CN115237200A - 一种电控手柄控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种电控手柄控制方法、装置及系统。电控手柄控制方法，其特征在于，包括，判断初始标志位是否无效，若是，则不输出手柄信号，将电控手柄回归中位，电控手柄回归中位后将初始标志位置为有效；否则，判断手柄信号是否小于待命区信号值，若是，则不输出手柄信号；否则，开始计时，并判断手柄信号是否小于手柄上限设定值和当前累计时间是否小于程序设定值，若当前累计时间小于程序设定值且手柄信号不小于手柄上限设定值，则将初始标志位置为无效，计时清零；否则，输出手柄信号，继续计时。本发明能够实时监控电控手柄的状态，根据电控手柄的状态实时控制手柄信号是否输出。

Description

一种电控手柄控制方法、装置及系统

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种电控手柄控制方法、装置及系统。

背景技术

目前针对一些操作速度要求较低、稳定性要求较高的工作装置，比如旋挖钻桅杆等，均是通过电控手柄的操作来控制驱动系统。目前电控手柄的控制基本是通过人为控制。人为操作电控手柄容易出现电动手柄瞬间速度过快的情况，造成电控手柄瞬间输出较大操作信号，对驱动系统冲击过大，导致工作装置不稳。也容易出现因电控手柄不小心被触碰而导致的误动作。并且，在整机运行过程中，若电控手柄频繁晃动，操作信号一直输出，也可能会因此误动作，造成安全事故。

现有技术中还未有当操作手柄推杆推动速度过快时对操作信号进行限制进而保护驱动系统的技术方案。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种电控手柄控制方法、装置及系统，能够实时监控电控手柄的状态，在电控手柄运行过程中根据电控手柄的状态实时控制手柄信号是否输出。

为解决现有技术的不足，本发明提供的技术方案为：

一种电控手柄控制方法，包括，

步骤1：判断初始标志位是否无效，若是，则不输出手柄信号，将电控手柄回归中位，电控手柄回归中位后将初始标志位置为有效；否则，转步骤2；

步骤2：判断手柄信号是否小于待命区信号值，若是，则不输出手柄信号；否则，转步骤3；

步骤3：开始计时，并判断手柄信号是否小于手柄上限设定值和当前累计时间是否小于程序设定值，若当前累计时间小于程序设定值且手柄信号不小于手柄上限设定值，则将初始标志位置为无效，计时清零；否则，输出手柄信号，继续计时。

优选的，所述手柄信号为电控手柄的原始信号转化后的数字信号。

优选的，还包括在计时时判断当前累计时间是否小于累计时间设定值，若是，则继续计时，否则，将当前累计时间设为累计时间设定值；累计时间设定值大于程序设定值。

优选的，在初始标志位为无效时，输出报警信号；初始标志位为有效时，取消报警信号。

一种电控手柄控制装置，包括第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块、计时模块、初始标志位设置模块、回归模块和输出模块；

所述第一判断模块，用于判断初始标志位是否无效；

所述回归模块，与第一判断模块相连，用于在初始标志位无效时将电控手柄回归中位；

所述第二判断模块，与第一判断模块相连，用于在初始标志位有效时判断手柄信号是否小于待命区信号值；

所述计时模块，与第一判断模块、第二判断模块、初始标志位设置模块相连，用于在初始标志位有效、手柄信号不小于待命区信号值时开始计时，以及，在初始标志位置为无效时将计时清零；

所述第三判断模块，与第一判断模块、第二判断模块、计时模块相连，用于在初始标志位有效、手柄信号不小于待命区信号值时，判断手柄信号是否小于手柄上限设定值和当前累计时间是否小于程序设定值；

所述初始标志位设置模块，与回归模块、第三判断模块相连，用于在电控手柄回归中位后将初始标志位置为有效，以及，在当前累计时间小于程序设定值且手柄信号不小于手柄上限设定值时将初始标志位置为无效；

所述输出模块与第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块相连，用于在初始标志位无效时不输出手柄信号，在手柄信号小于待命区信号值时不输出手柄信号，在当前累计时间不小于程序设定值时输出手柄信号，以及，在当前累计时间小于程序设定值且手柄信号小于手柄上限设定值时输出手柄信号。

优选的，还包括转化模块，

所述手柄信号为电控手柄的原始信号转化后的数字信号；

所述转化模块与第二判断模块、第三判断模块相连，用于将电控手柄的原始信号转化为数字信号。

优选的，所述计时模块还用于，在计时时判断当前累计时间是否小于累计时间设定值，若是，则继续计时，否则，将当前累计时间设为累计时间设定值；累计时间设定值大于程序设定值。

