压力等级标定检测系统及其控制方法、起重机与流程

本发明涉及压力标定技术领域，具体而言，涉及一种压力等级标定检测系统及其控制方法、起重机。

背景技术：

起重机是一种常见的工程机械设备，用于各种施工作业。为了满足不同工况需求，所有的起重机动作都需要标定对应的压力等级，这些压力等级通过限制油源压力，起到保护执行机构，减小系统发热，防止系统超载等作用。

而现有的起重机压力等级标定需要手动调节或者采用经验值，手动标定使得标定时间过长，且智能化水平低下；经验电流值的方法却因机型的结构和液压差异，不能反映每个动作对应的真实载荷，导致动作冲击大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种压力等级标定检测系统及其控制方法、起重机，能够自动进行压力标定，并进行压力校验。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面提供一种压力等级标定检测系统，其包括上位机和控制器，所述控制器包括标定模块、采集模块、处理存储模块和检测模块；所述上位机分别与所述标定模块、所述处理存储模块和所述检测模块电连接，所述标定模块与标定对象电连接，所述上位机向所述标定模块发送标定指令，所述标定模块驱动标定对象工作；所述采集模块分别与标定对象和所述处理存储模块电连接，所述采集模块采集标定对象的实时压力，并将实时压力发送给所述处理存储模块；所述处理存储模块根据所述上位机发送的压力目标值与实时压力比对，并存储标定结果；所述检测模块分别与标定对象和所述处理存储模块电连接，所述检测模块用于接收所述上位机的检测指令和所述处理存储模块的标定结果，驱动标定对象按标定结果工作，以校验标定对象的工作状态。

可选地，所述上位机内设有指令模块，所述指令模块分别与所述标定模块、所述处理存储模块和所述检测模块电连接，所述上位机通过所述指令模块向所述标定模块发送标定指令，向所述检测模块发送检测指令，向所述处理存储模块发送目标压力值。

可选地，所述上位机内设有报警模块，所述报警模块分别与所述处理存储模块和所述检测模块电连接，用于当所述处理存储模块和所述检测模块的信息超出预设阈值时，向报警模块发出报警信号。

可选地，所述上位机还包括显示屏，所述显示屏分别与所述指令模块、所述处理存储模块和所述检测模块电连接，显示指令界面和所述处理存储模块的信息。

本发明实施例的另一方面提供一种起重机，其包括上述的压力等级标定检测系统。

本发明实施例的又一方面提供一种压力等级标定检测系统的控制方法，应用上述的压力等级标定检测系统，其包括接收目标压力值和标定指令；驱动标定对象工作；采集标定对象的实时压力；比对实时压力和目标压力值，以最近目标压力值的实时压力作为标定压力；计算出对应标定压力的标定电流，存储标定结果；接收检测指令，校验标定对象在标定压力下的工作状态。

可选地，在所述比对实时压力和目标压力值之后，所述方法还包括：当实时压力在目标压力值的阈值范围外时，发送报警信号。

可选地，在所述实时压力在目标压力值的阈值范围外时之后，在所述发送报警信号之前，所述方法还包括：重新发送标定指令；驱动标定对象工作；采集标定对象的实时压力；比对实时压力和目标压力值。

可选地，所述接收检测指令，校验标定对象在标定压力下的工作状态还包括：接收标定压力；驱动标定对象按标定压力工作；当工作压力超出标定对象极限压力时，发送报警信号。

可选地，所述当工作压力超出标定对象极限压力时，发送报警信号还包括：手动标定。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的压力等级标定检测系统及其控制方法、起重机，包括上位机和控制器，控制器包括标定模块、采集模块、处理存储模块，上位机分别与标定模块、处理存储模块和检测模块电连接，以向标定模块发送标定指令，向检测模块发送检测指令，向处理存储模块发目标压力值，标定模块与标定对象电连接，标定模块驱动标定对象工作，采集模块分别与标定对象和处理存储模块电连接，采集模块采集标定对象的实时压力，并将实时压力发送给处理存储模块；处理存储模块根据上位机发送的压力目标值与实时压力比对，并存储标定结果。检测模块分别与标定对象和处理存储模块电连接，检测模块用于接收上位机的检测指令和处理存储模块的标定结果，驱动标定对象按标定结果工作，以校验标定对象的工作状态。能够实现自动标定压力和校验，减小系统的压力误差，提升压力标定精度和缩短标定时间，大大提高压力等级验证的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的压力等级标定检测系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的压力等级标定检测系统的控制方法流程图之一；

