CN115800831A - 一种电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法及装置，根据同步伺服控制系统发送使能/断使能指令的启停控制要求，发生严重故障时的停机控制要求，以及发送急停指令、或一般故障及接近开关硬件限位导致的急停控制要求，以及急停状态恢复运行的控制要求，制定了一种分不同工况的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方案，用于提升系统的灵活性、安全性、可靠性。

Description

一种电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电驱特种车同步伺服控制领域，尤其涉及一种电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法及装置。

背景技术

随着电驱特种车辆的电气化及信息化，同步伺服控制器在电驱特种车辆，特别是其上装设备中获得了越来越多的应用。同步伺服控制器通过CAN通讯接收车控系统上位机的指令，通过位置编码器采集电机位置信息，通过电流传感器采集电机相电流信息，然后通过三闭环控制，实现对电机位置、转速、转矩的精确控制，再通过电动缸等机械结构，将电机的旋转运动转换为对应速度的直线运动，实现电驱特种车舱盖开闭、支架起竖、收放机构动作等功能。由于电驱特种车辆的作战应用需求，对同步伺服控制系统的安全性和可靠性提出了更高的要求，而启停控制是其控制策略的关键内容之一，因此制定高安全性和可靠性的同步伺服控制系统启停控制策略非常重要。

电驱特种车同步伺服控制电机的运行工况，需要其在发生严重故障时断使能停机，在接收到急停指令或发生一般故障时急停，在碰触到硬件限位接近开关时急停等。对于电机停机或急停后的再运行处理要分以下情况：当发生严重故障断使能后，要待故障消失、重新上电后方可再运行；发急停指令导致的急停在重新使能后可恢复原状态运行；一般故障导致的急停在故障消失后重新使能，可再次运行；硬件急停后在使能给定反向指令时可反向运行。而传统同步伺服控制系统的启停控制，通常仅在接收到使能或断使能指令时进行启停控制，对故障停机及急停等启停控制的分类处理及恢复控制，以及安全性的考虑不足。因此，需要制定一种分类处理的同步伺服系统启停控制策略，分不同工况实现更灵活的启停控制，从而为电驱特种车辆的灵活高效、安全、可靠工作提供技术支撑。

发明内容

本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法及装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的一个方面提供了一种电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法，包括：S1，判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态，若是，执行S2，否则执行S9；S2，判断电机是否处于使能且非急停状态，若是，执行S3，否则执行电机断使能，执行S9；S3，判断电机是否存在急停指令，若是，执行S4，否则执行S5；S4，按急停减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机急停状态标志位置为1，使能状态标志位清零，执行S9；S5，判断是否存在断使能指令，若是，执行S6，否则执行S7；S6，按正常减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机使能状态标志位清零，执行S9；S7，判断电机是否尚未运行或者运行模式发生了变化，若是，执行S8，否则执行S9；S8，执行电机使能，并延时T1，使得抱闸继电器触点断开，并延时T3等待抱闸完全解开，再根据模式选择指令确定当前工作模式，执行相应的电机动作，执行S9；S9，结束流程。

其中，判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态包括：接收上位机下发的电机使能/断使能控制指令，当检测到控制指令中的使能位为1时，确定为可使能状态，当检测到控制指令中的使能位为0时，确定为断使能状态，将电机断使能指令标志位置为1。

其中，判断电机是否处于使能且非急停状态包括：当检测到控制指令中的使能位为1时，判断预充电是否已完成且无严重故障，若是，确定成功使能，将电机断使能指令标志位置为0，将电机使能标志位置为1，判断报警信息中的一般故障标志位是否全为0，且硬件限位标志位是否为0，若是，则将电机急停状态标志位置为0。

其中，判断电机是否存在急停指令包括：当接收到上位机下发的电机急停指令、系统出现一般故障、或系统出现硬件限位时，将电机急停指令标志位置位为1，否则将电机急停指令标志位置位为0。

