用于起重機(jī)通信的方法和控制器、及起重的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于起重機(jī)通信的方法和控制器、及起重機(jī)，其中該控制器包括以太網(wǎng)接口、CAN總線接口，其中所述以太網(wǎng)接口，用于通過以太網(wǎng)與第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；所述CAN總線接口，用于通過CAN總線與第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明采用了將以太網(wǎng)和CAN總線以及模擬信號、數(shù)字量信號相互結(jié)合的三級網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)，充分利用了以太網(wǎng)具有的信息傳輸量大、傳輸速度快、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、計(jì)算機(jī)組網(wǎng)能力強(qiáng)等技術(shù)優(yōu)勢；兼顧了CAN總線具有的實(shí)時(shí)性強(qiáng)、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)勢；消除了單個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)具有的局限性，最大程度地提高了網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的通信可靠性和高效性。
【專利說明】用于起重機(jī)通信的方法和控制器、及起重機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種用于起重機(jī)通信的方法和控制器、及起重機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的工程機(jī)械,基本上都是采用CAN(控制局域網(wǎng)路,Control Area Network)總線結(jié)合其他的數(shù)字量信號和模擬量信號共同組成整車的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸。CAN總線具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，使其在道路運(yùn)輸工具以外的領(lǐng)域，如機(jī)器人、工業(yè)自動化、醫(yī)療儀器、自動測試系統(tǒng)，如智能火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]目前起重機(jī)行業(yè)在逐漸向大型化，智能化發(fā)展，因此對其安全性和可靠性提出了更高的要求。大噸位起重機(jī)采用了更多的智能化設(shè)備，具有故障自診斷能力和遠(yuǎn)程通信能力，使得當(dāng)前的CAN總線通信系統(tǒng)負(fù)擔(dān)過大。
[0004]起重機(jī)等工程機(jī)械基本上采用CAN總線，在使用中CAN總線存在兩方面不足:
[0005]—方面，CAN總線單位時(shí)間信息傳輸量小,僅為幾百KB/S,如果需要傳輸大量數(shù)據(jù)，整個(gè)總線負(fù)載變大，傳輸速度難以滿足要求。例如多個(gè)顯示器之間、多個(gè)控制器之間或顯示器與控制器之間，需要有大量數(shù)據(jù)傳輸，單純采用CAN總線進(jìn)行傳輸，信息傳輸?shù)拇嬖跍?，無法滿足對重要信息節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控。
[0006]第二方面，CAN總線對主干電纜長度和各分支節(jié)點(diǎn)的長度有要求，造成整車布線靈活性受到限制。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]鑒于以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于起重機(jī)通信的方法和控制器、及起重機(jī)，采用以太網(wǎng)為核心的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，加大了信息傳輸量，加快了傳輸速度，提高了糾錯(cuò)能力，計(jì)算機(jī)組網(wǎng)能力強(qiáng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于起重機(jī)通信的控制器，包括以太網(wǎng)接口、CAN總線接口，其中:
[0009]所述以太網(wǎng)接口，用于通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；
[0010]所述CAN總線接口，用于通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述以太網(wǎng)接口通過以太網(wǎng)與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級高于所述CAN總線接口通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器還包括第一識別單元，其中:
[0013]所述第一識別單元，用于實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值；
[0014]所述以太網(wǎng)接口還用于根據(jù)所述第一識別單元的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值時(shí)，通過以太網(wǎng)與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器還包括第二識別單元，其中:
[0016]所述第二識別單元，用于根據(jù)所述第一識別單元的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值時(shí)，實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值；
[0017]所述CAN總線接口還用于根據(jù)所述第二識別單元的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值時(shí)，通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；
[0018]所述以太網(wǎng)接口還用于根據(jù)所述第二識別單元的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值時(shí)，通過以太網(wǎng)與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述以太網(wǎng)接口還用于通過以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；和/或，通過以太網(wǎng)與其他車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0020]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述以太網(wǎng)接口還用于通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第二電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；和/或，所述CAN總線接口還用于通過CAN總線與起重機(jī)第三電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0021]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器還包括數(shù)字信號接口、和/或模擬信號接口，其中:
[0022]所述數(shù)字信號接口，用于通過數(shù)字信號線與起重機(jī)第四電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；
[0023]所述模擬信號接口，用于通過模擬信號線與起重機(jī)第五電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種起重機(jī)，包括如上述任意一項(xiàng)實(shí)施例所述的用于起重機(jī)通信的控制器。
