控制数据判断所述总控器和分控器的通讯是否异常，且将与存在异常的分控器连接的主总线切换到备用总线上重新进行控制数据的获取；所述总控器根据由各个分控器获取的控制数据对各个所述分控器进行集中调度。用以解决现有技术中泵车集中控制系统架构庞大，可靠性差，售后排故难度大的缺陷，通过分布式冗余控制，实现泵车控制系统架构简单化，且提高泵车的可靠性，降低售后排故难度。

Description

一种泵车控制方法、系统及泵车

技术领域

本发明涉及泵车控制技术领域，尤其涉及一种泵车控制方法、系统及泵车。

背景技术

目前，输送混凝土、灰渣等物料的泵车已广泛应用于各种施工作业或其他作业过程中，它的应用给工程作业带来了极大的方便，该泵车是利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械，由泵体和输送管组成。按结构形式分为活塞式、挤压式、水压隔膜式。泵体装在汽车底盘上，再装备可伸缩或屈折的布料杆，就组成泵车。

混凝土泵车是在载重汽车底盘上进行改造而成的，它是在底盘上安装有运动和动力传动装置、泵送和搅拌装置、布料装置以及其它一些辅助装置。混凝土泵车的动力通过动力分动箱将发动机的动力传送给液压泵组或者后桥，液压泵推动活塞带动混凝土泵工作，然后利用泵车上的布料杆和输送管，将混凝土输送到一定的高度和距离，而这些操作均需要泵车的控制系统来完成，然而，想要保证将混凝土输送到准确的高度和距离，需要控制泵车的各个支腿、正泵、反泵等多种功能的协调，可见，泵车的控制系统非常架构非常庞大，且其中任一环节的故障均会使得整个泵车停摆，再完成检修后才能再度运行，使得由现有集中控制系统控制的泵车可靠性差，售后排故难度大。

同时，现有的泵车的控制模块大都做了短路、开路等多重保护，因而控制模块本身发生故障的几率很小，但是控制模块和各个部件间的通信如果发生故障，则会导致整个泵车无法正常使用。

发明内容

本发明提供一种泵车控制方法、系统及泵车，用以解决现有技术中泵车集中控制系统架构庞大，可靠性差，售后排故难度大的缺陷，通过分布式冗余控制，实现泵车控制系统架构简单化，且提高泵车的可靠性，降低售后排故难度。

本发明提供一种泵车控制方法，包括：

泵车上的多个分控器分别根据设定的功能控制所述泵车实现相应部分的功能；

所述泵车的总控器向各个所述分控器分别获取分控器的控制数据，并根据所述控制数据判断所述总控器和分控器的通讯是否异常，且将与存在异常的分控器连接的主总线切换到备用总线上重新进行控制数据的获取；

所述总控器根据由各个分控器获取的控制数据对各个所述分控器进行集中调度。

根据本发明提供的一种泵车控制方法，所述将与存在异常的分控器连接的主总线切换到备用总线上重新进行控制数据的获取后，还包括：

在所述总控器和分控器间的主总线恢复正常后，所述总控器控制所述分控器切换到通过主总线与所述总控器进行通讯连接。

根据本发明提供的一种泵车控制方法，所述泵车的总控器向各个所述分控器分别获取分控器的控制数据，并根据所述控制数据判断所述总控器和分控器的通讯是否异常，包括：

所述总控器向通过主总线和备用总线两路总线扩展接入所述总控器的新的分控器，采用主总线获取控制数据，并根据由新的分控器获取的控制数据判断所述总控器和新的分控器的通讯是否异常，且在所述总控器和新的分控器的通讯存在异常时，采用备用总线向新的分控器获取控制数据。