其中，方法还包括：对各个接近开关均进行硬件限位控制。

其中，对各个接近开关均进行硬件限位控制包括：对各接近开关I/O口x是否为高电平进行判断，若为低电平，则将正限位标志位HxLPs、负限位标志位HxLNs清零，结束流程；若为高电平，则判断接近开关配置的限位状态，若配置为正限位，则将HxLPs置1，HxLNs清零；若为负限位，则将HxLNs置1，HxLPs清零；若为不限位，则将HxLPs、HxLNs均清零，结束流程；其中，若I/O口x配置为正限位状态或负限位状态，将硬件限位标志位HLs、软件急停指令标志位置1；判断当电驱特种车同步伺服控制系统出现了任意二个接近开关正负均限位的误信号时，则不可再通过反向运行指令重新运行，结束流程；否则，当I/O口x为正限位时，在转速模式转速给定值小于等于0或位置模式位置给定与实际位置之差小于阈值时，或者当I/O口x为负限位时，在转速模式转速给定值大于等于0或位置模式位置给定与实际位置之差大于阈值时，将软件急停指令标志位清零、软件急停状态标志位清零，结束流程；其中，各接近开关均可配置为1、2、0状态，代表正限位、负限位或不限位，设置各接近开关I/O口x(x＝1,2,…，n)的正限位标志位为HxLPs、负限位标志位为HxLNs，分别当正、负限位触发时，置为1，否则为0。

其中，方法还包括：对接近开关整体进行硬件限位控制。

其中，对接近开关整体进行硬件限位控制包括：对所有接近开关I/O口是否均不存在限位进行判断，如果是，则将硬件限位标志位HLs清零，结束流程；如果不是，对是否存在任意二个接近开关正负均限位进行判断，如果是，则将硬件正负限位标志位置HLPNs为1，结束流程。

本发明另一方面提供了一种电驱特种车同步伺服控制系统启停控制装置，包括：第一判断模块，用于判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态，若是，通知第二判断模块，否则通知结束模块；第二判断模块，用于判断电机是否处于使能且非急停状态，若是，通知第三判断模块，否则执行电机断使能，执行通知结束模块；第三判断模块，用于判断电机是否存在急停指令，若是，通知第一执行模块，否则通知第四判断模块；第一执行模块，用于按急停减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机急停状态标志位置为1，使能状态标志位清零，通知结束模块；第四判断模块，用于判断是否存在断使能指令，若是，第二执行模块，否则通知第五判断模块；第二执行模块，用于按正常减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机使能状态标志位清零，通知结束模块；第五判断模块，用于判断电机是否尚未运行或者运行模式发生了变化，若是，通知第三执行模块，否则通知结束模块；第三执行模块，用于执行电机使能，并延时T1，使得抱闸继电器触点断开，并延时T3等待抱闸完全解开，再根据模式选择指令确定当前工作模式，执行相应的电机动作，通知结束模块；结束模块，用于结束流程。

其中，第一判断模块通过如下方式判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态：接收上位机下发的电机使能/断使能控制指令，当检测到控制指令中的使能位为1时，确定为可使能状态，当检测到控制指令中的使能位为0时，确定为断使能状态，将电机断使能指令标志位置为1。

其中，第二判断模块通过如下方式判断电机是否处于使能且非急停状态：当检测到控制指令中的使能位为1时，判断预充电是否已完成且无严重故障，若是，确定成功使能，将电机断使能指令标志位置为0，将电机使能标志位置为1，判断报警信息中的一般故障标志位是否全为0，且硬件限位标志位是否为0，若是，则将电机急停状态标志位置为0。

其中，第三判断模块通过如下方式判断电机是否存在急停指令：当接收到上位机下发的电机急停指令、系统出现一般故障、或系统出现硬件限位时，将电机急停指令标志位置位为1，否则将电机急停指令标志位置位为0。

其中，装置还包括：第一控制模块，用于对各个接近开关均进行硬件限位控制。

其中，第一控制模块通过如下方式对各个接近开关均进行硬件限位控制：对各接近开关I/O口x是否为高电平进行判断，若为低电平，则将正限位标志位HxLPs、负限位标志位HxLNs清零，通知结束模块；若为高电平，则判断接近开关配置的限位状态，若配置为正限位，则将HxLPs置1，HxLNs清零；若为负限位，则将HxLNs置1，HxLPs清零；若为不限位，则将HxLPs、HxLNs均清零，通知结束模块；其中，若I/O口x配置为正限位状态或负限位状态，将硬件限位标志位HLs、软件急停指令标志位置1；判断当电驱特种车同步伺服控制系统出现了任意二个接近开关正负均限位的误信号时，则不可再通过反向运行指令重新运行，通知结束模块；否则，当I/O口x为正限位时，在转速模式转速给定值小于等于0或位置模式位置给定与实际位置之差小于阈值时，或者当I/O口x为负限位时，在转速模式转速给定值大于等于0或位置模式位置给定与实际位置之差大于阈值时，将软件急停指令标志位清零、软件急停状态标志位清零，通知结束模块；其中，各接近开关均可配置为1、2、0状态，代表正限位、负限位或不限位，设置各接近开关I/O口x(x＝1,2,…，n)的正限位标志位为HxLPs、负限位标志位为HxLNs，分别当正、负限位触发时，置为1，否则为0。