[0025]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述起重機(jī)還包括第一電氣元件，其中所述第一電氣元件通過以太網(wǎng)和CAN總線與所述控制器連接。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述起重機(jī)還包括第二電氣元件、第三電氣元件、第四電氣元件和第五電氣元件，其中所述第二電氣元件通過以太網(wǎng)與所述控制器連接，所述第三電氣元件通過CAN總線與所述控制器連接，所述第四電氣元件通過數(shù)字信號線與所述控制器連接，所述第五電氣元件通過模擬信號線與所述控制器連接。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于起重機(jī)通信的方法，包括:
[0028]起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；
[0029]起重機(jī)控制器通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0030]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法中，起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級高于起重機(jī)控制器通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級。
[0031]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:
[0032]實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值；
[0033]若當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值，則起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0034]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:
[0035]若當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值，則實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值；
[0036]若當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值，則起重機(jī)控制器通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；
[0037]若當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值，則起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0038]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；和/或，起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與其他車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；和/或，起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第二電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；和/或，起重機(jī)控制器通過CAN總線與起重機(jī)第三電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；和/或，起重機(jī)控制器通過數(shù)字信號線與起重機(jī)第四電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；和/或，起重機(jī)控制器通過模擬信號線與起重機(jī)第五電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0039]本發(fā)明通過采用了將以太網(wǎng)和CAN總線與第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，充分利用了以太網(wǎng)具有的信息傳輸量大、傳輸速度快、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、計(jì)算機(jī)組網(wǎng)能力強(qiáng)等技術(shù)優(yōu)勢；兼顧了 CAN總線具有的實(shí)時(shí)性強(qiáng)、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)勢；消除了單個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)具有的局限性，最大程度地提高了網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的通信可靠性和高效性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0041]圖1為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的控制器一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0042]圖2為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的控制器另一實(shí)施例的示意圖。
[0043]圖3為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的控制器又一實(shí)施例的示意圖。
[0044]圖4為本發(fā)明起重機(jī)一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0045]圖5為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的方法一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0046]圖6為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的方法另一實(shí)施例的示意圖。
[0047]圖7為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的方法又一實(shí)施例的示意圖。
[0048]圖8為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中起重機(jī)三級通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示意圖。
[0049]圖9為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中起重機(jī)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0051]除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0052]同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。
[0053]對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。
[0054]在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。
[0055]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
[0056]圖1為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的控制器一個(gè)實(shí)施例的示意圖。所述控制器包括以太網(wǎng)接口 101、CAN總線接口 102，其中:
