专利名称：一种高空车工作斗的调平控制方法及调平控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种高空车工作斗的调平控制方法及调平控制系统。
背景技术：
在工程机械技术领域，产品的安全性和可靠性尤为重要。在高空作业车、高空消防车和自动走高空车等具有工作斗(亦称载人工作平台)的特种车辆中，对工作斗进行正确的调平控制是至关重要的，这时因为，一旦调平失灵、出现错误，极易造成工作斗倾翻，导致人员跌落的重大安全事故。如图I所示，现有高空车工作斗的调平控制系统中，倾角传感器2采集工作斗I的倾角信息，并将该信息反馈至PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器, 简称PLC)控制器3 ;PLC控制器3根据收到的倾角信息和预先设置的控制算法，通过其I/O 接口输出相应的调平电流信号给调平电磁阀4 ;调平电磁阀4在调平电流信号的控制下改变阀口开度，调整调平油缸5的伸缩量，从而调整工作斗I的倾角。与此同时，在每个调平控制周期中，当倾角传感器2采集工作斗I的倾角信息后，PLC控制器3都会根据该倾角信息判断工作斗倾角是否小于设定阈值，如果是，则允许继续执行相关调平动作，否则，确定调平失灵或出现错误，禁止所有调平动作输出。现有技术存在的缺陷在于，当PLC控制器的硬件或软件出现错误，I/O接口所输出的调平电流信号与实际需要的输出信号不相符时，系统无法及时检测到异常，极易造成工作斗倾角越调越大的结果，调平控制系统的安全性和可靠性较差。
发明内容
本发明提供了一种高空车工作斗的调平控制方法及调平控制系统，用以解决现有技术中调平控制系统的安全性和可靠性较差的技术问题。本发明高空车工作斗的调平控制方法，包括采集工作斗的倾角信息；根据所述倾角信息与预先设置的调平控制规则输出当前的调平控制信息；当预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系中包括所述倾角信息与所述当前的调平控制信息的对应关系时，根据当前的调平控制信息，对工作斗进行调平，否则，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平。本发明高空车工作斗的调平控制系统，包括信息采集设备，用于采集工作斗的倾角信息；第一控制设备，用于根据所述倾角信息与预先设置的调平控制规则输出当前的调平控制信息；第二控制设备，用于当预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系中包括所述倾角信息与所述当前的调平控制信息的对应关系时，将所述当前的调平控制信息传输至调平执行设备，否则，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平；调平执行设备，用于根据当前的调平控制信息，对工作斗进行调平。在本发明技术方案中，由于第二控制设备可根据预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系检测第一控制设备所输出的当前的调平控制信息是否正确，当检测到当前的调平控制信息不正确时，及时输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平，对比于现有技术单一依靠工作斗倾角是否达到设定阈值来检测调平控制是否正确，本发明技术方案可更加及时、全面的判断第一控制设备的系统软、硬件是否出现异常、错误，并在第一控制设备的系统软、硬件出现异常、错误时，及时停止对工作斗的调平，大大提高了调平控制系统的安全性和可靠性。
图I为现有高空车工作斗的调平控制系统结构示意图；图2为本发明高空车工作斗的调平控制方法第一实施例流程示意图；图3为本发明高空车工作斗的调平控制方法第二实施例流程示意图；图4为本发明高空车工作斗的调平控制系统结构示意图。
具体实施例方式为了解决现有技术中调平控制系统的安全性和可靠性较差的技术问题，本发明提供了一种高空车工作斗的调平控制方法及调平控制系统。如图2所示，本发明高空车工作斗的调平控制方法，包括步骤11、采集工作斗的倾角信息；步骤12、根据所述倾角信息与预先设置的调平控制规则输出当前的调平控制信步骤13、判断预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系中是否包括所述倾角信息与所述当前的调平控制信息的对应关系，如果是，执行步骤14，否则，执行步骤 15 ；步骤14、根据当前的调平控制信息，对工作斗进行调平；步骤15、输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平。其中，在步骤11之后、步骤13之前，可进一步包括判断所述倾角大小是否小于设定的第一阈值，如果是，执行步骤13，否则，执行步骤15。该设定的第一阈值相当于现有技术中的“设定阈值”，例如设定的第一阈值取 8° 12°之间的一个数值。本发明实施例的调平控制方法在步骤13之前，首先判断工作斗的倾角大小是否小于设定的第一阈值，如果不小于该设定的第一阈值，则确定调平失灵或出现错误，直接输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平，保证了工作斗内作业人员的人身安全。