其中，装置还包括：第二控制模块，用于对接近开关整体进行硬件限位控制。

其中，第二控制模块通过如下方式对接近开关整体进行硬件限位控制：对所有接近开关I/O口是否均不存在限位进行判断，如果是，则将硬件限位标志位HLs清零，通知结束模块；如果不是，对是否存在任意二个接近开关正负均限位进行判断，如果是，则将硬件正负限位标志位置HLPNs为1，通知结束模块。

由此可见，通过本发明提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法及装置，根据同步伺服控制系统发送使能/断使能指令的启停控制要求，发生严重故障时的停机控制要求，以及发送急停指令、或一般故障及接近开关硬件限位导致的急停控制要求，以及急停状态恢复运行的控制要求，制定了一种分不同工况的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方案，用于提升系统的灵活性、安全性、可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种具体的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制程序流程图；

图3为本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统接收使能/断使能指令程序流程图；

图4为本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统急停指令标志位置位程序流程图；

图5为本发明实施例提供的单个接近开关硬件限位控制程序流程图；

图6为本发明实施例提供的接近开关整体硬件限位控制程序流程图；

图7为本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法的流程图，参见图1，本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法，包括：

S1，判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态，若是，执行S2，否则执行S9；

S2，判断电机是否处于使能且非急停状态，若是，执行S3，否则执行电机断使能，执行S9；

S3，判断电机是否存在急停指令，若是，执行S4，否则执行S5；

S4，按急停减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机急停状态标志位置为1，使能状态标志位清零，执行S9；

S5，判断是否存在断使能指令，若是，执行S6，否则执行S7；

S6，按正常减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机使能状态标志位清零，执行S9；

S7，判断电机是否尚未运行或者运行模式发生了变化，若是，执行S8，否则执行S9；

S8，执行电机使能，并延时T1，使得抱闸继电器触点断开，并延时T3等待抱闸完全解开，再根据模式选择指令确定当前工作模式，执行相应的电机动作，执行S9；

S9，结束流程。

具体地，同步伺服控制器通过CAN通讯功能，接收上位机的电机使能/断使能指令。在接收到电机使能指令时，为了提高系统的安全性，防止系统准备工作未完成电机就运行，要首先进行系统能否使能的判断。当系统满足无严重故障、且预充电已完成，即预充继电器已闭合，预充电阻已被短路时，系统才处于可使能状态，否则不能使能。当成功接收到了使能指令，且电机不处于急停状态时，才能够成功使能，即PWM发波；否则电机不能够启动，执行电机断使能，即PWM封波。

在电机成功使能后，延时T1打开电机抱闸，再根据通过CAN通讯接收到的工作模式指令确定当前工作模式，执行相应的电机动作。在接收到控制器断使能指令后，通过减速斜坡，电机转速缓慢降低，检测到实际转速降至接近零速时，先关抱闸，再延时T2断使能，防止伺服电机在断电后因其重力或外力而意外掉落等非预期危险动作。

电机急停指令可由以下情况导致：接收到上位机的急停指令；系统出现了一般故障；电机运行到接近开关处导致了硬件限位。当出现这些情况时，将软件急停指令标志位置位，控制程序处理流程为通过软件急停斜坡控制电机转速缓慢降低至零，在检测到实际转速降至接近零速时关抱闸，再延时T2断使能。对于发指令导致的急停状态，在重新使能后可恢复；一般故障导致的急停状态，在故障消失且重新使能后可恢复；硬件限位导致的急停，在重新使能且给电机反方向指令后可解除。

为了提高安全性，电机停机时转速要通过正常减速斜坡缓慢下降，急停时转速要通过急停斜坡缓慢下降，电机从收到断使能指令到成为断使能状态需要一定的执行周期，从收到急停指令到成为急停状态也需要一定的执行周期。因此，本发明在电机启停控制中，分别对断使能状态与断使能指令、急停状态与急停指令分开进行判断。

