CN115215246A - 手自一体吊车卷扬控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了手自一体吊车卷扬控制方法及装置，该方法包括：获取吊车卷扬手柄控制信号；识别所述控制信号类型并确定幅值变化范围；根据所述幅值变化范围确定控制参数范围；通过输入控制参数对所述吊车卷扬手柄进行控制。本发明能够在不改变吊车原有的使用方式的前提下，实现吊车智能控制，达到根据工程需要进行速度精准控制的目的。

Description

手自一体吊车卷扬控制方法及装置

技术领域

本发明属于智能控制技术领域，尤其涉及手自一体吊车卷扬控制方法及装置。

背景技术

在现有的许多施工领域中，使用大型的辅助机械化设备，需要对重物进行吊装和移动，比如使用吊车起重机时：主要是靠人工操作手柄进行设备手柄控制。

以吊车振冲施工为例，施工过程中，吊车卷扬机的升降和速度控制主要靠人工进行操作，在操作过程中主要凭借操作人员的经验进行施工操作。对振冲施工过程中的深度的控制不精确，导致出现施工效率较低，施工质量无法得到保障。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了手自一体吊车卷扬控制方法及装置,本发明提供的手自一体吊车卷扬控制方法及装置能够在不改变吊车原有的使用方式的前提下，实现吊车智能控制，达到根据工程需要进行速度精准控制的目的。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种手自一体吊车卷扬控制方法，所述方法包括：