根据本发明提供的一种泵车控制方法，新的分控器通过所述总控器上预留的多种类型的扩展端口通过主总线和备用总线分别接入所述总控器。

根据本发明提供的一种泵车控制方法，所述总控器上预留的扩展端口，具体包括：CAN接口、RS485端口和以太网接口。

本发明还提供一种泵车控制系统，包括：

多个设置于泵车上的分控器，用于分别根据设定的功能控制所述泵车实现相应部分的功能；

总控器，用于向各个所述分控器分别获取分控器的控制数据，并根据控制数据判断所述总控器和分控器的通讯是否异常；

主总线，用于所述总控器和各个所述分控器间的通讯连接；

备用总线，用于通过所述主总线通讯连接存在通讯异常的所述分控器和所述总控器间的通讯连接。

根据本发明所述的一种泵车控制系统，所述总控器还包括切换模块；

所述切换模块用于在所述总控器和分控器间的主总线恢复正常后，将所述分控器切换到通过所述主总线与所述总控器进行通讯连接。

根据本发明所述的一种泵车控制系统，还包括：

新的分控器，用于通过所述主总线和所述备用总线两路总线扩展接入所述总控器。

根据本发明所述的一种泵车控制系统，所述总控器上预留有多种类型的扩展端口；所述新的分控器通过所述扩展端口分别接入所述主总线和所述备用总线。

本发明还提供一种采用如上述任一种泵车控制系统的泵车。

本发明提供的一种泵车控制方法、系统及泵车，通过泵车上的多个分控器分别根据设定的功能控制泵车实现相应部分的功能，使得泵车的功能分离，即各个分控器完成相对独立的功能，从而在某部分功能失效或发生错误时，能够快速的分辨故障点，进而使得售后排故的难度显著降低，提高了泵车的维修效率；通过泵车的总控器向各个分控器分别获取分控器的控制数据用于总的调度，即泵车的控制系统形成由总控器调度，各个分控器分别控制相应的功能的分布式控制结构，使得泵车的控制系统架构大大简化，同时，总控器能够在根据控制数据判断总控器和分控器间的通讯发生异常时，将总控器与存在异常的分控器连接的主总线切换到备用总线上重新进行控制数据的获取，实现总控器与各分控器间的双冗余通讯设置，即利用一用一备两路总线，在一路发生通讯故障时，向另一路通讯的无缝切换，最大限度的确保控制系统的可靠性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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是本发明提供的一种泵车控制方法的流程示意图；

图2是本发明提供的一种泵车控制系统的结构示意图；

图3是本发明提供的一种泵车控制系统的实例的结构示意图。

附图标记：

1：总控器；2：分控器；3：主总线；

4：备用总线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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作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。

泵车又称混凝土泵车，是利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械，其结构包括底盘部分、臂架系统、泵送系统、液压系统和电控系统五大部分。其中，通过电控系统控制其他四部分的合理运行，才能实现泵车的正常工作。以臂架系统为例，其用于完成混凝土的输送、布料，并支撑整车，保证其稳定性。在泵车作业过程中，通过控制液压系统的油路，为臂架提供动力，并控制臂架的启动、运行以及停止。

可见，仅一个臂架系统，就不仅需要控制其启动和停止，还需控制其在运行过程中的各个动作的准确。而如前所述，泵车的底盘部分、臂架系统、泵送系统和液压系统，均需要电控系统进行控制协调，可想而知，电控系统的复杂性。

然而，传统的泵车电控系统大都采用集中式控制系统，即由一个核心的控制模块控制泵车的泵送、转速、排量、臂架等所有的动作功能，这无疑使得传统的泵车控制系统架构庞大，且在泵车发生故障时，使其售后排故也变得异常困难，从而导致整个泵车控制系统的可靠性降低。

基于此，本发明提出了一种泵车控制方法、系统及泵车，旨在解决现有技术中泵车系统架构庞大、可靠性差，以及售后排故困难的技术问题。

下面结合图1描述本发明的一种泵车控制方法，如图1所示，所述方法具体包括以下步骤：

101、泵车上的多个分控器分别根据设定的功能控制所述泵车实现相应部分的功能。

需要说明的是，泵车上的多个分控器分别根据设定的功能控制所述泵车实现相应部分的功能，即通过使泵车的功能通过不同的多个分控器分别控制，进而在一路分控器故障时，其他分控器控制的泵车的功能仍旧能够正常工作，且在泵车的功能在不同的分控器上进行实现时，各分控器单独控制相应的功能，在硬件故障发生时，能够智能化的快速定位，以提高排故的难度和效率。