所述调平控制信息可以为调平电流信号、调平电压信号、或者调平数字信号等，同理，调平禁止控制信息可以为调平禁止电流信号、调平禁止电压信号、或者调平禁止数字信号等。在本发明的实施例中，所述调平控制信息为调平电流信号，所述调平禁止控制信息为调平禁止电流信号。在本发明的实施例中，所述预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系，可以包括倾角大小与调平电流信号的电流大小之间的对应关系、倾角偏移方向与调平电流信号的电流输出方向之间的对应关系等。当倾角信息与当前的调平控制信息的对应关系存在于所述预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系中时，则确定该当前的调平控制信息是正确的，调平执行设备可以根据该当前的调平控制信息，对工作斗进行调平，否则，确定当前的调平控制信息是错误的，应当输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平，以保证了工作斗内作业人员的人身安全。当所述预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系，包括倾角大小与调平电流信号的电流大小的对应关系时，步骤13具体包括步骤一、判断所述倾角信息的倾角大小是否大于设定的第二阈值，如果是，执行步骤二，否则，执行步骤14 ;其中，所述设定的第二阈值小于所述设定的第一阈值；步骤二、判断当前的调平电流信号的电流大小是否大于设定的电流阈值，当当前的调平电流信号的电流大小不大于设定的电流阈值时，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平。步骤一和步骤二是从“量”上判断倾角信息与当前的调平控制信息的对应关系是否存在于预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系(即倾角大小大于设定的第二阈值，对应于调平电流信号的电流大小大于设定的电流阈值)中。在步骤一中，所述设定的第二阈值应小于所述设定的第一阈值，例如，设定的第一阈值取8° 12°之间的一个数值，设定的第二阈值取1° 2°之间的一个数值。当工作斗的倾角较小、不大于设定的第二阈值时，可以认为当前的调平控制信息正确，无需继续进行检测，并根据当前的调平控制信息，对工作斗进行调平，最终使工作斗调整至水平位置。当所述预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系，进一步包括倾角偏移方向与调平电流信号的电流输出方向的对应关系时，步骤13进一步具体包括步骤三、当当前的调平电流信号的电流大小大于设定的电流阈值时，利用预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系获得所述倾角信息的倾角偏移方向所对应的标准的调平电流信号的电流输出方向；步骤四、判断当前的调平电流信号的电流输出方向是否与所述标准的调平电流信号的电流输出方向相同，如果是，执行步骤14，否则，执行步骤15。步骤三和步骤四是进一步从“方向”上判断倾角信息与当前的调平控制信息的对应关系是否存在于预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系中。其中，预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系中，倾角偏移方向与调平电流信号的电流输出方向之间的对应关系，可以根据实际情况设定。例如，在一具体实施例中，假定倾角上偏移为正，下偏移为负；假定调平电流信号的电流正向输出为正，调平电流信号的电流反向输出为负；所述倾角偏移方向与调平电流信号的电流输出方向之间的对应关系可以设定为 当倾角偏移为正时，调平电流信号的电流输出方向应对应为正，此时调平正确，否则调平出现错误；当倾角偏移为负时，调平电流信号的电流输出方向应对应为负此时调平正确，否则调平出现错误。本发明高空车工作斗的调平控制方法，在执行步骤14之后，进一步返回步骤11，开始下一循环的调平控制。在步骤12中，所述预先设置的调平控制规则优选为PID (Proportion Integration Differentiation,比例-积分-微分,简称PID)闭环控制算法,具有原理简单、易于实现、 适用面广、控制参数相互独立，参数的选定比较简单等优点。但本发明绝不局限于此，也可以采用其他闭环控制算法得到输出结果。在实际调平控制中，可以采用调平控制信息和倾角信息的多个反馈值的均值作为被判断客体，这样可以减少偶然误差，进一步提高检测结果的准确性。如图3所示，本发明高空车工作斗的调平控制方法具体实施例的流程为步骤101、采集工作斗的倾角信息；步骤102、根据所述倾角信息与预先设置的调平控制规则输出当前的调平控制信步骤103、判断所述倾角信息的倾角大小是否小于设定的第一阈值，如果是，执行步骤104，否则，执行步骤109 ；步骤104、判断所述倾角信息的倾角大小是否大于设定的第二阈值，如果是，执行步骤105，否则，执行步骤108 ;所述设定的第二阈值小于所述设定的第一阈值；步骤105、判断当前的调平电流信号的电流大小是否大于设定的电流阈值，如果是，执行步骤106，否则，执行步骤109 ；步骤106、利用预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系获得所述倾角信息的倾角偏移方向所对应的标准的调平电流信号的电流输出方向；步骤107、判断当前的调平电流信号的电流输出方向是否与所述标准的调平电流信号的电流输出方向相同，如果是，执行步骤108，否则，执行步骤109 ；步骤108、根据当前的调平控制信息，对工作斗进行调平，并在该次调平结束后返回步骤101 ；步骤109、输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平。