优选的，还包括报警模块，所述报警模块与所述初始标志位设置模块连接，用于在初始标志位为无效时，输出报警信号；在初始标志位为有效时，取消报警信号。

优选的，还包括显示模块，所述显示模块与所述转化模块相连，用于显示所述手柄信号。

一种电控手柄控制系统，包括电控手柄、控制器、执行元件；

所述控制器与所述电控手柄、执行元件相连；

电控手柄用于将电控手柄的原始信号传输至控制器；

控制器用于，

将电控手柄的原始信号转化为数字化的手柄信号；

判断初始标志位是否无效，若是，则不输出手柄信号，在电控手柄回归中位后将初始标志位置为有效；

否则，

判断手柄信号是否小于待命区信号值，若是，则不输出手柄信号；

否则，

开始计时，并判断手柄信号是否小于手柄上限设定值和当前累计时间是否小于程序设定值，若当前累计时间小于程序设定值且手柄信号不小于手柄上限设定值，则将初始标志位置为无效，计时清零；否则，向执行元件输出手柄信号，继续计时；

执行元件用于根据控制器输出的手柄信号执行相关动作。

优选的，还包括显示器和警示器；

所述显示器与所述控制器连接，用于显示手柄信号；

所述警示器与控制器连接，用于在初始标志位为无效时，输出报警信号；在初始标志位为有效时，取消报警信号；

所述执行元件为比例电磁阀。

本发明的有益效果：

本发明能够实时监控电控手柄的状态，在电控手柄运行过程中根据电控手柄的状态实时控制手柄信号是否输出，当操作时速度过快时，手柄信号不会输出至执行元件，并进行报警，操作速度在设置范围内时，正常输出信号。因此，电控手柄不会对工作装置造成不利影响。

附图说明

图1为本发明提供的电控手柄控制方法的流程图；

图2为本发明提供的电控手柄控制系统的示意图；

其中，101为控制器、102为电控手柄、103为显示器、104为比例电磁阀、105为警示器。

具体实施方式

下面结合实施方式对本发明作进一步描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种电控手柄控制方法，参见图1，包括：

步骤1：判断初始标志位是否无效，当初始标志位无效时，不输出手柄信号，输出报警信号，此时将电控手柄回归中位，电控手柄回归中位后将初始标志位重新置为有效，取消报警信号；当初始标志位有效时，进行步骤2。

手柄信号为电控手柄的原始信号转化后的范围为0～N的数字信号。N为数字信号的上限值，可根据需求进行设置。电控手柄的原始信号为模拟量信号、或总线信号、或PWM信号。现有的电控手柄均可将表征电控手柄开度的原始信号上传，同时将电控手柄的原始信号转化为数字信号也属于本领域现有技术，不再详述。当电控手柄位于中位时，手柄信号为0，此时未对电控手柄进行操作。当电控手柄不在中位时，手柄信号大于0，表示当前正在操作电控手柄。可将手柄信号进行显示，便于工作人员观察并继续操作电控手柄。

初始标志位有效表示电控手柄的手柄信号能够传输至执行元件，执行元件如比例电磁阀能够根据手柄信号进行相应动作，而初始标志位无效，表示电控手柄的手柄信号不会传输至执行元件，因此执行元件不会进行下一步动作，当前操作电控手柄是无效的。初始状态下，电控手柄位于中位，初始标志位的初始状态设为有效。

步骤2：判断手柄信号是否小于待命区信号值，若是，则不输出手柄信号；否则，进行步骤3。

待命区信号值指操作待命区的手柄信号上限值，当手柄信号小于待命区信号值时，电控手柄的手柄信号只是待命信号，因此，此时的手柄信号也不会传输至执行元件，执行元件处于待命状态。

步骤3：开始计时，并判断手柄信号是否小于手柄上限设定值和当前累计时间是否小于程序设定值，若当前累计时间小于程序设定值且手柄信号不小于手柄上限设定值，则将初始标志位置为无效，计时清零；否则，输出手柄信号，继续计时。在计时时需判断当前累计时间是否小于累计时间设定值，若是，则继续计时，否则，将当前累计时间设为累计时间设定值。累计时间设定值大于程序设定值。

程序设定值，表示计时的时限，用于调节灵敏度，数值越低灵敏度越高，数值越高灵敏度越低，可根据操作者习惯进行设置。手柄上限设定值表示手柄信号的阈值，同时也能调节灵敏度，根据机型或操作者习惯进行设置。

