电比例阀、臂架的控制系统、控制方法及泵车与流程

本公开涉及控制技术领域，具体地，涉及一种电比例阀、臂架的控制系统、控制方法及泵车。

背景技术：

混凝土泵车的臂架控制系统主要由多段臂架、各段臂架各自的驱动元件以及各自的比例阀组成，其通过控制各段臂架的运动将混凝土泵送至目标位置进行浇灌。

相关技术中的混凝土泵车臂架系统，采用无线遥控的方法对各段臂架进行控制，除了臂架、臂架驱动元件和电比例阀等，还配备了遥控器、无线信号接收器、控制器以及显示屏等多种专用设备，遥控器根据用户操作发出的控制信号通过无线信号接收器传递给控制器，控制器根据遥控信号输出相应的控制电流至电比例阀，电比例阀根据控制电流控制阀口开度，输出相应大小的液压油流量至臂架驱动元件，从而实现对臂架运动的控制。

该臂架控制系统由于需配备多种专用设备，导致其成本较高、用户操作不便等问题。

技术实现要素：

为了解决相关技术中存在的问题，根据本公开的第一方面提供一种电比例阀，包括：

接收模块，用于接收电子设备发送的控制臂架运动的控制信号，所述控制信号包括臂架的目标运动速度；

控制模块，用于根据所述臂架的目标运动速度控制所述电比例阀的阀口开度，为臂架驱动元件提供相应大小的液压油流量，以控制臂架的运动。

可选地，所述控制模块包括：

第一输出子模块，用于根据所述臂架的目标运动速度和预设控制电流输出曲线，输出相应的控制电流；

控制子模块，用于根据所述控制电流控制所述电比例阀的阀口开度，以输出相应大小的液压油流量给臂架驱动元件。

可选地，所述接收模块，还用于接收角度传感器获取到的臂架的当前运动速度；

所示控制模块还包括：

第二输出子模块，用于根据所述臂架的目标运动速度、所述当前运动速度以及所述预设控制电流输出曲线，输出相应的控制电流。

可选地，所述控制信号还包括：所述电比例阀的配置参数；

所述控制模块还包括：

设置子模块，用于根据所述电比例阀的配置参数设置所述预设控制电流输出曲线。

可选地，所述电比例阀为蓝牙电比例阀，所述电比例阀还包括：

发送模块，用于通过与所述电子设备间的蓝牙通信连接向所述电子设备发送所述臂架的当前运动速度，以指示所述电子设备将所述当前运动速度进行显示以及供所述电子设备将所述臂架的当前运动速度和所述臂架的目标运动速度发送给云服务器。

根据本公开的第二方面，提供一种泵车，包括：臂架、臂架驱动元件和本公开的第一方面提供的电比例阀。

根据本公开的第三方面，提供一种臂架的控制系统，包括：

本公开的第二方面提供的泵车；

电子设备，用于根据用户操作生成用于控制臂架运动的控制信号，以及将所述控制信号发送给所述泵车的电比例阀，所述控制信号包括臂架的目标运动速度。

可选地，所述控制系统还包括：云服务器；

所述电子设备，还用于接收所述电比例阀发送的臂架的当前运动速度，并将所述臂架的当前运动速度和所述臂架的目标运动速度发送给所述云服务器；

所述云服务器，用于接收并存储所述臂架的当前运动速度和所述臂架的目标运动速度。

根据本公开的第四方面，提供一种臂架的控制方法，应用于电比例阀，包括：

接收电子设备发送的控制臂架运动的控制信号，所述控制信号包括臂架的目标运动速度；

根据所述臂架的目标运动速度控制所述电比例阀的阀口开度，为臂架驱动元件提供相应大小的液压油流量，以控制臂架的运动。

可选地，所述方法还包括：

通过与所述电子设备间的蓝牙通信连接向所述电子设备发送所述臂架的当前运动速度，以指示所述电子设备将所述当前运动速度进行显示以及供所述电子设备将所述臂架的当前运动速度和所述臂架的目标运动速度发送给云服务器。

