执行机构卡涩的处理方法和装置与流程

1.本发明涉及电数字数据处理领域，具体而言，涉及一种执行机构卡涩的处理方法和装置。


背景技术：

2.工业阀门在长期使用中，由于受阀门部件温变变形、阀体内介质堆积、阀体或传动机构零件锈蚀等影响，使得电液执行机构在驱动阀门动作时有时会出现动作卡涩情况。在卡涩出现后，一般是由操作人员通过手动操作或人为提高液压系统工作压力等办法加以消除，但人工消除卡涩的办法存在时效响应慢的缺点，而且消除卡涩的操作效果与操作人员的技巧经验有关。
3.针对上述相关技术中无法有效判断或者消除执行机构卡涩的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
5.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种执行机构卡涩的处理方法，包括：步骤一，获取执行机构的位移偏差和在发生位移偏差过程中的运动速度；步骤二，基于步骤一得到的位移偏差和运动速度，判断执行机构是否处于卡涩状态；步骤三，基于步骤二的判断结果，确定是否控制执行机构执行冲击动作，以对卡涩状态进行消除处理。
6.优选的是，所述位移偏差的获取方式包括：s110,获取执行机构的实际位移；s111,基于s110获取的实际位移与预存位移的差值，得到所述执行机构的位移偏差。
7.优选的是，所述运动速度的获取方式被配置为包括：s120, 获取执行机构的实际位移以及在发生实际位移过程中所占的位移时间；s121, 基于s120获取的实际位移和位移时间，通过计算得到执行机构在位移偏差过程中的运动速度。
8.优选的是，在步骤二中，所述卡涩状态的判断方式包括：当位移偏差符合第一卡涩判据或者当运动速度符合第二卡涩判据时，确定所述执行机构处于所述卡涩状态;其中，当时，e为执行机构的位移偏差，e
mm
为执行机构的最小位移偏
差阈值,第一卡涩判据如下： ；当，ed为执行机构的预设死区偏差，第二卡涩判据如下：；在第一卡涩判据和第二卡涩判据中，v为执行机构的运动速度，v
max
为执行机构的最大运动速度，x为执行机构的实际位移占最大位移的百分比，α为执行机构的卡涩降速系数。
9.优选的是，在步骤三中，所述卡涩状态的消除方式被配置为包括：在执行机构的电磁阀得电之后，控制电磁阀再次失电再得电，通过执行机构进行冲击动作，直至消除卡涩状态。
10.优选的是，在步骤三中，在对卡涩状态进行消除的同时，还包括：s30，获取执行机构的冲击次数；s31, 在冲击次数小于预设冲击次数时，继续判定执行机构是否处于卡涩状态；s32, 在冲击次数大于或者等于预设冲击次数时，则进行卡涩报警。
11.优选的是，在s31中，在继续判定执行机构是否处于卡涩状态之后，还包括：在执行机构处于非卡涩状态的情况下，恢复卡涩状态前的执行机构状态。
12.一种应用执行机构卡涩处理方法的执行机构卡涩处理装置，包括：用于获取执行机构位移偏差和在发生位移偏差过程时运动速度的执行数据获取单元；对执行机构卡涩状态进行判断的确定单元；用于控制所述执行机构执行冲击动作，以消除执行机构卡涩状态的控制单元；其中，所述执行数据获取单元被配置为包括数据采集模块和数据处理模块；所述数据采集模块被配置为包括：用于获取执行机构实际位移的位移传感器；用于获取执行机构在发生实际位移时所经过位移时间的计时机构；所述执行数据获取单元、确定单元、控制单元之间被配置为通信连接。
13.本发明至少包括以下有益效果：本发明提出一种执行机构卡涩的处理方案，通过执行机构的位移偏差以及在发生位移偏差过程中的运动速度，确定该执行机构是否处于卡涩状态，并在处于卡涩状态时控制该执行机构执行冲击动作消除卡涩状态，达到了实时、准确地识别和消除卡涩的目的，从而实现了提高消除卡涩的执行效率和安全性的技术效果，进而解决了相关技术中无法有效判断或者消除执行机构卡涩的技术问题。
14.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
15.图1是根据本发明实施例的执行机构卡涩的处理方法的流程图；
图2是根据本发明可选实施例的液压系统的示意图；图3是根据本发明可选实施例的蓄能器升压过程与电磁阀输出压力变化的示意图；图4是根据本发明可选实施例的执行机构卡涩的处理方法的流程图；图5是根据本发明实施例的执行机构卡涩的处理装置的示意图。
16.其中，上述附图包括以下附图标记：液压泵542；电机956；单向阀124、单向阀124a、单向阀124b；电磁阀42、电磁阀399；溢流阀35a、溢流阀35b；蓄能器33a、蓄能器33b；油缸（执行机构）1；位移传感器zt；获取模块52；确定模块54；控制模块56。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