同步伺服控制系统中的电机运行行程中的硬件限位接近开关有多个，可分别通过CAN通讯配置为正限位、负限位或不限位(即正转方向的限位、反转方向的限位或不限位)。不同的接近开关连接至不同的控制芯片I/O口，当电机运行至某个接近开关处时，硬件限位触发，相应的I/O口由原来的低电平变为高电平，当发送反向指令使得电机反向运行离开接近开关时，相应的I/O口又变为低电平。当检测到某个接近开关I/O口为高电平，且此接近开关配置为正或负限位，则进入软件急停控制流程；若该接近开关I/O口为低电平或配置为不限位，则不进入软件急停流程。为了提高系统的安全性与可靠性，对于硬件限位急停后的反向恢复，若电机运行至某个配置为正限位的接近开关处时，有异物遮挡另外一个配置为负限位的接近开关使其也为高电平，致使出现了硬件正、负均限位的误信号，则将电机保持软件急停状态，不可再通过反向运行指令恢复运行。判断若不存在硬件正、负均限位，则可进入以下硬件限位急停后的反向恢复运行流程：当正限位时，再次使能后当转速模式电机转速<＝0(反转或者零)，位置模式电机绝对位置指令值与编码器实际值之差<电机位置阈值(该阈值由绝对值编码器的精度决定)，则电机可继续运行；当负限位时，再次使能后转速模式电机转速>＝0(正转或者零)，位置模式电机绝对位置指令值与编码器实际值之差>电机位置阈值时，则电机可继续运行。

具体执行时，可以参考图2，首先判断系统是否预充电已完成且无严重故障，即是否处于可使能状态，若是，再进行以下流程；否则结束流程。判断电机是否处于使能且非急停状态(使能状态标志位enCmd为1且急停状态标志位enJT为0)，若否，则执行电机断使能，即PWM封波，结束流程；若是，再进行电机是否存在急停指令判断(电机急停指令标志位CtrlJT为1)。若存在急停指令(电机急停指令标志位CtrlJT为1)，此时按急停减速斜坡降低电机转速，判断当电机转速降低至0附近(30rpm以内)时，通过给给连接抱闸继电器的I/O口输出低电平，使得抱闸继电器触点闭合，执行电机关抱闸，再延时T2执行电机断使能，再将电机急停状态标志位置为1，使能状态标志位清零，结束流程。若不存在急停指令(电机急停指令标志位CtrlJT为0)，再判断是否存在断使能指令(电机断使能指令标志位disCmd为1)。若存在断使能指令(电机断使能指令标志位disCmd为1)，此时按正常减速斜坡降低电机转速，判断当电机转速降低至0附近时，执行电机关抱闸，再延时T2执行电机断使能，再将电机使能状态标志位清零，结束流程；若不存在断使能指令(电机断使能指令标志位disCmd为0)，再判断电机是否尚未运行或者运行模式发生了变化，若是则执行电机使能，再延时T1，通过给连接抱闸继电器的I/O口输出高电平，使得抱闸继电器触点断开，再延时T3等待抱闸完全解开，再根据模式选择指令确定当前工作模式，执行相应的电机动作，结束流程；若不满足电机尚未运行或者运行模式发生变化，则不需要进行启停控制，直接结束流程。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态包括：接收上位机下发的电机使能/断使能控制指令，当检测到控制指令中的使能位为1时，确定为可使能状态，当检测到控制指令中的使能位为0时，确定为断使能状态，将电机断使能指令标志位置为1。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，判断电机是否处于使能且非急停状态包括：当检测到控制指令中的使能位为1时，判断预充电是否已完成且无严重故障，若是，确定成功使能，将电机断使能指令标志位置为0，将电机使能标志位置为1，判断报警信息中的一般故障标志位是否全为0，且硬件限位标志位是否为0，若是，则将电机急停状态标志位置为0。