获取吊车卷扬手柄控制信号；

识别所述控制信号类型并确定幅值变化范围；

根据所述幅值变化范围确定控制参数范围；

通过输入控制参数对所述吊车卷扬手柄进行控制；

响应于获取到的指令，将所述吊车卷扬手柄的控制方式在手动控制和智能控制间进行切换。

进一步的，所述控制信号包括电压信号、电流信号和脉冲信号中任意一种。

进一步的，所述识别所述控制信号类型具体包括以下步骤：

将所述控制信号接入反向截止、正向导通并限幅的电路；

若出现高低电平变化则所述控制信号类型为频率信号；

若没有没有出现高低电平变化，再将所述控制信号接入比较放大电路，根据输出的值高低，判断所述控制信号是电压信号或电流信号。

进一步的，所述根据所述幅值变化范围确定控制参数范围具体包括以下步骤：

若所述控制信号为频率信号，通过所述反向截止、正向导通并限幅的电路得知频率信号的频率，进而确定控制参数范围；

若所述控制信号为电压信号或电流信号，对电压或电流幅值进行缩放后确定控制参数范围。

进一步的，若所述控制信号为电压信号，将所述控制信号输入至运算放大电路进行比较缩放确定控制参数范围；

若所述控制信号为电流信号，先将所述控制信号转换为电压信号，再将所述控制信号输入至运算放大电路进行比较缩放确定控制参数范围。

进一步的，所述将所述控制信号接入比较放大电路，根据输出的值高低，判断所述控制信号是电压信号或电流信号具体包括：

将所述控制信号间歇性通过两个相差两倍的采样电阻，采样电阻采集的值分别输入到两路电压保持电路中；

将两路电压保持电路输出的值通过比较器电路，通过比较器输出的电平信号高低进行判断：

若两路电压保持电路输出的信号基本相等，则所述控制信号为电压信号；

若两路电压保持电路输出的信号成两倍关系，则所述控制信号为电流信号。

进一步的，所述方法还包括：

获取所述吊车卷扬拉动的施工设备深度；

根据所述施工设备深度控制所述吊车卷扬提升或下降的速度。

进一步的，所述获取所述吊车卷扬拉动的施工设备深度具体包括：

在所述吊车卷扬上设置深度传感器，检测所述施工设备深度深度。

进一步的，所述获取吊车卷扬手柄控制信号具体包括：

通过电缆线获取所述吊车卷扬手柄的控制信号。

另一方面，本发明还提供了一种手自一体吊车卷扬控制装置，所述装置包括：

信号获取模块，用于获取吊车卷扬手柄控制信号；

信号识别模块，用于识别所述控制信号类型并确定幅值变化范围；

控制参数确认模块，用于根据所述幅值变化范围确定控制参数范围；

卷扬控制模块，用于通过输入控制参数对所述吊车卷扬手柄进行控制。

可选地，所述信号获取模块获取的控制信号包括电压信号、电流信号和脉冲信号中任意一种。

可选地，所述信号识别模块识别所述控制信号类型具体包括以下步骤：

将所述控制信号接入反向截止、正向导通并限幅的电路；

若出现高低电平变化则所述控制信号类型为频率信号；

若没有没有出现高低电平变化，再将所述控制信号接入比较放大电路，根据输出的值高低，判断所述控制信号是电压信号或电流信号。

可选地，所述控制参数确认模块根据所述幅值变化范围确定控制参数范围具体包括以下步骤：

若所述控制信号为频率信号，通过所述反向截止、正向导通并限幅的电路得知频率信号的频率，进而确定控制参数范围；

若所述控制信号为电压信号或电流信号，对电压或电流幅值进行缩放后确定控制参数范围。

可选地，若所述控制信号为电压信号，所述控制参数确认模块将所述控制信号输入至运算放大电路进行比较缩放确定控制参数范围；

若所述控制信号为电流信号，所述控制参数确认模块先将所述控制信号转换为电压信号，再将所述控制信号输入至运算放大电路进行比较缩放确定控制参数范围。

可选地，所述装置还包括模式切换模块：

所述模式切换模块响应于获取到的指令，将所述吊车卷扬手柄的控制方式在手动控制和智能控制间进行切换。

可选地，所述装置还包括施工状况获取模块：

所述施工状况获取模块用于获取所述吊车卷扬拉动的施工设备深度；

根据所述施工设备深度控制所述吊车卷扬提升或下降的速度。

另一方面，本发明还提供了一种计算机设备，计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现上述的任意一种手自一体吊车卷扬控制方法。

另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述的任意一种手自一体吊车卷扬控制方法。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的手自一体吊车卷扬控制方法及装置可对吊车主卷扬进行自动化控制，在使用吊车施工时，可以达到匀速控制目的，也可根据工程需要进行速度控制。

(2)本发明提供的手自一体吊车卷扬控制方法及装置能够减少施工人为因素导致的误差，提高施工效率。也可达到快速排出故障的目的，人工操作需要一定的反应时间，自动化操作时，可直接通过采集的传感器值直接进行卷扬操作，反应速度快。

附图说明

图1是本发明实施例提供的手自一体吊车卷扬控制方法流程示意图；

图2是本发明实施例手自一体吊车卷扬控制系统结构框图；

图3是本发明实施例提供的一种手自一体吊车卷扬控制装置结构框图；

图4是本发明实施例提供的另一种手自一体吊车卷扬控制装置结构框图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

以吊车振冲施工为例，施工过程中，吊车卷扬机的升降和速度控制主要靠人工进行操作，在操作过程中主要凭借操作人员的经验进行施工操作。对振冲施工过程中的深度的控制不精确，导致出现施工效率较低，施工质量无法得到保障。

为了解决上述技术问题了，提出了本发明手自一体吊车卷扬控制方法及装置的下述各个实施例。

实施例1

参照图1，如图1所示是本实施例提供的手自一体吊车卷扬控制方法流程示意图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S100：获取吊车卷扬手柄控制信号。

具体地，在本实施例中，通过移除吊车手柄电信号与液压阀组电信号连接接口，把吊车手柄的控制信号通过电缆线接入到控制系统，进而获取吊车卷扬手柄控制信号。

参照图2，如图2所示是本实施例提供的手自一体吊车卷扬控制系统结构框图，该系统包含吊车部分和控制系统部分，其中，传统的施工方式中吊车的手柄与液压阀组之间是电连通的，通过吊车手柄的电信号控制吊车主卷扬液压阀组的运动。而本系统中吊车部分中吊车手柄电信号与液压阀组电信号已经断开了连接，将吊车手柄电信号接入到控制系统中。