当初始标志位有效，手柄信号逐步增大至待命区信号值时，此时执行元件由待命状态转换为执行状态，此时开始计时，同时执行元件开始执行相关动作。当前累计时间在程序设定值范围时，此时分为两种情况，一是在程序设定值的时间范围内，手柄信号达到或超过了手柄上限设定值，则判定为手柄的操作速度过快，此时将初始标志位置为无效，即不再输出手柄信号，进行报警，同时计时清零，此时需要将电控手柄进行回中，然后再重新操作电控手柄；二是在程序设定值的时间范围内，手柄信号始终小于手柄上限设定值，则判定为手柄的操作速度在正常范围内，此时将手柄信号输出至执行元件进行相关动作。对于情况二，随即计时的延续，在当前累计时间达到或程序设定值后，变为情况三，无论此时手柄信号是否小于手柄上限设定值，由于当前累计时间不小于程序设定值，因此认为手柄的操作速度是可控的，在正常范围内，因此在当前累计时间达到或程序设定值后，直接将手柄信号输出至执行元件进行相关动作。

累计时间设定值的设定限制了当前累计时间的无限累加，减小出错概率。

本发明实施例还提供一种电控手柄控制装置，包括第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块、计时模块、初始标志位设置模块、回归模块、输出模块、转化模块、报警模块和显示模块。

转化模块与电控手柄相连，用于将电控手柄的原始信号转化为数字信号，即手柄信号。第一判断模块，用于判断初始标志位是否无效。

回归模块，与第一判断模块相连，用于在初始标志位无效时将电控手柄回归中位。

第二判断模块，与转化模块、第一判断模块相连，用于在初始标志位有效时判断手柄信号是否小于待命区信号值。

计时模块，与第一判断模块、第二判断模块、初始标志位设置模块相连，用于在初始标志位有效、手柄信号不小于待命区信号值时开始计时，以及，在初始标志位置为无效时将计时清零；在计时时判断当前累计时间是否小于累计时间设定值，若是，则继续计时，否则，将当前累计时间设为累计时间设定值。

第三判断模块，与转化模块、第一判断模块、第二判断模块、计时模块相连，用于在初始标志位有效、手柄信号不小于待命区信号值时，判断手柄信号是否小于手柄上限设定值和当前累计时间是否小于程序设定值；

初始标志位设置模块，与回归模块、第三判断模块相连，用于在电控手柄回归中位后将初始标志位置为有效，以及，在当前累计时间小于程序设定值且手柄信号不小于手柄上限设定值时将初始标志位置为无效；

报警模块与初始标志位设置模块连接，用于在初始标志位为无效时，输出报警信号；在初始标志位为有效时，取消报警信号。

显示模块与转化模块、第三判断模块相连，用于显示手柄信号。同时，显示模块设有程序设定值输入窗口、手柄是否受限窗口。程序设定值输入窗口用于输入程序设定值，操作者根据习惯进行设置。手柄是否受限窗口用于设置手柄信号的输出是否受本发明所提供的电控手柄控制方法限制，选择无效，则手柄信号的输出不受电控手柄控制方法限制，选择有效，则手柄信号的输出受电控手柄控制方法限制。

输出模块与第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块、转化模块、显示模块相连，用于在初始标志位无效时不输出手柄信号，在手柄信号小于待命区信号值时不输出手柄信号，在当前累计时间不小于程序设定值时输出手柄信号，以及，在当前累计时间小于程序设定值且手柄信号小于手柄上限设定值时输出手柄信号。当手柄是否受限窗口输入无效时，输出模块直接输出转化模块转化的手柄信号。

本发明实施例还一种电控手柄控制系统，参见图2，包括电控手柄、控制器、执行元件、显示器和警示器。控制器101与电控手柄102、执行元件、显示器103、警示器105相连。

电控手柄安装于扶手箱上盖，电控手柄的原始信号连接至控制器。

控制器用于，

将电控手柄的原始信号转化为数字化的手柄信号；

判断初始标志位是否无效，若是，则不输出手柄信号，输出报警信号，在电控手柄回归中位后将初始标志位置为有效，取消报警信号；

否则，

判断手柄信号是否小于待命区信号值，若是，则不输出手柄信号；

否则，

开始计时，并判断手柄信号是否小于手柄上限设定值和当前累计时间是否小于程序设定值，若当前累计时间小于程序设定值且手柄信号不小于手柄上限设定值，则将初始标志位置为无效，计时清零；否则，向执行元件输出手柄信号，继续计时。

执行元件用于根据控制器输出的手柄信号执行相关动作。

显示器用于显示手柄信号；同时，显示器设有程序设定值输入窗口、手柄是否受限窗口。程序设定值输入窗口用于输入程序设定值，操作者根据习惯进行设置。手柄是否受限窗口用于设置手柄信号的输出是否受本发明所提供的电控手柄控制方法限制，选择无效，则手柄信号的输出不受电控手柄控制方法限制，选择有效，则手柄信号的输出受电控手柄控制方法限制。

警示器与控制器连接，用于在初始标志位为无效时，输出报警信号；在初始标志位为有效时，取消报警信号。

在本发明的可选实施例中，执行元件为比例电磁阀104。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种电控手柄控制方法，其特征在于，包括，