具体执行时，可以参考图3，在主程序while(1)循环中通过CAN通讯接收上位机下发的电机使能/断使能控制指令。当检测到控制指令中的使能位为1时，表示电机使能；当检测到控制指令中的使能位为0时，表示电机断使能，此时将电机断使能指令标志位disCmd置为1即结束程序流程。当检测到控制指令中的使能位为1时，为了提高系统的安全性，首先判断系统是否处于可使能状态，即通过相应标志位判断预充电是否已完成且无严重故障，若是，才能成功使能，此时再执行以下流程：将电机断使能指令标志位disCmd置为0，将电机使能标志位置enCmd为1，再判断报警信息中的一般故障标志位是否全为0，即系统是否不存在一般故障，且硬件限位标志位是否为0，即是否无硬件限位，若是，则将电机急停状态标志位enJT置为0，从而实现使能时系统急停状态的恢复，结束流程。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，判断电机是否存在急停指令包括：当接收到上位机下发的电机急停指令、系统出现一般故障、或系统出现硬件限位时，将电机急停指令标志位置位为1，否则将电机急停指令标志位置位为0。

具体执行时，可以参考图4，当接收到上位机下发的电机急停指令、系统出现一般故障、或系统出现硬件限位时，将电机急停指令标志位CtrlJT置位为1，否则将电机急停指令标志位CtrlJT置为0。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法还包括：对各个接近开关均进行硬件限位控制。

其中，对各个接近开关均进行硬件限位控制包括：对各接近开关I/O口x是否为高电平进行判断，若为低电平，则将正限位标志位HxLPs、负限位标志位HxLNs清零，结束流程；若为高电平，则判断接近开关配置的限位状态，若配置为正限位，则将HxLPs置1，HxLNs清零；若为负限位，则将HxLNs置1，HxLPs清零；若为不限位，则将HxLPs、HxLNs均清零，结束流程；其中，若I/O口x配置为正限位状态或负限位状态，将硬件限位标志位HLs、软件急停指令标志位置1；判断当电驱特种车同步伺服控制系统出现了任意二个接近开关正负均限位的误信号时，则不可再通过反向运行指令重新运行，结束流程；否则，当I/O口x为正限位时，在转速模式转速给定值小于等于0或位置模式位置给定与实际位置之差小于阈值时，或者当I/O口x为负限位时，在转速模式转速给定值大于等于0或位置模式位置给定与实际位置之差大于阈值时，将软件急停指令标志位清零、软件急停状态标志位清零，结束流程；其中，各接近开关均可配置为1、2、0状态，代表正限位、负限位或不限位，设置各接近开关I/O口x(x＝1,2,…，n)的正限位标志位为HxLPs、负限位标志位为HxLNs，分别当正、负限位触发时，置为1，否则为0。

具体执行时，可以参考图5，对各个接近开关均执行一次该控制流程。各接近开关均可配置为1、2、0状态，代表正限位、负限位或不限位。设置各接近开关I/O口x(x＝1,2,…，n)的正限位标志位为HxLPs、负限位标志位为HxLNs，分别当正、负限位触发时，置为1，否则为0。对各接近开关I/O口x是否为高电平进行判断，若为低电平，则将HxLPs、HxLNs清零，结束流程。若为高电平，则判断其配置的限位状态，若配置为正限位，则将HxLPs置1，HxLNs清零；若为负限位，则将HxLNs置1，HxLPs清零；若为不限位，则将HxLPs、HxLNs均清零，结束流程。若I/O口x配置为正或负限位状态，再继续执行以下流程：将硬件限位标志位HLs、软件急停指令标志位置1。然后，判断当系统出现了任意二个接近开关正负均限位的误信号时，则不可再通过反向运行指令重新运行,结束流程。否则，当I/O口x为正限位时，在转速模式转速给定值<＝0或位置模式位置给定与实际位置之差<阈值时，或者当I/O口x为负限位时，在转速模式转速给定值>＝0或位置模式位置给定与实际位置之差>阈值时，将软件急停指令标志位清零、软件急停状态标志位清零，从而使其在下个周期恢复运行，结束流程。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法还包括：对接近开关整体进行硬件限位控制。

其中，对接近开关整体进行硬件限位控制包括：对所有接近开关I/O口是否均不存在限位进行判断，如果是，则将硬件限位标志位HLs清零，结束流程；如果不是，对是否存在任意二个接近开关正负均限位进行判断，如果是，则将硬件正负限位标志位置HLPNs为1，结束流程。

具体执行时，可以参考图6，在对各单个接近开关均进行硬件限位控制程序处理后，再进入该程序。只要有一个接近开关硬件限位时，就将总的硬件限位标志位置为1，否则将其置为0。在程序流程中，首先对所有接近开关I/O口是否均不存在限位进行判断，如果是，则将硬件限位标志位清零，结束流程；如果不是，再对是否存在任意二个接近开关正负均限位进行判断，如果是，则将硬件正负限位标志位置为1，结束流程。