[0057]以太網(wǎng)接口 101，用于通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。其中，數(shù)據(jù)通信包括控制器與顯示器之間的數(shù)據(jù)傳輸和控制指令傳輸。而以太網(wǎng)是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，是一種計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)。一般通過交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和組織，形成星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌谶壿嬌先詫儆诳偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有最大程度減少沖突、最大程度提高網(wǎng)絡(luò)速度和使用效率的優(yōu)點(diǎn)。
[0058]CAN總線接口 102，用于通過CAN總線與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0059]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)第一電氣元件可以包括顯示器、其它控制器等電氣元件中的至少一個(gè)。
[0060]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)控制器與起重機(jī)第一電氣兀件之間需要有大量的數(shù)據(jù)傳輸。
[0061]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，以太網(wǎng)接口 101通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級高于CAN總線接口 102通過CAN總線與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級。
[0062]基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的用于起重機(jī)通信的控制器，采用以太網(wǎng)與第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以大大提高多個(gè)顯示器之間、多個(gè)起重機(jī)控制器之間、或顯示器與起重機(jī)控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)據(jù)傳輸量，可提高上百倍；解決了單純采用CAN總線進(jìn)行傳輸，信息傳輸?shù)拇嬖跍?，無法滿足對重要信息節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控的問題；提高了糾錯(cuò)能力。
[0063]本發(fā)明上述實(shí)施例采用以太網(wǎng)作為主干電纜，解決了 CAN總線對主干電纜長度和各分支節(jié)點(diǎn)的長度要求的問題，提高了整車布線靈活性。
[0064]本發(fā)明上述實(shí)施例還通過CAN總線與第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，在控制器和第一電氣元件之間增加了 CAN總線輔助連接傳輸，從而使得控制器和第一電氣元件之間可以通過以太網(wǎng)和CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，增加信息傳輸冗余，提高系統(tǒng)可靠性；同時(shí)也兼顧了CAN總線具有的優(yōu)勢:實(shí)時(shí)性強(qiáng)、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0065]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，CAN總線符合J1939協(xié)議或CAN open協(xié)議。
[0066]其中，J1939協(xié)議(SAE J1939 協(xié)議的簡稱)是 SAE(Society of AutomotiveEngineers，美國汽車工程協(xié)會)的推薦標(biāo)準(zhǔn)，用于為中重型道路車輛上電子部件間的通訊提供標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)，可達(dá)到250Kbps的通訊速率；CAN open是一種架構(gòu)在控制局域網(wǎng)路(CAN)上的高層通訊協(xié)定，包括通訊子協(xié)定及設(shè)備子協(xié)定常在嵌入式系統(tǒng)中使用，也是工業(yè)控制常用到的一種現(xiàn)場總線。
[0067]本發(fā)明上述實(shí)施例消除了單個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)具有的局限性，提高了網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的通信可靠性和高效性。在硬件上，目前的工程機(jī)械主流起重機(jī)控制器、顯示器及一些數(shù)據(jù)傳輸多的傳感與檢測模塊都同時(shí)支持以太網(wǎng)和CAN總線，因而只需要增加一個(gè)具有以太網(wǎng)的交換機(jī)(Switch)，將控制器、顯示器、傳感與檢測模塊通信橋接，即可實(shí)現(xiàn)相互間信息傳輸，節(jié)約了成本。
[0068]圖2為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的控制器另一實(shí)施例的示意圖。與圖1所示實(shí)施例相比，在圖2所示實(shí)施例中，控制器還包括第一識別單元201，其中:
[0069]第一識別單元201，用于實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前與第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值。
[0070]以太網(wǎng)接口 101還用于根據(jù)第一識別單元201的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值時(shí)，通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0071]本發(fā)明的上述實(shí)施例中，由于以太網(wǎng)通信的優(yōu)先級高于CAN總線通信的優(yōu)先級，因此只要當(dāng)前與第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值，則采用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0072]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，傳輸質(zhì)量可以采用丟包率、延遲時(shí)間、網(wǎng)速等指標(biāo)來評估。預(yù)定值與預(yù)定丟包率、預(yù)定延遲時(shí)間、預(yù)定網(wǎng)速相對應(yīng)。
[0073]例如，若當(dāng)前以太網(wǎng)傳輸?shù)膩G包率小于預(yù)定丟包率，則判斷以太網(wǎng)的傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值。
[0074]若當(dāng)前以太網(wǎng)傳輸?shù)难舆t時(shí)間小于預(yù)定延遲時(shí)間，則判斷以太網(wǎng)的傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值。
[0075]若當(dāng)前以太網(wǎng)傳輸?shù)木W(wǎng)速大于預(yù)定網(wǎng)速，則判斷以太網(wǎng)的傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值。
[0076]如圖2所示，本發(fā)明的上述實(shí)施例中，控制器還包括第二識別單元202，其中:
[0077]第二識別單元202，用于根據(jù)第一識別單元201的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值時(shí)，實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值。