通过本公开实施例的技术方案，电子设备根据用户的操作触发生成相应的携带有臂架参数信息的控制信号并发送给电比例阀，电比例阀通过接收携带有臂架参数信息的控制信号，并根据臂架参数信息控制其阀口开度，为臂架驱动元件提供相应大小的液压油流量，以控制臂架运动，电比例阀具有信号接收、信号转化与处理等功能，而无需通过无线信号接收器以及控制器等专用设备将控制信号转化为电比例阀能识别的信号，从而降低了臂架控制系统的成本，且由电子设备提供臂架操控界面，方便了用户操作，提升了用户体验。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种电比例阀的框图；

图2是根据另一示例性实施例示出的一种电比例阀的框图；

图3根据一示例性实施例示出的一种泵车的框图；

图4根据另一示例性实施例示出的一种泵车的框图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种臂架的控制系统的框图；

图6是根据另一示例性实施例示出的一种臂架的控制系统的框图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种臂架的控制方法的流程图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种臂架的控制方法的流程图；

图9是根据另一示例性实施例示出的一种臂架的控制方法的流程图；

图10是根据一示例性实施例示出的一种臂架的控制方法的流程图；

图11是根据另一示例性实施例示出的一种臂架的控制方法的流程图。

附图标记说明

100电比例阀110接收模块

120控制模块1201第一输出子模块

1202控制子模块1203第二输出子模块

1204设置子模块130配对模块

140发送模块200电子设备

300泵车310臂架驱动元件

3101液压油缸3102液压马达

320臂架400控制系统

410角度传感器420云服务器

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是根据一示例性实施例示出的一种电比例阀的框图。如图1所示，该电比例阀100包括：接收模块110和控制模块120。

该接收模块110，用于接收电子设备发送的控制臂架运动的控制信号，所述控制信号包括臂架的目标运动速度；

该控制模块120，用于根据所述臂架的目标运动速度控制所述电比例阀的阀口开度，为臂架驱动元件提供相应大小的液压油流量，以控制臂架的运动。

电子设备200为用户提供了臂架控制界面，用户可以在电子设备200的臂架控制界面上进行操作，例如输入臂架的目标运动速度，使得电子设备200生成包含有臂架的目标运动速度的控制信号，并将该控制信号发送给电比例阀。电子设备200可以例如包括但不限于：手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备、个人数字助力(pda)、多媒体播放设备等。

由此，电比例阀具有信号接收、信号转化与处理等功能，而无需通过无线信号接收器以及控制器等专用设备将控制信号转化为电比例阀能识别的信号，从而降低了臂架控制系统的成本，且由电子设备提供臂架操控界面，方便了用户操作，提升了用户体验。

在一个实施例中，电比例阀100可以为蓝牙电比例阀，其还包括配对模块130。电比例阀100通过接收模块110接收到电子设备发送的连接请求消息后，配对模块130响应于该连接请求消息，向电子设备100发送请求应答消息。电子设备200接收到电比例阀100后与电比例阀100进行配对，建立通信连接，接着，通过蓝牙通信连接向电比例阀100发送控制臂架运动的控制信号。

在一个实施例中，控制信号包括臂架的目标运动速度。如图2所示，控制模块120可以包括：

第一输出子模块1201，用于根据所述臂架的目标运动速度和预设控制电流输出曲线，输出相应的控制电流；

控制子模块1202，用于根据所述控制电流控制所述电比例阀的阀口开度，以输出相应大小的液压油流量给臂架驱动元件。

当控制信号指示控制臂架运动时，控制模块120首先对接收到的控制信号进行处解析，提取出控制信号中的臂架的目标运动速度，并根据臂架的目标运动速度和预设控制电流输出曲线，输出相应大小的控制电流；接着，根据电磁力与控制电流的线性变化关系，根据控制电流的大小确定电磁力的大小，以推动阀芯移动并控制阀芯的位移，从而调节阀口开度，输出相应大小的液压油流量给臂架驱动元件。