如图4所示，本发明高空车工作斗的调平控制系统，包括信息采集设备31，用于采集工作斗的倾角信息；第一控制设备32，用于根据所述倾角信息与预先设置的调平控制规则输出当前的调平控制信息；第二控制设备33，用于当预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系中包括所述倾角信息与所述当前的调平控制信息的对应关系时，将所述当前的调平控制信息传输至调平执行设备34，否则，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平；调平执行设备34，用于根据当前的调平控制信息，对工作斗进行调平。其中，所述信息采集设备31可以为传感器，所述第一控制设备32和第二控制设备 33可以为分立的物理实体，也可以集成于独立的物理实体中，例如，集成于同一 PLC控制器中。所述第二控制设备33可集成有电流传感器，用于采集第一控制设备32所输出的调平控制信息。调平执行设备34(包括电磁阀、调平油缸等)执行相关操作的过程与现有技术类似，这里不再赘述。所述第二控制设备33，进一步用于当所述倾角信息的倾角大小不小于设定的第一阈值时，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平。所述调平控制信息为调平电流信号，所述调平禁止控制信息为调平禁止电流信号。所述预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系，包括倾角大小与调平电流信号的电流大小的对应关系，则所述第二控制设备33，具体用于判断所述倾角大小是否大于设定的第二阈值，当所述倾角大小不大于设定的第二阈值时，将所述当前的调平控制信息传输至调平执行设备34 ;及当所述倾角大小大于设定的第二阈值时，继续判断当前的调平电流信号的电流大小是否大于设定的电流阈值，当当前的调平电流信号的电流大小不大于设定的电流阈值时，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平；其中，所述设定的第二阈值小于所述设定的第一阈值。所述预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系，进一步包括倾角偏移方向与调平电流信号的电流输出方向的对应关系，则所述第二控制设备33，具体进一步用于当当前的调平电流信号的电流大小大于设定的电流阈值时，利用预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系获得所述倾角信息的倾角偏移方向所对应的标准的调平电流信号的电流输出方向；及判断当前的调平电流信号的电流输出方向是否与所述标准的调平电流信号的电流输出方向相同，如果是，将所述当前的调平控制信息传输至调平执行设备34，否则，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平。所述调平执行设备34，进一步用于在对工作斗进行调平之后，触发所述信息采集设备，使调平控制系统开始下一循环的调平控制。所述预先设置的调平控制规则优选PID闭环控制算法。在本发明技术方案中，由于第二控制设备可根据预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系检测第一控制设备所输出的当前的调平控制信息是否正确，当检测到当前的调平控制信息不正确时，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平，对比于现有技术单一依靠工作斗倾角是否达到设定阈值来检测调平控制是否正确，本发明技术方案可更加及时、全面的判断第一控制设备的系统软、硬件是否出现异常、错误，并在第一控制设备的系统软、硬件出现异常、错误时，及时停止对工作斗的调平，大大提高了调平控制系统的安全性和可靠性。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种高空车工作斗的调平控制方法，其特征在于，包括采集工作斗的倾角信息；根据所述倾角信息与预先设置的调平控制规则输出当前的调平控制信息；当预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系中包括所述倾角信息与所述当前的调平控制信息的对应关系时，根据当前的调平控制信息，对工作斗进行调平，否则， 输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平。