步骤S200：识别控制信号类型并确定幅值变化范围。

一般地，现有吊车的手柄信号通常有三种类型，分别为电压信号、电流信号或脉冲信号。本实施例提供的手自一体吊车卷扬控制方法为了适用于所有手柄信号类型的吊车，在接收到吊车手柄信号后，通过前级电路对信号类型进行识别。

具体地，将接收到的信号接入反向截止，正向导通并限幅的电路中，如果检测出现高低电平变化时，说明输入的吊车手柄信号类型为频率信号，如果不为频率信号，再把输入的信号通过比较放大电路中，根据输出的值高低，可以判断其输入的信号为电压还是电流信号。

本实施例以比较放大电路进行信号类型判断方法具体包括以下步骤：

使用程控开关把输入信号间歇性通过两个相差两倍的采样电阻，采样电阻采集的值分别输入到电压保持电路中；如果输入信号为电压信号，两路电压保持电路输出的电压基本相等；如果输入的为电流信号，两路保持电路输出的信号成两倍关系；再把两路电压保持电路输出的值通过比较器电路，通过比较器输出的电平信号即可判断输入的是电压还是电流信号。

在判断出吊车手柄信号为哪种类型的输入信号后，再根据对应的不同种类电路对吊车手柄信号的幅值进行缩放，确定其幅值变化范围。

具体地，若控制信号为电压信号或电流信号，对电压或电流幅值进行缩放后确定控制参数范围。

步骤S300：根据幅值变化范围确定控制参数范围。

具体地，在确定不同类型吊车手柄信号的幅值变化范围出后，分别采用对应的方式来确定智能控制吊车卷扬操作所需的控制参数的范围。

其中，若控制信号为频率信号，通过反向截止、正向导通并限幅的电路得知频率信号的频率，进而确定控制参数范围。通常可检测输入脉冲的频率为0～10KHz。

若控制信号为电压信号，将控制信号输入至运算放大电路进行比较缩放确定控制参数范围。可测量电压范围为0～40V；通过放大电路进行缩放，放大电路的缩放倍数为可调，最大可缩放10倍。输入电压范围为0～40V，电路可以通过缩小和放大的方式进行测量。

若控制信号为电流信号，先将控制信号转换为电压信号，再将控制信号输入至运算放大电路进行比较缩放确定控制参数范围。电流信号测量方式与电压信号相同，可测量电流范围为0～24mA。

步骤S400：通过输入控制参数对吊车卷扬手柄进行控制。

原本吊车主卷扬的控制是通过操作吊车手柄，产生控制信号，进而控制吊车主卷扬的提升和下降，而本实施例提出的手自一体吊车卷扬控制方法可以通过输入控制参数直接对吊车主卷扬进行控制，实现代替人工、智能控制的目的。

作为一种实施方式，本实施例提供的手自一体吊车卷扬控制方法还可以在手动控制与自动控制间进行切换。

具体地，参照图2，如图2所示控制系统存在选择器，响应于获取到的指令，对控制系统中输入吊车主卷扬液压阀组电信号输入接口的信号源进行切换，进而将吊车卷扬手柄的控制方式在手动控制和智能控制间进行切换。

当需要智能控制吊车主卷扬时，选择器切换至主卷扬自动控制信号的信号源，此时通过输入控制参数即可实现吊车主卷扬的自动控制。当遇到紧急情况需要手动控制吊车主卷扬时，选择器切换至手柄信号输入接口，即可将吊车主卷扬手柄控制信号的输出接口与吊车主卷扬液压阀组电信号输入接口重新连通，由吊车主卷扬手柄控制信号对吊车主卷扬液压阀组进行控制，实现吊车主卷扬的手动控制。