102、所述泵车的总控器向各个所述分控器分别获取分控器的控制数据。

103、根据所述控制数据判断所述总控器和分控器的通讯是否异常；若是，则进入步骤104；若否，则跳转至步骤105；

104、将与存在异常的分控器连接的主总线切换到备用总线上重新进行控制数据的获取，并跳转至步骤106；

105、继续通过主总线向各个分控器获取控制数据；

106、所述总控器根据由各个分控器获取的控制数据对各个所述分控器进行集中调度。

需要说明的是，通过总控器向各个分控器分别获取分控器的控制数据，然后通过总控器实现对各个分控器的集中调度，即通过总控器指挥各个分控器的工作，例如，指挥某个分控器单独工作，指挥几个分控器轮换工作等。从而实现了以总控器为中心调度控制器，而各个分控器单独控制泵车的相应功能的泵车控制系统的模块化设计，即使得泵车控制系统的架构扁平化，系统可靠性显著提高。

进一步地，在本发明所述的一种泵车控制方法中，以总控器为中心，各个分控器分别通过主总线和备用总线和总控器进行分别连接，进而总控器在根据控制数据判断总控器和分控器的通讯发生异常时，将与存在异常的分控器连接的主总线切换到备用总线上重新进行控制数据的获取，同时，可以理解的是，当分控器和总控器通过主总线进行通讯连接不存在异常时，应该是持续通过主总线向各个分控器获取控制数据，所以在本发明所述方法的上述流程中包括了步骤105。

具体地，例如，当总控器发现控制数据中缺少某个分控器的控制数据、某个分控器的控制数据存在缺失，等异常时，就能判定总控器和该分控器间的通信存在了异常，进而通过将与该分控器通过主总线通讯，切换到通过备用总线进行通讯，以保证分控器的正常通讯。可见，本发明通过采用2路总线进行通讯，一用一备，例如，一路CAN和一路RS485进行冗余设置，将各个分控器和总控器链接起来，各个分控器的级联方式简单，构成了一个简洁的分布式控制硬件架构，而两路总线通讯冗余设计，也最大限度的确保了通讯的可靠性和安全性。

在本发明的一个实施例中，在所述总控器和分控器间的主总线恢复正常后，所述总控器控制所述分控器切换到通过主总线与所述总控器进行通讯连接。

需要说明的是，在本发明的一种泵车控制方法中，主总线和备用总线为一用一备的2路总线进行通讯设置，而主总线为主要的通讯线路，备用总线仅用于在主总线发生故障时，实现总控器和分控器间的正常通讯，所以在主总线的故障修复后，重新由备用总线转换回主总线进行通讯。

在本发明的另一个实施例中，所述总控器向通过主总线和备用总线两路总线扩展接入所述总控器的新的分控器，采用主总线获取控制数据，并根据由新的分控器获取的控制数据判断所述总控器和新的分控器的通讯是否异常，且在所述总控器和新的分控器的通讯存在异常时，采用备用总线向新的分控器获取控制数据。

需要说明的是，在通过分布式冗余实现了泵车控制系统的架构简单化的基础上，总控器也能够采用主总线向新的分控器获取控制数据，并根据由新的分控器获取的控制数据判断所述总控器和新的分控器的通讯是否异常；且在通讯异常时，采用备用总线向新的分控器获取控制数据，同时，在通讯恢复正常后，可仍旧选择通过主总线向各个新的分控器获取数据，从而使得采用所述泵车控制方法对于扩展的新的分控器也能很好的应用，提高了采用本实施例所述的泵车控制方法进行泵车控制的扩展的灵活性。

具体地，相比于传统集中式的泵车控制方法，在利用本发明所述的一种泵车控制方法后，分布式冗余设置的泵车控制方法使得泵车控制架构扁平化，且各分控器单独控制泵车的相应功能，使得硬件故障能智能化快速定位；同时，本发明分布式冗余设置的泵车控制方法中的分控器仅通过2路总线与总控器进行通讯，级联方式简单，可扩展性强；另外，一用一备两条总线的双冗余的通讯设计，最大限度的确保了通讯的可靠性和安全性。

在本发明的另一个实施例中，具体说明了新的分控器接入所述总控器的具体方法，即：新的分控器通过所述总控器上预留的多种类型的扩展端口通过主总线和备用总线分别接入所述总控器。

需要说明的是，通过在总控器上预留多种类型的扩展端口，丰富了总控器通讯端口的类型，进一步提高了采用本发明所述的一种泵车控制方法进行泵车控制时，接入新的分控器的便捷性，即提高了应用本实施例所述的泵车控制方法的控制系统扩展的灵活性。

