基于状态机的混砂车控制方法、状态机和混砂车与流程

本发明涉及智能控制技术领域，尤其是涉及一种基于状态机的混砂车控制方法、状态机和混砂车。

背景技术：

混砂车是将压裂液和支撑剂按一定比例混配后供给压裂泵车的车装设备。目前的混砂车控制系统采用的是过程控制方法。具体为在混砂车控制过程中按照顺序循环控制程序，即程序从头到尾执行一遍然后再从新循环。过程控制方法的程序没有主次之分，因此程序的执行效率较低，占用系统内存较大。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种基于状态机的混砂车控制方法、状态机和混砂车，可以提高程序的执行效率，减少系统占用内存。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于状态机的混砂车控制方法，应用于混砂车的状态机，包括：

所述混砂车的工作状态包括多个主工作状态；其中，所述多个主工作状态中包括s5人工状态；

所述主工作状态包括至少一个子工作状态；

根据状态跳转条件在所述多个主工作状态之间、或至少一个子工作状态之间、或多个主工作状态与至少一个子工作状态之间进行状态切换。

进一步的，所述多个主工作状态还包括：

s0上电状态、s1自检状态、s2待机状态、s3工作状态、s4故障状态、s6停机状态。

进一步的，所述方法包括：

如果混砂车在s0上电状态，且完成上电，则跳转到s1自检状态；

如果混砂车在s1自检状态，且完成自检，则跳转到s2待机状态；

如果混砂车在s1自检状态，且检测到自检故障，则跳转到s4故障状态；

如果混砂车在s2待机状态，且接收到工作指令，则跳转到s3工作状态；

如果混砂车在s2待机状态，且接收到停机指令，则跳转到s6停机状态；

如果混砂车在s2待机状态，且检测到待机故障，则跳转到s4故障状态；

如果混砂车在s3工作状态，且检测到工作故障，则跳转到s4故障状态；

如果混砂车在s3工作状态，且检测到待机指令，则跳转到s2待机状态；

如果混砂车在s4故障状态，且自检故障排除，则跳转到s1自检状态；

如果混砂车在s4故障状态，且待机故障排除，则跳转到s2待机状态；

如果混砂车在s4故障状态，且工作故障排除，则跳转到s3工作状态；

如果混砂车在s4故障状态，且自检、待机、或工作故障中有任意一个未排除，则跳转到s5人工状态；

如果混砂车在s5人工状态，且故障排除，则跳转到s2待机状态。

进一步的，混砂车在s1自检状态时所述方法包括：

如果混砂车在蝶阀输出开控制信号状态，则判断蝶阀反馈状态是否一致；如果不一致，则跳转到s4故障状态；如果一致，则跳转到发送发动机can数据包状态；

判断通信是否正常；如果不正常，则跳转到s4故障状态；如果正常，则跳转到输出变量泵控制电流状态；

判断变量泵控制电流反馈是否正常；如果变量泵控制电流反馈不正常，则跳转到s4故障状态；如果变量泵控制电流反馈正常，则判断传感器信号是否正常；

如果传感器信号正常，则跳转到s2待机状态；如果传感器信号不正常，则跳转到s4故障状态。

进一步的，混砂车在s2待机状态时所述方法包括：

判断是否接收到启动指令；

如果接收到启动指令，则跳转到s3工作状态；如果没有接收到启动指令，则判断是否接收到停机指令；

如果接收到停机指令，则跳转到s6停机状态；如果没有接收到停机指令，则判断是否检测到待机故障；

如果检测到待机故障，则跳转到s4故障状态；如果没有检测到待机故障，则返回判断是否接收到启动指令。

进一步的，混砂车在s3工作状态时所述方法包括：

如果混砂车在输出控制信号和执行机构动作状态，则判断传感器信号是否正常；

如果传感器信号不正常，则跳转到s4故障状态；如果传感器信号正常，则判断通信是否正常；

如果通信不正常，则跳转到s4故障状态；如果通信正常，则判断变量泵控制电流反馈是否正常；

如果变量泵控制电流反馈不正常，则跳转到s4故障状态；如果变量泵控制电流反馈正常，则判断是否接收到待机指令；

如果没有接收到待机指令，则跳转到输出控制信号和执行机构动作状态；如果接收到待机指令，则跳转到s2待机状态。