作为一种实施方式，本实施例还提供了一种手自一体吊车卷扬控制的辅助方法，以施工设备为振冲器为例进行说明。

具体地，该方法包括：

A.获取所述吊车卷扬拉动的施工设备深度。在吊车主卷扬上还设有深度传感器，用于检测主卷扬拉动的振冲器的深度测量，并计量卷扬机的卷扬的速度。

B.根据所述施工设备深度控制所述吊车卷扬提升或下降的速度。控制系统中的控制信号可根据振冲施工处理方式对卷扬机进行自动化控制；并通过深度传感器反馈的深度值的变化，达到振冲器深度可控，提升和下降速度可控的目的。

本实施例提供的手自一体吊车卷扬控制方法，可对吊车主卷扬进行自动化控制，在使用吊车施工时，可以达到匀速控制目的，也可根据工程需要进行速度控制。能够减少施工人为因素导致的误差，提高施工效率。也可达到快速排出故障的目的，人工操作需要一定的反应时间，自动化操作时，可直接通过采集的传感器值直接进行卷扬操作，反应速度快。

实施例2

参照图3，如图3所示是本实施例提供的一种手自一体吊车卷扬控制装置结构框图，该装置具体包括：

信号获取模块，用于获取吊车卷扬手柄控制信号；

信号识别模块，用于识别控制信号类型并确定幅值变化范围；

控制参数确认模块，用于根据幅值变化范围确定控制参数范围；

卷扬控制模块，用于通过输入控制参数对吊车卷扬手柄进行控制。

作为一种实施方式，信号获取模块获取的控制信号包括电压信号、电流信号和脉冲信号中任意一种。

作为一种实施方式，信号识别模块识别控制信号类型具体包括以下步骤：

将控制信号接入反向截止、正向导通并限幅的电路；

若出现高低电平变化则控制信号类型为频率信号；

若没有没有出现高低电平变化，再将控制信号接入比较放大电路，根据输出的值高低，判断控制信号是电压信号或电流信号。

作为一种实施方式，控制参数确认模块根据幅值变化范围确定控制参数范围具体包括以下步骤：

若控制信号为频率信号，通过反向截止、正向导通并限幅的电路得知频率信号的频率，进而确定控制参数范围；

若控制信号为电压信号或电流信号，对电压或电流幅值进行缩放后确定控制参数范围。

作为一种实施方式，若控制信号为电压信号，控制参数确认模块将控制信号输入至运算放大电路进行比较缩放确定控制参数范围；

若控制信号为电流信号，控制参数确认模块先将控制信号转换为电压信号，再将控制信号输入至运算放大电路进行比较缩放确定控制参数范围。

本实施例提供的手自一体吊车卷扬控制装置可对吊车主卷扬进行自动化控制，在使用吊车施工时，可以达到匀速控制目的，也可根据工程需要进行速度控制。能够减少施工人为因素导致的误差，提高施工效率。也可达到快速排出故障的目的，人工操作需要一定的反应时间，自动化操作时，可直接通过采集的传感器值直接进行卷扬操作，反应速度快。

实施例3

参照图4，如图4所示是本实施例提供的另一种手自一体吊车卷扬控制装置结构框图，该装置在前述实施例提供的手自一体吊车卷扬控制装置基础上还包括模式切换模块和施工状况获取模块。

其中，模式切换模块响应于获取到的指令，将吊车卷扬手柄的控制方式在手动控制和智能控制间进行切换。通过指令将控制系统中的选择器进行切换即可实现。

施工状况获取模块用于获取吊车卷扬拉动的施工设备深度，根据施工设备深度控制吊车卷扬提升或下降的速度。

本实施例提供的手自一体吊车卷扬控制装置相比于前述实施例提供的手自一体吊车卷扬控制装置还能够随时切换吊车的控制模式，进而能够应对更多的突发情况。此外，该装置还能够通过施工状况获取模块获取传感器反馈的施工状况达到施工设备深度可控，提升和下降速度可控的目的。