由此可见，通过本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法，提升了系统的灵活性、安全性、可靠性。有益效果包括以下等方面：

a)对电机启停控制进行了分类处理，包括电机使能启动、断使能按照减速斜坡降速至电机停机或急停时按急停斜坡降速至电机停机时的控制流程，提高了系统的灵活性、安全性和可靠性。

b)对于接近开关电机硬件限位导致的急停，增加了当出现正负均限位的误信号时保持急停状态不动，以及反向运行时解除急停状态的控制处理，提高了系统安全性和可靠性。

图7示出了本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制装置的结构示意图，该电驱特种车同步伺服控制系统启停控制装置应用上述方法，以下仅对电驱特种车同步伺服控制系统启停控制装置的结构进行简单说明，其他未尽事宜，请参照上述电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法中的相关描述，参见图7，本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制装置，包括：

第一判断模块，用于判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态，若是，通知第二判断模块，否则通知结束模块；

第二判断模块，用于判断电机是否处于使能且非急停状态，若是，通知第三判断模块，否则执行电机断使能，执行通知结束模块；

第三判断模块，用于判断电机是否存在急停指令，若是，通知第一执行模块，否则通知第四判断模块；

第一执行模块，用于按急停减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机急停状态标志位置为1，使能状态标志位清零，通知结束模块；

第四判断模块，用于判断是否存在断使能指令，若是，第二执行模块，否则通知第五判断模块；

第二执行模块，用于按正常减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机使能状态标志位清零，通知结束模块；

第五判断模块，用于判断电机是否尚未运行或者运行模式发生了变化，若是，通知第三执行模块，否则通知结束模块；

第三执行模块，用于执行电机使能，并延时T1，使得抱闸继电器触点断开，并延时T3等待抱闸完全解开，再根据模式选择指令确定当前工作模式，执行相应的电机动作，通知结束模块；

结束模块，用于结束流程。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，第一判断模块通过如下方式判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态：接收上位机下发的电机使能/断使能控制指令，当检测到控制指令中的使能位为1时，确定为可使能状态，当检测到控制指令中的使能位为0时，确定为断使能状态，将电机断使能指令标志位置为1。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，第二判断模块通过如下方式判断电机是否处于使能且非急停状态：当检测到控制指令中的使能位为1时，判断预充电是否已完成且无严重故障，若是，确定成功使能，将电机断使能指令标志位置为0，将电机使能标志位置为1，判断报警信息中的一般故障标志位是否全为0，且硬件限位标志位是否为0，若是，则将电机急停状态标志位置为0。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，第三判断模块通过如下方式判断电机是否存在急停指令：当接收到上位机下发的电机急停指令、系统出现一般故障、或系统出现硬件限位时，将电机急停指令标志位置位为1，否则将电机急停指令标志位置位为0。

本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制装置还包括：第一控制模块，用于对各个接近开关均进行硬件限位控制。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，第一控制模块通过如下方式对各个接近开关均进行硬件限位控制：对各接近开关I/O口x是否为高电平进行判断，若为低电平，则将正限位标志位HxLPs、负限位标志位HxLNs清零，通知结束模块；若为高电平，则判断接近开关配置的限位状态，若配置为正限位，则将HxLPs置1，HxLNs清零；若为负限位，则将HxLNs置1，HxLPs清零；若为不限位，则将HxLPs、HxLNs均清零，通知结束模块；其中，若I/O口x配置为正限位状态或负限位状态，将硬件限位标志位HLs、软件急停指令标志位置1；判断当电驱特种车同步伺服控制系统出现了任意二个接近开关正负均限位的误信号时，则不可再通过反向运行指令重新运行，通知结束模块；否则，当I/O口x为正限位时，在转速模式转速给定值小于等于0或位置模式位置给定与实际位置之差小于阈值时，或者当I/O口x为负限位时，在转速模式转速给定值大于等于0或位置模式位置给定与实际位置之差大于阈值时，将软件急停指令标志位清零、软件急停状态标志位清零，通知结束模块；其中，各接近开关均可配置为1、2、0状态，代表正限位、负限位或不限位，设置各接近开关I/O口x(x＝1,2,…，n)的正限位标志位为HxLPs、负限位标志位为HxLNs，分别当正、负限位触发时，置为1，否则为0。