进一步的，混砂车在s4故障状态时所述方法包括：

如果混砂车在记录故障代码状态，则依次跳转到记录故障次数状态、保存故障前1分钟数据和故障后1分钟数据状态；

判断是否是自检故障；如果是自检故障，且自检故障排除，则跳转到s1自检状态；

判断是否是待机故障；如果是待机故障，且待机故障排除，则跳转到s2待机状态；

判断是否是工作故障；如果是工作故障，且工作故障排除，则跳转到s3工作状态；

判断是否自检、待机、或工作故障中有任意一个未排除；如果是，则跳转到s5人工状态。

进一步的，混砂车在s5人工状态时所述方法包括：

判断故障是否排除；如果故障排除，则跳转到s2待机状态；如果故障未排除，则返回判断故障是否排除。

第二方面，本发明实施例提供了一种应用于混砂车的状态机，包括：

所述混砂车的工作状态包括多个主工作状态；

所述多个主工作状态中包括s5人工状态；

所述主工作状态包括至少一个子工作状态；

所述状态机根据状态跳转条件在所述多个主工作状态之间、或至少一个子工作状态之间、或多个主工作状态与至少一个子工作状态之间进行状态切换。

第三方面，本发明实施例提供了一种混砂车，包括状态机，所述状态机用于执行如上述第一方面中任一项所述的方法。

本发明实施例提供的技术方案具有以下有益效果：

本发明的一个技术方案中提供了一种基于状态机的混砂车控制方法、状态机和混砂车，其中所述方法应用于混砂车的状态机，包括：所述混砂车的工作状态包括多个主工作状态；其中，所述多个主工作状态中包括s5人工状态；所述主工作状态包括至少一个子工作状态；根据状态跳转条件在所述多个主工作状态之间、或至少一个子工作状态之间、或多个主工作状态与至少一个子工作状态之间进行状态切换。本发明的技术方案在混砂车中采用状态机进行控制，因此可以提高程序的执行效率，减少系统占用内存。此外，本发明的一个技术方案中，通过在采用状态机进行控制的过程中引入人工状态，可以解决状态机控制过程中没有人工状态时出现无法有效排除故障的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本发明实施例提供的一种基于状态机的混砂车控制方法示意图；

图2为本发明实施例提供的混砂车在s1自检状态时状态机的控制方法示意图；

图3为本发明实施例提供的混砂车在s2待机状态时状态机的控制方法示意图；

图4为本发明实施例提供的混砂车在s3工作状态时状态机的控制方法示意图；

图5为本发明实施例提供的混砂车在s4故障状态时状态机的控制方法示意图；

图6为本发明实施例提供的混砂车在s5人工状态时状态机的控制方法示意图；

图7为本发明实施例提供的应用于混砂车的状态机的组成结构示意图；

图8为本发明实施例提供的混砂车的组成结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。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。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

混砂车是将压裂液和支撑剂按一定比例混配后供给压裂泵车的车装设备。目前的混砂车控制系统采用的是过程控制方法。具体为在混砂车控制过程中按照顺序循环控制程序，即程序从头到尾执行一遍然后再从新循环。过程控制方法的程序没有主次之分，因此程序的执行效率较低，占用系统内存较大。

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种基于状态机的混砂车控制方法、状态机和混砂车，可以提高程序的执行效率，减少系统占用内存。此外，本发明的一个技术方案中，通过在采用状态机进行控制的过程中引入人工状态，可以解决状态机控制过程中没有人工状态时出现无法排除故障的问题。

图1为本发明实施例的一种基于状态机的混砂车控制方法示意图。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于状态机的混砂车控制方法，应用于混砂车的状态机，包括：