[0078]CAN總線接口 102還用于根據(jù)第二識別單元202的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值時(shí)，通過CAN總線與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0079]以太網(wǎng)接口 101還用于根據(jù)第二識別單元202的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值時(shí)，通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0080]通過本發(fā)明的上述實(shí)施例，在以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值時(shí)，采用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；在以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量低于預(yù)定值，而CAN總線傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值時(shí)，采用CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；而在以太網(wǎng)和CAN總線傳輸質(zhì)量都低于預(yù)定值時(shí)，采用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通?目。
[0081]由此在以太網(wǎng)為核心的第一通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，增加了 CAN總線為第二通信網(wǎng)絡(luò)，利用以太網(wǎng)和CAN總線的優(yōu)先級和傳輸質(zhì)量判定，選擇合適網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，進(jìn)一步增加信息傳輸冗余，提高系統(tǒng)可靠性。
[0082]圖3為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的控制器又一實(shí)施例的示意圖。與圖2所示實(shí)施例相比，在圖3所示實(shí)施例中，以太網(wǎng)接口 101還通過以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)連接，其中:
[0083]以太網(wǎng)接口 101還用于通過以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。由此控制器可以通過以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)(例如監(jiān)控計(jì)算機(jī)等)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而提高了起重機(jī)的遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)通信能力，方便了計(jì)算機(jī)局域組網(wǎng)。
[0084]如圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，以太網(wǎng)接口 101還通過以太網(wǎng)與其他車輛連接，以太網(wǎng)接口 101還用于通過以太網(wǎng)與其他車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。其中，其他車輛也具有以太網(wǎng)通信接口。
[0085]由此控制器可以通過以太網(wǎng)與其他車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而提高了起重機(jī)與其他車輛的車車聯(lián)網(wǎng)通信能力。
[0086]如圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，以太網(wǎng)接口 101還通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第二電氣元件連接，以太網(wǎng)接口 101還用于通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第二電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其中第二電氣元件只具有以太網(wǎng)通信接口，不具備CAN總線接口。
[0087]由此控制器可以通過以太網(wǎng)與第二電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而進(jìn)一步擴(kuò)展了控制器的數(shù)據(jù)通信能力，可以獲取只具備以太網(wǎng)通信接口的起重機(jī)第二電氣元件的相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0088]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)第二電氣元件可以包括射頻識別模塊。
[0089]如圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，CAN總線接口 102還通過CAN總線與起重機(jī)第三電氣元件連接，CAN總線接口 102還用于通過CAN總線與第三電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其中第三電氣元件只具有CAN總線接口，不具備以太網(wǎng)通信接口。
[0090]由此控制器可以通過CAN總線與起重機(jī)第三電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，不僅保證了需要有大量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝浑姎庠?yōu)選使用以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸，同時(shí)而兼顧了只具備CAN總線接口的第三電氣元件的傳輸，從而進(jìn)一步擴(kuò)展了控制器的數(shù)據(jù)通信能力，并兼顧了CAN總線具有的優(yōu)勢:實(shí)時(shí)性強(qiáng)、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強(qiáng)、成本低等。
[0091]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)第三電氣元件可以包括力限器控制模塊、發(fā)動機(jī)控制模塊、無線遙控模塊、GPS (Global Posit1ning System,全球定位系統(tǒng))模塊、底盤通信模塊、手柄、編碼器等電氣元件中的至少一個(gè)。
[0092]如圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，控制器還包括數(shù)字信號接口 301、和/或模擬信號接口 302，其中:
[0093]數(shù)字信號接口 301，用于通過數(shù)字信號線與起重機(jī)第四電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0094]模擬信號接口 302，用于通過模擬信號線與起重機(jī)第五電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0095]本發(fā)明的上述實(shí)施例在以太網(wǎng)為核心的第一通信網(wǎng)絡(luò)、CAN總線為第二通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，采用模擬信號、數(shù)字量信號為第三通信網(wǎng)絡(luò)，采用三者相互結(jié)合的三級網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)，充分利用了以太網(wǎng)、CAN總線和模擬信號、數(shù)字信號線的各自優(yōu)勢；進(jìn)一步消除了單個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)具有的局限性，最大程度地提高了網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的通信可靠性和高效性。