实施例4

本优选实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备可以实现本申请实施例所提供的手自一体吊车卷扬控制方法任一实施例中的步骤，因此，可以实现本申请实施例所提供的手自一体吊车卷扬控制方法的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。

实施例5

本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。为此，本发明实施例提供一种存储介质，其中存储有多条指令，该指令能够被处理器进行加载，以执行本发明实施例所提供的手自一体吊车卷扬控制方法中任一实施例的步骤。

其中，该存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

由于该存储介质中所存储的指令，可以执行本发明实施例所提供的任一手自一体吊车卷扬控制方法实施例中的步骤，因此，可以实现本发明实施例所提供的任一手自一体吊车卷扬控制方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手自一体吊车卷扬控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取吊车卷扬手柄控制信号；

识别所述控制信号类型并确定幅值变化范围；

根据所述幅值变化范围确定控制参数范围；

通过输入控制参数对所述吊车卷扬手柄进行控制；

响应于获取到的指令，将所述吊车卷扬手柄的控制方式在手动控制和智能控制间进行切换。

2.如权利要求1所述的手自一体吊车卷扬控制方法，其特征在于，所述控制信号包括电压信号、电流信号和脉冲信号中任意一种。

3.如权利要求2所述的手自一体吊车卷扬控制方法，其特征在于，所述识别所述控制信号类型具体包括以下步骤：

将所述控制信号接入反向截止、正向导通并限幅的电路；

若出现高低电平变化则所述控制信号类型为频率信号；

若没有没有出现高低电平变化，再将所述控制信号接入比较放大电路，根据输出的值高低，判断所述控制信号是电压信号或电流信号。

4.如权利要求3所述的手自一体吊车卷扬控制方法，其特征在于，所述根据所述幅值变化范围确定控制参数范围具体包括以下步骤：

若所述控制信号为频率信号，通过所述反向截止、正向导通并限幅的电路得知频率信号的频率，进而确定控制参数范围；

若所述控制信号为电压信号或电流信号，对电压或电流幅值进行缩放后确定控制参数范围。

5.如权利要求4所述的手自一体吊车卷扬控制方法，其特征在于，若所述控制信号为电压信号，将所述控制信号输入至运算放大电路进行比较缩放确定控制参数范围；

若所述控制信号为电流信号，先将所述控制信号转换为电压信号，再将所述控制信号输入至运算放大电路进行比较缩放确定控制参数范围。

6.如权利要求3所述的手自一体吊车卷扬控制方法，其特征在于，所述将所述控制信号接入比较放大电路，根据输出的值高低，判断所述控制信号是电压信号或电流信号具体包括：

将所述控制信号间歇性通过两个相差两倍的采样电阻，采样电阻采集的值分别输入到两路电压保持电路中；

将两路电压保持电路输出的值通过比较器电路，通过比较器输出的电平信号高低进行判断：

若两路电压保持电路输出的信号基本相等，则所述控制信号为电压信号；

若两路电压保持电路输出的信号成两倍关系，则所述控制信号为电流信号。

7.如权利要求1所述的手自一体吊车卷扬控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述吊车卷扬拉动的施工设备深度；

根据所述施工设备深度控制所述吊车卷扬提升或下降的速度。

8.如权利要求7所述的手自一体吊车卷扬控制方法，其特征在于，所述获取所述吊车卷扬拉动的施工设备深度具体包括：

在所述吊车卷扬上设置深度传感器，检测所述施工设备深度深度。

9.如权利要求1所述的手自一体吊车卷扬控制方法，其特征在于，所述获取吊车卷扬手柄控制信号具体包括：

通过电缆线获取所述吊车卷扬手柄的控制信号。

10.一种手自一体吊车卷扬控制装置，其特征在于，所述装置包括：

信号获取模块，用于获取吊车卷扬手柄控制信号；

信号识别模块，用于识别所述控制信号类型并确定幅值变化范围；

控制参数确认模块，用于根据所述幅值变化范围确定控制参数范围；

卷扬控制模块，用于通过输入控制参数对所述吊车卷扬手柄进行控制。

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