本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制装置还包括：第二控制模块，用于对接近开关整体进行硬件限位控制。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，第二控制模块通过如下方式对接近开关整体进行硬件限位控制：对所有接近开关I/O口是否均不存在限位进行判断，如果是，则将硬件限位标志位HLs清零，通知结束模块；如果不是，对是否存在任意二个接近开关正负均限位进行判断，如果是，则将硬件正负限位标志位置HLPNs为1，通知结束模块。

由此可见，通过本发明实施例提供的电驱特种车同步伺服控制系统启停控制装置，提升了系统的灵活性、安全性、可靠性。有益效果包括以下等方面：

a)对电机启停控制进行了分类处理，包括电机使能启动、断使能按照减速斜坡降速至电机停机或急停时按急停斜坡降速至电机停机时的控制流程，提高了系统的灵活性、安全性和可靠性。

b)对于接近开关电机硬件限位导致的急停，增加了当出现正负均限位的误信号时保持急停状态不动，以及反向运行时解除急停状态的控制处理，提高了系统安全性和可靠性。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (16)

1.一种电驱特种车同步伺服控制系统启停控制方法，其特征在于，包括：

S1，判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态，若是，执行S2，否则执行S9；

S2，判断电机是否处于使能且非急停状态，若是，执行S3，否则执行电机断使能，执行S9；

S3，判断电机是否存在急停指令，若是，执行S4，否则执行S5；

S4，按急停减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机急停状态标志位置为1，使能状态标志位清零，执行S9；

S5，判断是否存在断使能指令，若是，执行S6，否则执行S7；

S6，按正常减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于所述预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机使能状态标志位清零，执行S9；

S7，判断电机是否尚未运行或者运行模式发生了变化，若是，执行S8，否则执行S9；

S8，执行电机使能，并延时T1，使得抱闸继电器触点断开，并延时T3等待抱闸完全解开，再根据模式选择指令确定当前工作模式，执行相应的电机动作，执行S9；

S9，结束流程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态包括：

接收上位机下发的电机使能/断使能控制指令，当检测到所述控制指令中的使能位为1时，确定为可使能状态，当检测到所述控制指令中的使能位为0时，确定为断使能状态，将电机断使能指令标志位置为1。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断电机是否处于使能且非急停状态包括：

当检测到所述控制指令中的使能位为1时，判断预充电是否已完成且无严重故障，若是，确定成功使能，将电机断使能指令标志位置为0，将电机使能标志位置为1，判断报警信息中的一般故障标志位是否全为0，且硬件限位标志位是否为0，若是，则将电机急停状态标志位置为0。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断电机是否存在急停指令包括：

当接收到上位机下发的电机急停指令、系统出现一般故障、或系统出现硬件限位时，将电机急停指令标志位置位为1，否则将电机急停指令标志位置位为0。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对各个接近开关均进行硬件限位控制。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对各个接近开关均进行硬件限位控制包括：

对各接近开关I/O口x是否为高电平进行判断，若为低电平，则将正限位标志位HxLPs、负限位标志位HxLNs清零，结束流程；若为高电平，则判断所述接近开关配置的限位状态，若配置为正限位，则将HxLPs置1，HxLNs清零；若为负限位，则将HxLNs置1，HxLPs清零；若为不限位，则将HxLPs、HxLNs均清零，结束流程；

其中，若I/O口x配置为正限位状态或负限位状态，将硬件限位标志位HLs、软件急停指令标志位置1；判断当所述电驱特种车同步伺服控制系统出现了任意二个接近开关正负均限位的误信号时，则不可再通过反向运行指令重新运行，结束流程；否则，当I/O口x为正限位时，在转速模式转速给定值小于等于0或位置模式位置给定与实际位置之差小于阈值时，或者当I/O口x为负限位时，在所述转速模式转速给定值大于等于0或所述位置模式位置给定与实际位置之差大于所述阈值时，将软件急停指令标志位清零、软件急停状态标志位清零，结束流程；

其中，各接近开关均可配置为1、2、0状态，代表正限位、负限位或不限位，设置各接近开关I/O口x(x＝1,2,…，n)的正限位标志位为HxLPs、负限位标志位为HxLNs，分别当正、负限位触发时，置为1，否则为0。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对接近开关整体进行硬件限位控制。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对接近开关整体进行硬件限位控制包括：