由于电比例阀100的阀口开度与其输出的液压油流量的大小成比例关系，且液压油流量大小与臂架驱动元件的运动速度成正比关系，也就是说，电比例阀100的阀口开度越大，其输出的液压油流量越大，臂架驱动元件的运动速度越大，因而臂架的运动速度越大；反之，电比例阀100的阀口开度越小，臂架的运动速度越小。因此，通过控制电比例阀100的阀口开度，可以控制臂架的运动速度。

臂架的运动包括臂架展收运动和臂架回转运动。以控制臂架展收运动的速度为例，用户可在电子设备200提供的臂架控制界面进行相应操作，例如在臂架控制界面点击伸展速度增加功能按键或者输入臂架的目标运动速度，电子设备200触发生成携带有臂架的目标运动速度的控制信号，并将控制信号发送给电比例阀100；电比例阀100接收到该控制信号，根据该控制信号携带的臂架的目标运动速度输出一相应的模拟信号(如模拟电压信号)，并按照预设控制电流输出曲线输出与该模拟信号对应的控制电流，接着根据控制电流与作用于电比例阀100阀芯上的电磁力的线性关系，确定电磁力的大小。电比例阀100的阀芯在电磁力的作用下移动来控制电比例阀100的阀口开度，以输出相应大小的液压油流量给臂架驱动元件，从而使臂架驱动元件根据输出流量控制臂架以目标运动速度进行展收运动。

此外，对臂架回转运动进行控制的方法与上述展收控制方法相同，在此不再进行详细阐述。

在另一个实施例中，接收模块110还可接收位于臂架上的角度传感器获取到的臂架的当前运动速度，如图2所示，控制模块120还包括：

第二输出子模块1203，用于根据所述臂架的目标运动速度、所述臂架的当前运动速度以及所述预设控制电流输出曲线，输出相应的控制电流。

控制模块120可根据位于臂架上的角度传感器获取到的臂架的当前运动速度，结合臂架的目标运动速度形成闭环控制，根据臂架的当前运动速度和臂架的目标运动速度对电比例阀100的阀口开度进行控制，更精确地对臂架的运动进行控制。

在另一个实施例中，控制信号还包括电比例阀100的配置参数。如图2所示，控制模块120还包括：

设置子模块1204，用于根据所述电比例阀的配置参数设置所述预设控制电流输出曲线。

电比例阀100还可根据控制信号携带的电比例阀的配置参数对预设控制电流输出曲线进行设置，从而调节输出的控制电流。

其中，电比例阀的配置参数可以例如包括但不限于：最小输入信号、最大输入信号、最小输出控制电流、最大输出控制电流、斜坡时间等。

在另一个实施例中，如图2所示，电比例阀100还包括：

发送模块140，用于通过与电子设备200间的蓝牙通信连接向电子设备200发送臂架的当前运动速度，以指示电子设备200将当前运动速度进行显示以及供电子设备200将臂架的当前运动速度和臂架的目标运动速度发送给云服务器。

由此，可以在电子设备200上展示臂架的当前运动速度和臂架的运动速度，方便用户了解臂架的当前情况并根据需要对臂架的运动进行控制，此外，还可以实现通过云服务器对臂架的当前运动速度和臂架的目标运动速度等大量数据的存储，进而实现数据网络化，使得用户和设备生产商可以通过云服务器了解臂架的当前情况，方便对其进行跟踪和分析。

图3是根据一示例性实施例示出的一种泵车的框图。如图3所示，该泵车300包括：臂架驱动元件310、臂架320和电比例阀100。

该臂架驱动元件310，用于根据所述电比例阀输出的相应大小的液压油流量油驱动臂架运动。

其中，如图4所示，臂架驱动元件310可以包括：液压油缸3101和液压马达3102。

液压油缸3101，用于根据电比例阀100输出的液压油流量控制臂架展收；

液压马达3102，用于根据电比例阀100输出的液压油流量控制臂架回转。

关于上述实施例中的泵车，其中的臂架驱动元件310、电比例阀100以及电比例阀100包括的接收模块110、控制模块120等各个模块执行操作的具体方式已经在上文的实施例中进行了详细描述，此处不做详细阐述说明。