所述混砂车的工作状态包括多个主工作状态；其中，所述多个主工作状态中包括s5人工状态；

所述主工作状态包括至少一个子工作状态；

根据状态跳转条件在所述多个主工作状态之间、或至少一个子工作状态之间、或多个主工作状态与至少一个子工作状态之间进行状态切换。

本发明的技术方案中，通过在采用状态机进行控制的过程中引入人工状态，可以解决状态机控制过程中没有人工状态时出现无法排除故障的问题。

在一个具体实施方式中，所述多个主工作状态还包括：

s0上电状态、s1自检状态、s2待机状态、s3工作状态、s4故障状态、s6停机状态。

在一个具体实施方式中，所述方法包括：

如果混砂车在s0上电状态，且完成上电，则跳转到s1自检状态；

如果混砂车在s1自检状态，且完成自检，则跳转到s2待机状态；

如果混砂车在s1自检状态，且检测到自检故障，则跳转到s4故障状态；

如果混砂车在s2待机状态，且接收到工作指令，则跳转到s3工作状态；

如果混砂车在s2待机状态，且接收到停机指令，则跳转到s6停机状态；

如果混砂车在s2待机状态，且检测到待机故障，则跳转到s4故障状态；

如果混砂车在s3工作状态，且检测到工作故障，则跳转到s4故障状态；

如果混砂车在s3工作状态，且检测到待机指令，则跳转到s2待机状态；

如果混砂车在s4故障状态，且自检故障排除，则跳转到s1自检状态；

如果混砂车在s4故障状态，且待机故障排除，则跳转到s2待机状态；

如果混砂车在s4故障状态，且工作故障排除，则跳转到s3工作状态；

如果混砂车在s4故障状态，且自检、待机、或工作故障中有任意一个未排除，则跳转到s5人工状态；

如果混砂车在s5人工状态，且故障排除，则跳转到s2待机状态。

图2为本发明实施例提供的混砂车在s1自检状态时状态机的控制方法示意图。

在一个具体实施方式中，混砂车在s1自检状态时所述方法包括：

如果混砂车在蝶阀输出开控制信号状态，则判断蝶阀反馈状态是否一致；如果不一致，则跳转到s4故障状态；如果一致，则跳转到发送发动机can数据包状态；

判断通信是否正常；如果不正常，则跳转到s4故障状态；如果正常，则跳转到输出变量泵控制电流状态；

判断变量泵控制电流反馈是否正常；如果变量泵控制电流反馈不正常，则跳转到s4故障状态；如果变量泵控制电流反馈正常，则判断传感器信号是否正常；

如果传感器信号正常，则跳转到s2待机状态；如果传感器信号不正常，则跳转到s4故障状态。

图3为本发明实施例提供的混砂车在s2待机状态时状态机的控制方法示意图。

在一个具体实施方式中，混砂车在s2待机状态时所述方法包括：

判断是否接收到启动指令；

如果接收到启动指令，则跳转到s3工作状态；如果没有接收到启动指令，则判断是否接收到停机指令；

如果接收到停机指令，则跳转到s6停机状态；如果没有接收到停机指令，则判断是否检测到待机故障；

如果检测到待机故障，则跳转到s4故障状态；如果没有检测到待机故障，则返回判断是否接收到启动指令。

图4为本发明实施例提供的混砂车在s3工作状态时状态机的控制方法示意图。

在一个具体实施方式中，混砂车在s3工作状态时所述方法包括：

如果混砂车在输出控制信号和执行机构动作状态，则判断传感器信号是否正常；

如果传感器信号不正常，则跳转到s4故障状态；如果传感器信号正常，则判断通信是否正常；

如果通信不正常，则跳转到s4故障状态；如果通信正常，则判断变量泵控制电流反馈是否正常；

如果变量泵控制电流反馈不正常，则跳转到s4故障状态；如果变量泵控制电流反馈正常，则判断是否接收到待机指令；

如果没有接收到待机指令，则跳转到输出控制信号和执行机构动作状态；如果接收到待机指令，则跳转到s2待机状态。

图5为本发明实施例提供的混砂车在s4故障状态时状态机的控制方法示意图。

在一个具体实施方式中，混砂车在s4故障状态时所述方法包括：

如果混砂车在记录故障代码状态，则依次跳转到记录故障次数状态、保存故障前1分钟数据和故障后1分钟数据状态；

判断是否是自检故障；如果是自检故障，且自检故障排除，则跳转到s1自检状态；

判断是否是待机故障；如果是待机故障，且待机故障排除，则跳转到s2待机状态；

判断是否是工作故障；如果是工作故障，且工作故障排除，则跳转到s3工作状态；

判断是否自检、待机、或工作故障中有任意一个未排除；如果是，则跳转到s5人工状态。

图6为本发明实施例提供的混砂车在s5人工状态时状态机的控制方法示意图。

在一个具体实施方式中，混砂车在s5人工状态时所述方法包括：

判断故障是否排除；如果故障排除，则跳转到s2待机状态；如果故障未排除，则返回判断故障是否排除。

本发明的一个实施方式提供的技术方案中状态机包括主状态和子状态，可以提高程序的执行效率，减少系统占用内存。此外，本发明的一个实施方式提供的技术方案中，通过在采用状态机进行控制的过程中引入人工状态，可以解决状态机控制过程中没有人工状态时出现无法排除故障的问题。

图7为本发明实施例提供的状态机的组成结构示意图。

第二方面，本发明实施例提供了一种应用于混砂车的状态机，包括：

所述混砂车的工作状态包括多个主工作状态；

所述多个主工作状态中包括s5人工状态；

所述主工作状态包括至少一个子工作状态；

所述状态机根据状态跳转条件在所述多个主工作状态之间、或至少一个子工作状态之间、或多个主工作状态与至少一个子工作状态之间进行状态切换。

在一个具体实施方式中，所述状态机包括状态寄存器和组合逻辑电路，且状态寄存器和组合逻辑电路相连。状态机可以根据控制信号按照预先设定的状态进行状态跳转，是协调相关信号动作、完成特定操作的控制中心。关于状态机的具体控制方法可参见第一方面的方法，在此不予赘述。

图8为本发明实施例提供的混砂车的组成结构示意图。

第三方面，本发明实施例提供了一种混砂车，包括状态机，所述状态机用于执行如上述第一方面中任一项所述的方法。

其中状态机的具体控制方法和组成可参见上述第一方面和第二方面的描述，在此不予赘述。

本发明的技术方案中提供了一种基于状态机的混砂车控制方法、状态机和混砂车，其中所述方法应用于混砂车的状态机，包括：所述混砂车的工作状态包括多个主工作状态；其中，所述多个主工作状态中包括s5人工状态；所述主工作状态包括至少一个子工作状态；根据状态跳转条件在所述多个主工作状态之间、或至少一个子工作状态之间、或多个主工作状态与至少一个子工作状态之间进行状态切换。本发明的技术方案在混砂车中采用状态机进行控制，因此可以提高程序的执行效率，减少系统占用内存。此外，本发明的一个技术方案中，通过在采用状态机进行控制的过程中引入人工状态，可以解决状态机控制的过程中没有人工状态时出现无法排除故障的问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。