2.如权利要求I所述的调平控制方法，其特征在于，在所述采集工作斗的倾角信息之后，进一步包括当所述倾角信息的倾角大小不小于设定的第一阈值时，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平。
3.如权利要求2所述的调平控制方法，其特征在于，所述调平控制信息为调平电流信号。
4.如权利要求3所述的调平控制方法，其特征在于，所述预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系，包括倾角大小与调平电流信号的电流大小的对应关系，则当所述倾角信息的倾角大小不大于设定的第二阈值时，根据当前的调平控制信息，对工作斗进行调平；当所述倾角信息的倾角大小大于设定的第二阈值，且当前的调平电流信号的电流大小不大于设定的电流阈值时，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平；其中，所述设定的第二阈值小于所述设定的第一阈值。
5.如权利要求4所述的调平控制方法，其特征在于，所述预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系，进一步包括倾角偏移方向与调平电流信号的电流输出方向的对应关系，则当所述倾角信息的倾角大小大于设定的第二阈值，且当前的调平电流信号的电流大小大于设定的电流阈值时，利用预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系获得所述倾角信息的倾角偏移方向所对应的标准的调平电流信号的电流输出方向；当当前的调平电流信号的电流输出方向与所述标准的调平电流信号的电流输出方向相同时，根据当前的调平控制信息，对工作斗进行调平，否则，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平。
6.一种高空车工作斗的调平控制系统，其特征在于，包括信息采集设备，用于采集工作斗的倾角信息；第一控制设备，用于根据所述倾角信息与预先设置的调平控制规则输出当前的调平控制信息；第二控制设备，用于当预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系中包括所述倾角信息与所述当前的调平控制信息的对应关系时，将所述当前的调平控制信息传输至调平执行设备，否则，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平；调平执行设备，用于根据当前的调平控制信息，对工作斗进行调平。
7.如权利要求6所述的调平控制系统，其特征在于，所述第二控制设备，进一步用于 当所述倾角信息的倾角大小不小于设定的第一阈值时，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平。
8.如权利要求7所述的调平控制系统，其特征在于，所述调平控制信息为调平电流信号。
9.如权利要求8所述的调平控制系统，其特征在于，所述预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系，包括倾角大小与调平电流信号的电流大小的对应关系，则所述第二控制设备，具体用于当所述倾角信息的倾角大小不大于设定的第二阈值时，将所述当前的调平控制信息传输至调平执行设备；及当所述倾角信息的倾角大小大于设定的第二阈值，且当前的调平电流信号的电流大小不大于设定的电流阈值时，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平；其中，所述设定的第二阈值小于所述设定的第一阈值。
10.如权利要求9所述的调平控制系统，其特征在于，所述预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系，进一步包括倾角偏移方向与调平电流信号的电流输出方向的对应关系，则所述第二控制设备，具体进一步用于当所述倾角信息的倾角大小大于设定的第二阈值，且当前的调平电流信号的电流大小大于设定的电流阈值时，利用预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系获得所述倾角信息的倾角偏移方向所对应的标准的调平电流信号的电流输出方向；及当当前的调平电流信号的电流输出方向与所述标准的调平电流信号的电流输出方向相同时，将所述当前的调平控制信息传输至调平执行设备，否则，输出调平禁止控制信息， 控制对工作斗禁止调平。
全文摘要
本发明公开了一种高空车工作斗的调平控制方法及调平控制系统，所述调平控制方法，包括采集工作斗的倾角信息；根据所述倾角信息与预先设置的调平控制规则输出当前的调平控制信息；当预先设置的倾角信息与调平控制信息的标准对应关系中包括所述倾角信息与所述当前的调平控制信息的对应关系时，根据当前的调平控制信息，对工作斗进行调平，否则，输出调平禁止控制信息，控制对工作斗禁止调平。对比于现有技术，本发明技术方案可更加及时、全面的判断系统软、硬件是否出现异常、错误，并在系统软、硬件出现异常、错误时，及时停止对工作斗的调平，大大提高了调平控制系统的安全性和可靠性。
文档编号B66F11/04GK102602856SQ20121006607
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者梁更生, 熊忆, 罗建利, 马钰, 黎明和 申请人:中联重科股份有限公司