图5是根据一示例性实施例示出的一种臂架的控制系统的框图。如图5所示，该控制系统400包括：泵车300和电子设备200。

该电子设备200，用于根据用户操作生成用于控制臂架运动的控制信号，以及将所述控制信号发送给所述电比例阀，所述控制信号包括臂架的目标运动速度。

在另一个实施例中，如图6所示，该控制系统400还包括：

角度传感器410，位于臂架320上，用于在预设周期测量臂架320的转动角度，根据预设周期和臂架的转动角度获取臂架的当前运动速度，并将臂架的运动速度发送给电比例阀100。

在另一个实施例中，如图6所示，该控制系统400还包括：云服务器420。

电子设备200，还用于接收所述电比例阀发送的臂架的当前运动速度，并将所述臂架的当前运动速度和所述臂架的目标运动速度发送给云服务器；

云服务器420，用于接收并存储所述臂架的当前运动速度和所述臂架的目标运动速度。

需要说明的是，泵车具有多段臂架，各段臂架的运动受各自驱动元件控制，而油缸则由各自的电比例阀驱动控制。电子设备200与各段臂架对应的电比例阀100均建立通信连接，用户可在电子设备200提供的臂架控制界面上选择所需控制的某一段臂架，电子设备200根据用户对目标臂架(即用户选中的臂架)的操作生成携带有该目标臂架的目标运动速度的控制信号，并将该控制信号发送给目标臂架对应的电比例阀100，该电比例阀100根据控制信号携带的臂架的目标运动速度控制阀口开度，从而输出相应大小的液压油流量给目标臂架的驱动元件，从而实现对目标臂架运动的控制。

图7是根据一示例性实施例示出的一种臂架的控制方法的流程图。如图7所示，该控制方法应用于电比例阀，包括以下步骤：

在步骤s71中，接收电子设备发送的控制臂架运动的控制信号，该控制信号包括臂架的目标运动速度。

在步骤s72中，根据臂架的目标运动速度控制电比例阀的阀口开度，为臂架驱动元件提供相应大小的液压油流量，以控制臂架的运动。

在一个实施例中，参照图8，上述步骤s72包括：

在步骤s721中，根据臂架的目标运动速度和预设控制电流输出曲线，输出相应的控制电流。

在步骤s722中，根据控制电流控制电比例阀的阀口开度，以输出相应大小的液压油流量给臂架驱动元件。

在另一个实施例中，参照图9，上述步骤s72包括：

在步骤s723中，接收角度传感器采集到的臂架的当前运动速度。

在步骤s724中，根据臂架的目标运动速度、臂架的当前运动速度以及预设控制电流输出曲线，输出相应的控制电流。

在步骤s725中，根据控制电流控制电比例阀的阀口开度，以输出相应大小的液压油流量给臂架驱动元件。

需要说明的是，针对图8和图9的实施例示出的控制方法，臂架参数信息还包括电比例阀的配置成参数，电比例阀还可根据控制信号中的电比例阀的配置参数设置预设控制电流曲线，从而控制输出的控制电流，以根据实际需求控制电比例阀的阀口开度。

图10是根据另一示例性实施例示出的一种臂架的控制方法的流程图。如图10所示，该控制方法包括：

在步骤s101中，接收电子设备发送的连接请求消息。

在步骤s102中，响应于连接请求消息，向电子设备发送请求应答信息，以供电子设备接收到请求应答消息后与电比例阀建立通信连接。

在另一个实施例中，如图11所示，该控制方法还包括：

在步骤s103中，通过蓝牙通信连接向电子设备发送臂架的当前运动速度，以指示电子设备进行展示以及供电子设备将臂架的当前运动速度和臂架的目标运动速度发送给云服务器进行存储。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。