[0096]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)第四電氣元件包括壓力開關(guān)、按鈕開關(guān)、電位開關(guān)、接近開關(guān)等電氣元件中的至少一個(gè)。
[0097]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)第五電氣兀件包括壓力傳感器、拉力傳感器、角度傳感器、溫度傳感器、長度傳感器、速度傳感器等電氣元件中的至少一個(gè)。
[0098]圖4為本發(fā)明起重機(jī)一個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖4所示，起重機(jī)包括如圖1至圖3任意一項(xiàng)實(shí)施例的用于起重機(jī)通信的控制器。
[0099]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述起重機(jī)還可以包括如圖1-圖3任一實(shí)施例中的第一電氣元件，其中所述第一電氣元件通過以太網(wǎng)和CAN總線與所述控制器連接。
[0100]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述起重機(jī)還可以包括如圖3實(shí)施例中的第二電氣元件、第三電氣元件、第四電氣元件和第五電氣元件，其中所述第二電氣元件通過以太網(wǎng)與所述控制器連接，所述第三電氣元件通過CAN總線與所述控制器連接，所述第四電氣元件通過數(shù)字信號線與所述控制器連接，所述第五電氣元件通過模擬信號線與所述控制器連接。
[0101]如圖4所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)可以通過以太網(wǎng)接口與計(jì)算機(jī)或其他車輛進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信。
[0102]圖5為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的方法一個(gè)實(shí)施例的示意圖。優(yōu)選的，本實(shí)施例可由圖1-圖3中任一實(shí)施例的控制器執(zhí)行。該方法包括:
[0103]步驟502，起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。其中，數(shù)據(jù)通信包括起重機(jī)控制器與起重機(jī)第一電氣元件之間的數(shù)據(jù)傳輸和控制指令傳輸。
[0104]步驟504，起重機(jī)控制器通過CAN總線與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0105]基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的用于起重機(jī)通信的控制器，采用以太網(wǎng)與第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以大大提高多個(gè)顯示器之間、多個(gè)起重機(jī)控制器之間、或顯示器與起重機(jī)控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)據(jù)傳輸量，可提高上百倍；解決了單純采用CAN總線進(jìn)行傳輸，信息傳輸?shù)拇嬖跍?，無法滿足對重要信息節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控的問題；提高了糾錯(cuò)能力；也解決了 CAN總線對主干電纜長度和各分支節(jié)點(diǎn)的長度要求的問題，提高了整車布線靈活性。
[0106]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)第一電氣元件可以包括顯示器、其它控制器等電氣元件中的至少一個(gè)。
[0107]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)控制器與起重機(jī)第一電氣元件之間需要有大量的數(shù)據(jù)傳輸。
[0108]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級高于起重機(jī)控制器通過CAN總線與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級。
[0109]本發(fā)明上述實(shí)施例還通過CAN總線與第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，在控制器和第一電氣元件之間增加了 CAN總線輔助連接傳輸，從而使得控制器和第一電氣元件之間可以通過以太網(wǎng)和CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，增加信息傳輸冗余，提高系統(tǒng)可靠性；同時(shí)也兼顧了CAN總線具有的優(yōu)勢:實(shí)時(shí)性強(qiáng)、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0110]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，CAN總線符合J1939協(xié)議或CAN open協(xié)議。
[0111]其中，J1939協(xié)議(SAE J1939 協(xié)議的簡稱)是 SAE(Society of AutomotiveEngineers，美國汽車工程協(xié)會)的推薦標(biāo)準(zhǔn)，用于為中重型道路車輛上電子部件間的通訊提供標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)，可達(dá)到250Kbps的通訊速率；CAN open是一種架構(gòu)在控制局域網(wǎng)路(CAN)上的高層通訊協(xié)定，包括通訊子協(xié)定及設(shè)備子協(xié)定常在嵌入式系統(tǒng)中使用，也是工業(yè)控制常用到的一種現(xiàn)場總線。
[0112]本發(fā)明上述實(shí)施例消除了單個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)具有的局限性，提高了網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的通信可靠性和高效性。在硬件上，目前的工程機(jī)械主流起重機(jī)控制器、顯示器及一些數(shù)據(jù)傳輸多的傳感與檢測模塊都同時(shí)支持以太網(wǎng)和CAN總線，因而只需要增加一個(gè)具有以太網(wǎng)的交換機(jī)(Switch)，將控制器、顯示器、傳感與檢測模塊通信橋接，即可實(shí)現(xiàn)相互間信息傳輸，節(jié)約了成本。
[0113]圖6為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的方法另一實(shí)施例的示意圖。優(yōu)選的，本實(shí)施例可由圖2-圖3中任一實(shí)施例的控制器執(zhí)行。方法包括:
[0114]步驟602，實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前起重機(jī)控制器與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值。若當(dāng)前起重機(jī)控制器與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值，則執(zhí)行步驟604;否則，若當(dāng)前起重機(jī)控制器與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值，則執(zhí)行步驟606。
[0115]步驟604，起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，之后不再執(zhí)行本實(shí)施例的其它步驟。
[0116]步驟606，實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前起重機(jī)控制器與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值。若當(dāng)前起重機(jī)控制器與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值，則執(zhí)行步驟608 ;否則，若當(dāng)前起重機(jī)控制器與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值，則執(zhí)行步驟604。