图3为本发明实施例提供的压力等级标定检测系统的控制方法流程图之二；

图4为本发明实施例提供的标定压力等级和标定电流对应图。

图标：10－上位机；11－指令模块；12－报警模块；20－控制器；21－标定模块；22－采集模块；23－处理存储模块；24－检测模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。

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。

实施例一

请参照图1，本实施例提供一种压力等级标定检测系统，用于自动标定设备的压力，并对标定后的压力进行校验，例如，可用来标定起重机的压力。

本实施例的压力等级标定检测系统包括上位机10和控制器20，其中控制器20包括标定模块21、采集模块22、处理存储模块23和检测模块24。

上位机10可理解为控制中心，用来发送指令以及接收和显示信息。上位机10可发送标定指令和检测指令。

上位机10与标定模块21电连接，标定模块21与标定对象电连接，上位机10向标定模块21发送标定指令，标定模块21驱动标定对象在目标压力的阈值范围内工作。

采集模块22分别与标定对象和处理存储模块23电连接，采集模块22采集标定对象的实时压力，并将实时压力发送给处理存储模块23；处理存储模块23进行处理并存储标定结果。

标定结果包括标定压力和标定电流，标定模块21驱动标定对象工作，采集模块22采集标定对象的实时压力，并将实时压力发送给处理存储模块23，通过处理存储模块23的比对，当实时压力最接近目标压力值时，此时的实时压力即为标定压力。处理存储模块23根据标定压力计算出对应的标定电流，处理存储模块23存储标定成功后的标定结果。

标定成功后，处理存储模块23将标定结果发送给检测模块24，需要检测时，上位机10发送检测指令给检测模块24，检测模块24驱动标定对象按标定压力工作，如标定对象工作无异常，则校验成功，否则报警。

控制器20的处理存储模块23根据等梯度标定电流和标定压力，进行数据处理，线性拟合得出压力曲线图。

具体地，上位机10内设有指令模块11，指令模块11分别与标定模块21、处理存储模块23和检测模块24电连接，上位机10通过指令模块11向标定模块21发送标定指令，向检测模块24发送检测指令，向处理存储模块23发目标压力值。

上位机10内设有报警模块12，报警模块12分别与处理存储模块23和检测模块24电连接，用于当处理存储模块23和检测模块24的信息超出预设阈值时，向报警模块12发出报警信号。

处理存储模块23用于接收实时压力并经比对实时压力和压力目标值后确定标定压力，计算对应的标定电流，当实时压力超出目标压力的阈值范围时，表示标定失败，此时报警模块12报警。

检测模块24用于校验，标定成功后，检测模块24驱动标定对象按标定压力工作，如在标定压力下，标定对象工作无异常，则校验成功，否则报警。

上位机10还包括显示屏，显示屏分别与指令模块11、处理存储模块23和检测模块24电连接，显示指令界面和处理存储模块23的信息。下发标定指令、检测指令和目标压力值时在显示屏上操作。同时，处理存储模块23的处理信息和存储信息也可在显示屏上显示以方便用户查看。

本发明实施例还公开了一种起重机，包括上述的压力等级标定检测系统。该起重机包含与前述实施例中的压力等级标定检测系统相同的结构和有益效果。压力等级标定检测系统的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

本实施例的压力等级标定检测系统，能够减小起重机液压系统的压力误差，提升压力标定精度和缩短标定时间，大大提高起重机压力等级验证的效率。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种压力等级标定检测系统的控制方法，应用上述的压力等级标定检测系统，该方法包括：

s100：接收目标压力值和标定指令。

具体地，指令模块11下发标定指令和目标压力值，控制器20的标定模块21接收标定指令，控制器20的处理存储模块23接收目标压力值。

s110：驱动标定对象工作。

控制器20的标定模块21接收标定指令后，驱动标定对象工作。

s120：采集标定对象的实时压力。

控制器20的采集模块22采集标定对象的实时压力，并将实时压力反馈给处理存储模块23。

s130：比对实时压力和目标压力值，以最近目标压力值的实时压力作为标定压力。

比对实时压力和目标压力值，找出最接近目标压力值时的实时压力，此时的实时压力为标定压力。

s140：计算出对应标定压力的标定电流，存储标定结果。

当实时压力在目标压力值的阈值范围内时，最接近目标压力值时的实时压力即为标定压力，计算出对应标定压力的标定电流，存储标定结果。

当实时压力在目标压力值的阈值范围外时，说明标定失败，处理存储模块23向报警模块12发送报警信号。

标定失败后，可重新进行标定，具体地，重新发送标定指令，驱动标定对象工作，采集标定对象的实时压力，比对实时压力和目标压力值，如实时压力在目标压力值的阈值范围内时，确定标定压力，并计算对应的标定电流，存储标定结果，表示标定成功。否则表示重复标定失败。