在本发明的另一个实施例中，具体说明了在所述总控器上预留的扩展端口的类型，即：所述总控器上预留的扩展端口，具体包括：CAN接口、RS485端口和以太网接口。

需要说明的是，本实施例提及的CAN接口、RS485端口和以太网接口是目前常用的几种通讯端口，但并不说明本发明的总控器仅能预留上述几种扩展端口，其他类型的通讯端口也能实现在所述总控器上的预留。

下面对本发明提供的一种泵车控制系统进行描述，下文描述的一种泵车控制系统与上文描述的一种泵车控制方法可相互对应参照。

如图2所示，本发明提供的一种泵车控制系统，包括：分控器210、总控器220、主总线230和备用总线240；其中，

多个设置于泵车上的分控器210用于分别根据设定的功能控制所述泵车实现相应部分的功能；

所述总控器220用于向各个所述分控器210分别获取分控器210的控制数据，并根据控制数据判断所述总控器220和分控器210的通讯是否异常；

所述主总线230用于所述总控器和各个所述分控器间的通讯连接；

所述备用总线240用于通过所述主总线通讯连接存在通讯异常的所述分控器和所述总控器间的通讯连接。

需要说明的是，以818泵车的控制系统为例，可以分别设置总控器、第一分控器、第二分控器和第三分控器，共三个分控器，并使第一分控器用于尾部传感器采集及负载输出控制，如：正泵、反泵、排量增减等功能；第二分控器用于泵车右侧传感器的采集及负载输出控制，如：右支腿动作、泵送吸油和搅拌回油过滤检测、液压油油位和油温检测等功能；而第三分控器用于泵车左侧传感器的采集及负载输出控制，如：左支腿动作、臂架吸油过滤检测、臂架风扇温度检测等功能，进而实现了利用三个分控器将818泵车的功能进行相对独立的控制。

进一步地，还可将上述三个分控器根据各自实现的功能，分别设置在818泵车上的不同位置，即将第一分控器设置在泵车尾部小操作盒内、第二分控器设置在泵车副驾侧，而第三分控器设置在泵车主驾侧，从而不仅实现了818泵车在电气系统上各个分控器完成相对独立的功能的功能分离，还实现了各个子系统分布在不同位置上的拓扑分离，进而在某功能出现故障时，能够更加快速准确的找到相应的故障问题。

更进一步地，如图3所示，当采用本发明所述的一种泵车控制系统进行泵车控制时，在功能结构上实现的是以总控器1为中心，各个分控器2分别通过主总线3和备用总线4和总控器1进行的分别连接，进而总控器1在根据控制数据判断总控器1和分控器2的通讯发生异常时，将与存在异常的分控器2连接的主总线3切换到备用总线4上重新进行控制数据的获取，即采用2路总线进行通讯，一用一备，将各个分控器2和总控器1链接起来，各个分控器2的级联方式非常简单，进而构成了一个简洁的分布式控制硬件架构，而两路总线通讯冗余设计，也最大限度的确保了通讯的可靠性和安全性。

一个优选方案中，所述总控器220还包括切换模块；

所述切换模块用于在所述总控器220和分控器210间的主总线恢复正常后，将所述分控器210切换到通过主总线230与所述总控器220进行通讯连接。

需要说明的是，通过将总控器用于在所述总控器和分控器间的主总线恢复正常后，利用切换模块将所述分控器切换到通过主总线与所述总控器进行通讯连接，使得所述泵车控制系统主要以主总线进行总控器和分控器间的通讯连接，而备用总线仅用于主总线故障时的临时通讯，进一步提高了系统的可靠性。

在另一个优选方案中，所述泵车控制系统中还包括新的分控器；所述新的分控器用于通过所述主总线230和所述备用总线240两路总线扩展接入所述总控器220。

需要说明的是，对于新的分控器来说，同样采用主总线获取控制数据，并根据由新的分控器获取的控制数据判断所述总控器和新的分控器的通讯是否异常；若是，则采用备用总线向新的分控器获取控制数据；若否，则继续通过主总线向各个新的分控器获取控制数据。进而通过总控器实现对新接入的分控器进行控制数据的获取，提高了所述泵车控制系统的扩展灵活性。