18.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
19.根据本发明实施例，提供了一种执行机构卡涩的处理方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
20.图1是根据本发明实施例的执行机构卡涩的处理方法的流程图，如图1所示，该执行机构卡涩的处理方法包括如下步骤：步骤一，获取执行机构的位移偏差和在发生位移偏差过程中的运动速度；步骤二，依据位移偏差与运动速度，确定执行机构是否处于卡涩状态；步骤三，在处于卡涩状态时，控制执行机构执行冲击动作，以对卡涩状态进行消除处理。
21.需要说明的是，在控制执行机构执行冲击动作消除卡涩时，可以控制冲击动作的冲击次数，例如，控制执行机构执行一次冲击动作、控制执行机构执行多次冲击动作等。
22.通过上述步骤，可以实现通过执行机构的位移偏差以及在发生位移偏差过程中的运动速度，确定该执行机构是否处于卡涩状态，并在处于卡涩状态时，控制该执行机构执行冲击动作消除卡涩状态，达到了实时、准确地识别和消除卡涩的目的，从而实现了提高消除卡涩的执行效率和安全性的技术效果，进而解决了相关技术中无法有效判断或者消除执行机构卡涩的技术问题。可选地，获取执行机构的位移偏差，包括：获取执行机构的预设位移和实际位移；依据预设位移和实际位移的差值，得到执行机构的位移偏差。
23.在一种可选的实施方式中，为了更加准确地获取执行机构的位移偏差，需要获取执行机构的预设位移和实际位移，并根据预设位移和实际位移的差值，计算出执行机构的位移偏差。
24.可选地，获取执行机构的在发生位移偏差过程中的运动速度，还包括：获取执行机构的实际位移以及在实际位移过程中的位移时间；依据实际位移和位移时间，得到执行机构在发生位移偏差过程中的运动速度。
25.在一种可选的实施方式中，为了更加准确地获取执行机构的在发生位移偏差过程中的运动速度，首先需要获取执行机构的实际位移以及在实际位移过程中的位移时间，然后再根据实际位移和位移时间，计算出执行机构在发生位移偏差过程中的运动速度。
26.可选地，依据位移偏差与运动速度，判定执行机构是否处于卡涩状态，包括：在位移偏差与运动速度符合第一卡涩判据或者第二卡涩判据时，则确定执行机构处于卡涩状态。
27.在一种可选的实施方式中，当时，e为执行机构的位移偏差，e
mm
为执行机构的最小位移偏差阈值,第一卡涩判据如下： ；当，ed为执行机构的预设死区偏差，第二卡涩判据如下：；在第一卡涩判据和第二卡涩判据中，v为执行机构的运动速度，v
max
为执行机构的最大运动速度，x为执行机构的实际位移占最大位移的百分比，α为执行机构的卡涩降速系数。
28.通过上述实施方式，可以利用执行机构的位移偏差与运动速度，并结合第一卡涩判据或者第二卡涩判据，准确的判断出执行机构是否处于卡涩状态。
29.可选地，控制执行机构执行冲击动作，以对卡涩状态进行消除处理，包括：在执行机构的电磁阀得电之后，控制电磁阀的再次失电再得电，完成冲击动作，直至消除卡涩状态。
30.在一种可选的实施方式中，在执行机构的电磁阀得电之后，可以控制电磁阀的再次失电再得电以完成一次冲击动作，在具体实施过程中，为了更好的消除卡涩状态，可以重复完成多次冲击动作，另外，对于完成冲击动作的次数在具体实施中不做任何限定，可以根据实际需要而设置，例如，5次、20次等。通过上述实施方式，可以通过控制执行机构的电磁阀得电-失电-再得电来实现至少一次冲击动作，从而更有效的消除执行机构的卡涩状态。
31.可选地，在控制执行机构执行冲击动作，以对卡涩状态进行消除处理的同时，还包括：获取冲击次数；在冲击次数大于或者等于预设冲击次数时，则进行卡涩报警；在冲击次数小于预设冲击次数时，继续判定执行机构是否处于卡涩状态。
32.在一种可选的实施方式中，在消除执行机构的卡涩状态的过程中，需要控制控制执行机构执行冲击动作，此时可以记录冲击次数，并将冲击次数与预设冲击次数进行比较，如果冲击次数大于或者等于预设冲击次数，则可以进行卡涩报警；如果冲击次数小于预设
冲击次数，则继续判定执行机构是否处于卡涩状态，其中，在执行机构处于卡涩状态时，继续控制执行机构执行冲击动作，以对卡涩状态进行消除处理；在执行机构没有处于卡涩状态时，执行机构停止执行冲击动作。需要说明的是，上述卡涩报警的实现方式包括但不限于语音报警、灯光闪烁报警、铃声报警、振动报警等。通过上述实施方式，可以在消除卡涩的冲击次数达到上限时，进行相应的预警，另外，在消除卡涩的冲击次数未达到上限时，还可以继续判定执行机构是否处于卡涩状态。
33.可选地，在继续判定执行机构是否处于卡涩状态之后，还包括：在执行机构处于非卡涩状态的情况下，恢复卡涩状态前的执行机构的状态。