一次标定失败后可重复标定，但重复标定的次数不超过三次。

s150：校验标定对象在标定压力下的工作状态。

具体地，检测模块24接收处理存储模块23的标定压力，然后驱动标定对象按标定压力工作，如标定对象工作无异常，表示校验成功，否则，校验失败。例如工作压力超出标定对象极限压力时表示标定对象异常，检测模块24向报警模块12发送报警信号。

如检验失败后，报警信号报警，可进行人工排查，排查标定对象的各零部件或油源等是否正常，排查完成后可再次进行自动标定检测，或可直接进行人工标定。

示例地，如图3所示，以起重机的溢流阀为例，说明自动标定和检测过程：

1.在确保汽车起重机安全的情况下，操作员在上位机10上发出标定与检测指令，相应地上位机10会提示‘标定与检测进行中’显示信息。

2.控制器20的标定模块21通过有线传输设备接收标定指令后，启动标定模块21，进行标定：

1)从最小溢流阀电流增加到最大溢流阀电流，等梯度正向采集m个电流i与主阀压力p集合：

{(i11，p11)，(i12，p12)，...，(i1(m－1)，p1(m－1))，(i1m，p1m)}。

2)从最大溢流阀电流减小到最小溢流阀电流，等梯度负向采集m个电流i与主阀压力p集合：

{(i21，p21)，(i22，p22)，...，(i2(m－1)，p2(m－1))，(i2m，p2m)}。

3)对步骤1)中的m个正向和步骤2)中的m个负向数据进行平均值处理，以此消除液压系统差异带来的滞环误差。

以上描述中电流最小值为imin，最大值为imax，采样梯度为δi，则正向采样及负向采样点个数m：

4)对3)中确定的m组数据集合，进行回归分析，使用最小二乘法拟合得到主阀压力(mpa)与溢流阀电流(ma)的线性关系：

p(ix)＝k(ix-imin)+pmin(2)；

5)压力自动标定成功与否通过以下三个条件来判断：

5.1)溢流阀最小电流对应的主阀压力满足：

pmin-1<p(imin)<pmin+1(3)；

5.2)溢流阀最大电流imax对应的主阀压力满足：

pmax-0.5<p(imax)<pmax+1.5(4)；

5.3)斜率满足：

0.065<k<0.075(5)；

6)若5)标定成功则整个流程结束，若5)失败后会上传标定异常信息至上位机10，提示用户检测液压系统的油源是否异常。

3.若上一步标定成功后，把待标定的压力等级分别代入公式(2)，换算出压力等级对应的溢流阀电流；若失败则进入2重新进行标定，重新标定的次数上限为3次。

如图4为一组标定成功后的目标压力等级集合示例；{10mpa，15mpa，20mpa，22mpa，25mpa，34mpa}，{i1，i2，i3，i4，i5，i6}，将标定好的标定电流和标定压力至存储模块进行保存，这里的保存具有控制器20失电数据不丢失特征。

4.启动检测模块24，对标定的压力等级电流进行校验，把自检测的信息通过有线传输设备上传消息至上位机10显示，通知用户结果。

一种压力自检测的操作流程如图3所示，具体步骤如下：

1)控制器20接收上位机10的检测指令后，程序会把相应的换向阀关掉。

2)用户做相应的动作后，主阀会憋压等于该动作对应的标定压力等级，成功则进入1)，否则进入步骤3)。

3)会纪录异常动作的压力等级，提示用户。

4)手动标定异常的压力等级，再进入1)。

所有使用泵的主动作、辅助动作、超起动作的原理如图2所示，油泵提供油源产生动力，溢流阀限制最高压力，换向阀控制执行机构作出相应动作，如果程序控制换向阀失电，则所有动作集合任意一个子动作都会憋压，这个压力在阈值范围之内就认为检测成功。

子动作包括卷扬，回转，变幅，伸缩，辅助等动作。

5.压力自动标定和自动检测都成功后，则整个系统流程终止，若失败则进行报警提示并进行压力手动标定，进入步骤4)。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。