在另一个优选方案中，所述总控器上预留有多种类型的扩展端口；所述新的分控器通过所述扩展端口分别接入所述主总线和所述备用总线。

需要说明的是，通过在总控器上预留多种类型的扩展端口，丰富了总控器通讯端口的类型，进一步提高了本发明所述的一种泵车控制系统在接入新的分控器时的便捷性，即提高了所述的泵车控制系统扩展的灵活性。

在另一个优选方案中，所述总控器上预留的扩展端口，具体包括：CAN接口、RS485端口和以太网接口。

本发明所述的一种泵车控制系统，相比于传统集中式的泵车控制系统，本发明分布式冗余设置的泵车控制系统使得架构扁平化，模块化设计，各分控器单独控制泵车的相应功能，使得硬件故障能智能化快速定位；同时，本发明分布式冗余设置的泵车控制系统中的分控器级联方式简单，可扩展性强；且双冗余的通讯设计，最大限度的确保了通讯的可靠性和安全性。

本发明还提供一种泵车，所述泵车包括上述提及的泵车控制系统，并具有所述泵车控制系统的全部功能。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种泵车控制方法，其特征在于，包括：

泵车上的多个分控器分别根据设定的功能控制所述泵车实现相应部分的功能；

所述泵车的总控器向各个所述分控器分别获取分控器的控制数据，并根据所述控制数据判断所述总控器和分控器的通讯是否异常，且将与存在异常的分控器连接的主总线切换到备用总线上重新进行控制数据的获取，其中，当所述总控器发现所述控制数据中缺少某个所述分控器的所述控制数据或某个所述分控器的所述控制数据存在缺失时，判定所述总控器和相应所述分控器间的通信存在异常；

所述总控器根据由各个分控器获取的控制数据对各个所述分控器进行集中调度。

2.根据权利要求1所述的一种泵车控制方法，其特征在于，所述将与存在异常的分控器连接的主总线切换到备用总线上重新进行控制数据的获取后，还包括：

在所述总控器和分控器间的主总线恢复正常后，所述总控器控制所述分控器切换到通过主总线与所述总控器进行通讯连接。

3.根据权利要求1所述的一种泵车控制方法，其特征在于，所述根据所述控制数据判断所述总控器和分控器的通讯是否异常，包括：

所述总控器向通过主总线和备用总线两路总线扩展接入所述总控器的新的分控器，采用主总线获取控制数据，并根据由新的分控器获取的控制数据判断所述总控器和新的分控器的通讯是否异常，且在所述总控器和新的分控器的通讯存在异常时，采用备用总线向新的分控器获取控制数据。

4.根据权利要求3所述的一种泵车控制方法，其特征在于，新的分控器通过所述总控器上预留的多种类型的扩展端口通过主总线和备用总线分别接入所述总控器。

5.根据权利要求4所述的一种泵车控制方法，其特征在于，所述总控器上预留的扩展端口，具体包括：CAN接口、RS485端口和以太网接口。

6.一种泵车控制系统，其特征在于，包括：

多个设置于泵车上的分控器，用于分别根据设定的功能控制所述泵车实现相应部分的功能；

总控器，用于向各个所述分控器分别获取分控器的控制数据，并根据控制数据判断所述总控器和分控器的通讯是否异常，其中，当所述总控器发现所述控制数据中缺少某个所述分控器的所述控制数据或某个所述分控器的所述控制数据存在缺失时，判定所述总控器和相应所述分控器间的通信存在异常；

主总线，用于所述总控器和各个所述分控器间的通讯连接；

备用总线，用于通过所述主总线通讯连接存在通讯异常的所述分控器和所述总控器间的通讯连接。

7.根据权利要求6所述的一种泵车控制系统，其特征在于，所述总控器还包括切换模块；

所述切换模块用于在所述总控器和分控器间的主总线恢复正常后，将所述分控器切换到通过所述主总线与所述总控器通讯连接。

8.根据权利要求6所述的一种泵车控制系统，其特征在于，还包括：

新的分控器，用于通过所述主总线和所述备用总线两路总线扩展接入所述总控器。

9.根据权利要求8所述的一种泵车控制系统，其特征在于，所述总控器上预留有多种类型的扩展端口；所述新的分控器通过所述扩展端口分别接入所述主总线和所述备用总线。

10.一种泵车，其特征在于，包括如权利要求6至9任一项所述的一种泵车控制系统。