34.在一种可选的实施方式中，在继续判定执行机构是否处于卡涩状态之后，如果执行机构处于非卡涩状态，则需要恢复卡涩状态前的执行机构的状态，其中，恢复卡涩状态前的执行机构的状态包括但不限于冲击次数复位、电机状态复位、电磁阀状态复位等。通过上述实施方式，可以在执行机构的卡涩消除后，及时恢复执行机构的各个状态，使得执行机构正常工作。
35.下面对本发明一种可选的实施方式进行详细说明。
36.实施例1本发明采用对油缸动作过程中的位移偏差信号和速度信号进行卡涩状态的判定，当出现卡涩时，以更高液压压力通过电磁阀高速换向转换为高频液压冲击，克服阀门卡涩。图2是根据本发明可选实施例的液压系统的示意图，如图2所示，该液压系统至少包括：液压泵542；电机956；单向阀124、单向阀124a、单向阀124b；电磁阀42、电磁阀399；溢流阀35a、溢流阀35b；蓄能器33a、蓄能器33b；油缸（执行机构）1；位移传感器zt。
37.需要说明的是，在正常的执行机构开关液压控制通道外，建立另外一个升压通路，使控制电磁阀的入口压力按一定速度提升，在提升压力的同时，电磁阀执行通断动作，使电磁阀输出压力交变变化且幅度不断提升，最终使油缸输出力交变变化且不断提升，形成有助于消除卡涩的机械冲击，也有助于防止瞬间过大的冲击力破坏受力负载。
38.上述的液压系统具有两种工作模式：正常开关阀门的工作模式、卡涩时对卡涩点的冲击动作模式。
39.1. 正常开关阀门的工作模式此模式的主要特征是电磁阀424为失电。
40.电机956带动液压泵542运转，输出高压油通过失电的电磁阀424进入蓄能器33a储能，电磁阀399两端电磁铁分别通电，即可控制油缸活塞杆伸出和缩回。
41.2. 对卡涩点的冲击动作模式为了消除卡涩，首先应判断执行机构及其所驱动的外部载荷是否处于卡涩状态。
42.（1）卡涩状态的判定为了便于分析计算，以下信号变量均归一化为0~100%；位移传感器输出为位移信号x，控制输入信号为in，in与当前位移信号x的差值为偏差e：且e=in-x；对于开关型系统全开信号和全关信号可以认定为100%和0%；通过对位移信号x的差分可获得油缸活塞运动速度v，其中，t为x2与x1之间的时间差：
设预设死区偏差为
±
ed，获得最大速度
±vmax
时的最小偏差为
±emm
；设允许的卡涩降速系数为α；不失一般性，再设：偏差e与v符号相同，即正偏差时速度为正，负偏差时速度为负。
43.卡涩判据1：时， ；卡涩判据2：时， ；（2）对卡涩点的冲击图3是根据本发明可选实施例的蓄能器升压过程与电磁阀输出压力变化的示意图，如图3所示，当判定卡涩点存在后，控制器控制电机带动泵运转，同时使电磁阀424得电，使得电磁阀399的p口压力开始升高，但由于蓄能器33b的存在，该压力随时间逐渐上升，蓄能器33b的容积和预充氮气压力决定了升压与时间的关系。在实际应用中，33b蓄能器容积较小，预充氮气压力大于等于系统正常工作压力，这样可以构建一个升压过程前段起压快，后段升压速度适合充气需求。
44.图4是根据本发明可选实施例的执行机构卡涩的处理方法的流程图，如图4所示，伴随着升压过程，控制器控制电磁阀399当前控制部失电再得电，完成一次冲击动作，冲击动作完成后，按照上述卡涩判据进行状态判定：如果已经为非卡涩状态，则恢复卡涩前控制状态；如仍然为卡涩状态，则控制电磁阀399当前控制部再次失电再得电，重复冲击动作，直至卡涩状态消除或达到预设的冲击次数上限。
45.在上述实施方式中，执行机构卡涩的判定方法比以往文献更加准确，另外，冲击卡涩点的方案实现简单，冲击过程可控，冲击能量有小到大不断提升，可避免过度冲击，安全性好。
46.实施例2根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种执行机构卡涩的处理装置，图5是根据本发明实施例的执行机构卡涩的处理装置的示意图，如图5所示，该执行机构卡涩的处理装置包括：获取模块52、确定模块54和控制模块56。下面对该执行机构卡涩的处理装置进行详细说明。
47.获取模块52，用于获取执行机构的位移偏差和在发生位移偏差过程中的运动速度；确定模块54，连接至上述获取模块52，用于依据位移偏差与运动速度，确定执行机构是否处于卡涩状态；控制模块56，连接至上述确定模块54，用于在处于卡涩状态时，控制执行机构执行冲击动作，以对卡涩状态进行消除处理。
48.需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，例如，对于后者，可以通过以下方式实现：上述各个模块可以位于同一处理器中；和/或，上述各个模块以任意组合的方式位于不同的处理器中。