步骤1：判断初始标志位是否无效，若是，则不输出手柄信号，将电控手柄回归中位，电控手柄回归中位后将初始标志位置为有效；否则，转步骤2；

步骤2：判断手柄信号是否小于待命区信号值，若是，则不输出手柄信号；否则，转步骤3；

步骤3：开始计时，并判断手柄信号是否小于手柄上限设定值和当前累计时间是否小于程序设定值，若当前累计时间小于程序设定值且手柄信号不小于手柄上限设定值，则将初始标志位置为无效，计时清零；否则，输出手柄信号，继续计时。

2.根据权利要求1所述的一种电控手柄控制方法，其特征在于，所述手柄信号为电控手柄的原始信号转化后的数字信号。

3.根据权利要求1所述的一种电控手柄控制方法，其特征在于，还包括在计时时判断当前累计时间是否小于累计时间设定值，若是，则继续计时，否则，将当前累计时间设为累计时间设定值；累计时间设定值大于程序设定值。

4.根据权利要求1所述的一种电控手柄控制方法，其特征在于，在初始标志位为无效时，输出报警信号；初始标志位为有效时，取消报警信号。

5.一种电控手柄控制装置，其特征在于，包括第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块、计时模块、初始标志位设置模块、回归模块和输出模块；

所述第一判断模块，用于判断初始标志位是否无效；

所述回归模块，与第一判断模块相连，用于在初始标志位无效时将电控手柄回归中位；

所述第二判断模块，与第一判断模块相连，用于在初始标志位有效时判断手柄信号是否小于待命区信号值；

所述计时模块，与第一判断模块、第二判断模块、初始标志位设置模块相连，用于在初始标志位有效、手柄信号不小于待命区信号值时开始计时，以及，在初始标志位置为无效时将计时清零；

所述第三判断模块，与第一判断模块、第二判断模块、计时模块相连，用于在初始标志位有效、手柄信号不小于待命区信号值时，判断手柄信号是否小于手柄上限设定值和当前累计时间是否小于程序设定值；

所述初始标志位设置模块，与回归模块、第三判断模块相连，用于在电控手柄回归中位后将初始标志位置为有效，以及，在当前累计时间小于程序设定值且手柄信号不小于手柄上限设定值时将初始标志位置为无效；

所述输出模块与第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块相连，用于在初始标志位无效时不输出手柄信号，在手柄信号小于待命区信号值时不输出手柄信号，在当前累计时间不小于程序设定值时输出手柄信号，以及，在当前累计时间小于程序设定值且手柄信号小于手柄上限设定值时输出手柄信号。

6.根据权利要求5所述的一种电控手柄控制装置，其特征在于，还包括转化模块，

所述手柄信号为电控手柄的原始信号转化后的数字信号；

所述转化模块与第二判断模块、第三判断模块相连，用于将电控手柄的原始信号转化为数字信号。

7.根据权利要求5所述的一种电控手柄控制装置，其特征在于，所述计时模块还用于，在计时时判断当前累计时间是否小于累计时间设定值，若是，则继续计时，否则，将当前累计时间设为累计时间设定值；累计时间设定值大于程序设定值。

8.根据权利要求5所述的一种电控手柄控制装置，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块与所述初始标志位设置模块连接，用于在初始标志位为无效时，输出报警信号；在初始标志位为有效时，取消报警信号。

9.根据权利要求6所述的一种电控手柄控制装置，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与所述转化模块相连，用于显示所述手柄信号。

10.一种电控手柄控制系统，其特征在于，包括电控手柄、控制器、执行元件；

所述控制器与所述电控手柄、执行元件相连；

所述电控手柄用于将电控手柄的原始信号传输至控制器；

控制器用于，

将电控手柄的原始信号转化为数字化的手柄信号；

判断初始标志位是否无效，若是，则不输出手柄信号，在电控手柄回归中位后将初始标志位置为有效；

否则，

判断手柄信号是否小于待命区信号值，若是，则不输出手柄信号；

否则，

开始计时，并判断手柄信号是否小于手柄上限设定值和当前累计时间是否小于程序设定值，若当前累计时间小于程序设定值且手柄信号不小于手柄上限设定值，则将初始标志位置为无效，计时清零；否则，向执行元件输出手柄信号，继续计时；

执行元件用于根据控制器输出的手柄信号执行相关动作。

11.根据权利要求10所述的一种电控手柄控制系统，其特征在于，还包括显示器和警示器；

所述显示器与所述控制器连接，用于显示手柄信号；

所述警示器与控制器连接，用于在初始标志位为无效时，输出报警信号；在初始标志位为有效时，取消报警信号；

所述执行元件为比例电磁阀。

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