对所有接近开关I/O口是否均不存在限位进行判断，如果是，则将硬件限位标志位HLs清零，结束流程；如果不是，对是否存在任意二个接近开关正负均限位进行判断，如果是，则将硬件正负限位标志位置HLPNs为1，结束流程。

9.一种电驱特种车同步伺服控制系统启停控制装置，其特征在于，包括：

第一判断模块，用于判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态，若是，通知第二判断模块，否则通知结束模块；

所述第二判断模块，用于判断电机是否处于使能且非急停状态，若是，通知第三判断模块，否则执行电机断使能，执行通知所述结束模块；

所述第三判断模块，用于判断电机是否存在急停指令，若是，通知第一执行模块，否则通知第四判断模块；

所述第一执行模块，用于按急停减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机急停状态标志位置为1，使能状态标志位清零，通知所述结束模块；

所述第四判断模块，用于判断是否存在断使能指令，若是，第二执行模块，否则通知第五判断模块；

所述第二执行模块，用于按正常减速斜坡降低电机转速，并在电机转速小于所述预设值时，执行电机关抱闸，并延时T2执行电机断使能，将电机使能状态标志位清零，通知所述结束模块；

所述第五判断模块，用于判断电机是否尚未运行或者运行模式发生了变化，若是，通知第三执行模块，否则通知所述结束模块；

所述第三执行模块，用于执行电机使能，并延时T1，使得抱闸继电器触点断开，并延时T3等待抱闸完全解开，再根据模式选择指令确定当前工作模式，执行相应的电机动作，通知所述结束模块；

所述结束模块，用于结束流程。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一判断模块通过如下方式判断电驱特种车同步伺服控制系统是否处于可使能状态：

接收上位机下发的电机使能/断使能控制指令，当检测到所述控制指令中的使能位为1时，确定为可使能状态，当检测到所述控制指令中的使能位为0时，确定为断使能状态，将电机断使能指令标志位置为1。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二判断模块通过如下方式判断电机是否处于使能且非急停状态：

当检测到所述控制指令中的使能位为1时，判断预充电是否已完成且无严重故障，若是，确定成功使能，将电机断使能指令标志位置为0，将电机使能标志位置为1，判断报警信息中的一般故障标志位是否全为0，且硬件限位标志位是否为0，若是，则将电机急停状态标志位置为0。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第三判断模块通过如下方式判断电机是否存在急停指令：

当接收到上位机下发的电机急停指令、系统出现一般故障、或系统出现硬件限位时，将电机急停指令标志位置位为1，否则将电机急停指令标志位置位为0。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：第一控制模块，用于对各个接近开关均进行硬件限位控制。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块通过如下方式对各个接近开关均进行硬件限位控制：

对各接近开关I/O口x是否为高电平进行判断，若为低电平，则将正限位标志位HxLPs、负限位标志位HxLNs清零，通知所述结束模块；若为高电平，则判断所述接近开关配置的限位状态，若配置为正限位，则将HxLPs置1，HxLNs清零；若为负限位，则将HxLNs置1，HxLPs清零；若为不限位，则将HxLPs、HxLNs均清零，通知所述结束模块；

其中，若I/O口x配置为正限位状态或负限位状态，将硬件限位标志位HLs、软件急停指令标志位置1；判断当所述电驱特种车同步伺服控制系统出现了任意二个接近开关正负均限位的误信号时，则不可再通过反向运行指令重新运行，通知所述结束模块；否则，当I/O口x为正限位时，在转速模式转速给定值小于等于0或位置模式位置给定与实际位置之差小于阈值时，或者当I/O口x为负限位时，在所述转速模式转速给定值大于等于0或所述位置模式位置给定与实际位置之差大于所述阈值时，将软件急停指令标志位清零、软件急停状态标志位清零，通知所述结束模块；

其中，各接近开关均可配置为1、2、0状态，代表正限位、负限位或不限位，设置各接近开关I/O口x(x＝1,2,…，n)的正限位标志位为HxLPs、负限位标志位为HxLNs，分别当正、负限位触发时，置为1，否则为0。

15.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：第二控制模块，用于对接近开关整体进行硬件限位控制。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第二控制模块通过如下方式对接近开关整体进行硬件限位控制：

对所有接近开关I/O口是否均不存在限位进行判断，如果是，则将硬件限位标志位HLs清零，通知所述结束模块；如果不是，对是否存在任意二个接近开关正负均限位进行判断，如果是，则将硬件正负限位标志位置HLPNs为1，通知所述结束模块。

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