49.在上述实施例中，该执行机构卡涩的处理装置可以通过执行机构的位移偏差以及在发生位移偏差过程中的运动速度，确定该执行机构是否处于卡涩状态，并在处于卡涩状态时，控制该执行机构执行冲击动作消除卡涩状态，达到了实时、准确地识别和消除卡涩的目的，从而实现了提高消除卡涩的执行效率和安全性的技术效果，进而解决了相关技术中
无法有效判断或者消除执行机构卡涩的技术问题。
50.此处需要说明的是，上述获取模块52、确定模块54和控制模块56对应于本发明的步骤一至步骤三，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述方案所公开的内容。
51.可选地，上述获取模块52包括：第一获取单元，用于获取执行机构的预设位移和实际位移；第一得到单元，用于依据预设位移和实际位移的差值，得到执行机构的位移偏差。
52.可选地，上述获取模块52还包括：第二获取单元，用于获取执行机构的实际位移以及在实际位移过程中的位移时间；第二得到单元，用于依据实际位移和位移时间，得到执行机构在发生位移偏差过程中的运动速度。
53.可选地，上述确定模块54包括：确定单元，用于在位移偏差与运动速度符合第一卡涩判据或者第二卡涩判据时，则确定执行机构处于卡涩状态。
54.可选地，上述控制模块56包括：控制单元，用于在执行机构的电磁阀得电之后，控制电磁阀的再次失电再得电，完成冲击动作，直至消除卡涩状态。
55.可选地，上述控制模块56还包括：第三获取单元，用于获取冲击次数；第一处理单元，用于在冲击次数大于或者等于预设冲击次数时，则进行卡涩报警；第二处理单元，用于在冲击次数小于预设冲击次数时，继续判定执行机构是否处于卡涩状态。
56.可选地，上述装置还包括：恢复模块，用于在继续判定执行机构是否处于卡涩状态之后，在执行机构处于非卡涩状态的情况下，恢复卡涩状态前的执行机构的状态。
57.实施例3根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述中任意一项的执行机构卡涩的处理方法。
58.可选地，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，和/或位于移动终端群中的任意一个移动终端中，上述计算机可读存储介质包括存储的程序。
59.可选地，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行以下功能：获取执行机构的位移偏差和在发生位移偏差过程中的运动速度；依据位移偏差与运动速度，确定执行机构是否处于卡涩状态；并在处于卡涩状态时，控制执行机构执行冲击动作，以对卡涩状态进行消除处理。
60.实施例4根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的执行机构卡涩的处理方法。
61.本发明实施例提供了一种设备，该设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：获取执行机构的位移偏差和在发生位移偏差过程中的运动速度；依据位移偏差与运动速度，确定执行机构是否处于卡涩状态；并在处于卡涩状态时，控制执行机构执行冲击动作，以对卡涩状态进行消除处理。
62.本发明还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：获取执行机构的位移偏差和在发生位移偏差过程中的运动速度；依据位移偏差与运动速度，确定执行机构是否处于卡涩状态；并在处于卡涩状态时，控
制执行机构执行冲击动作，以对卡涩状态进行消除处理。
63.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
64.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
65.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
66.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
67.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
68.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
69.以上方案只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。
70.这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
71.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。