[0117]步驟608，起重機(jī)控制器通過CAN總線與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0118]本發(fā)明的上述實(shí)施例中，由于以太網(wǎng)通信的優(yōu)先級高于CAN總線通信的優(yōu)先級，因此只要當(dāng)前起重機(jī)控制器與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值，則采用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；在以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量低于預(yù)定值，而CAN總線傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值時(shí)，采用CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；而在以太網(wǎng)和CAN總線傳輸質(zhì)量都低于預(yù)定值時(shí)，采用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0119]由此在以太網(wǎng)為核心的第一通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，增加了 CAN總線為第二通信網(wǎng)絡(luò)，利用以太網(wǎng)和CAN總線的優(yōu)先級和傳輸質(zhì)量判定，選擇合適網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，進(jìn)一步增加信息傳輸冗余，提高系統(tǒng)可靠性。
[0120]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，傳輸質(zhì)量可以采用丟包率、延遲時(shí)間、網(wǎng)速等指標(biāo)來評估。預(yù)定值與預(yù)定丟包率、預(yù)定延遲時(shí)間、預(yù)定網(wǎng)速相對應(yīng)。
[0121]例如，若當(dāng)前以太網(wǎng)傳輸?shù)膩G包率小于預(yù)定丟包率，則判斷以太網(wǎng)的傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值。
[0122]若當(dāng)前以太網(wǎng)傳輸?shù)难舆t時(shí)間小于預(yù)定延遲時(shí)間，則判斷以太網(wǎng)的傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值。
[0123]若當(dāng)前以太網(wǎng)傳輸?shù)木W(wǎng)速大于預(yù)定網(wǎng)速，則判斷以太網(wǎng)的傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值。
[0124]圖7為本發(fā)明用于起重機(jī)通信的方法又一實(shí)施例的示意圖。優(yōu)選的，本實(shí)施例可由圖3所示實(shí)施例中的控制器執(zhí)行。該方法包括:
[0125]步驟702，起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件、起重機(jī)第二電氣元件、計(jì)算機(jī)、其他車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0126]步驟704，起重機(jī)控制器通過CAN總線與起重機(jī)第一電氣元件、起重機(jī)第三電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0127]步驟706，起重機(jī)控制器通過數(shù)字信號線與起重機(jī)第四電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0128]步驟708，起重機(jī)控制器通過模擬信號線與起重機(jī)第五電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0129]本發(fā)明的上述實(shí)施例在以太網(wǎng)為核心的第一通信網(wǎng)絡(luò)、CAN總線為第二通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，采用模擬信號、數(shù)字量信號為第三通信網(wǎng)絡(luò)，三者相互結(jié)合的三級網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)，充分利用了以太網(wǎng)、CAN總線和模擬信號、數(shù)字信號線的各自優(yōu)勢；進(jìn)一步消除了單個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)具有的局限性，最大程度地提高了網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的通信可靠性和高效性。
[0130]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟702和步驟704中，起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)和CAN總線與起重機(jī)第一電氣元件的數(shù)據(jù)通信可以采用如圖6的方法進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)選擇。
[0131]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟702中，起重機(jī)控制器可以通過以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。由此控制器可以通過以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)(例如監(jiān)控計(jì)算機(jī)等)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，由此提高了起重機(jī)的遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)通信能力，方便了計(jì)算機(jī)局域組網(wǎng)。
[0132]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟702中，起重機(jī)控制器可以通過以太網(wǎng)與其他車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。其中，其他車輛也具有以太網(wǎng)通信接口。由此控制器可以通過以太網(wǎng)與其他車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，由此提高了起重機(jī)與其他車輛的車車聯(lián)網(wǎng)通信能力。
[0133]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟702中，起重機(jī)控制器可以通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第二電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其中第二電氣元件只具有以太網(wǎng)通信接口，不具備CAN總線接口。由此控制器可以通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第二電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，由此進(jìn)一步擴(kuò)展了控制器的數(shù)據(jù)通信能力，可以獲取只具備以太網(wǎng)通信接口的第二電氣元件的相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0134]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)第二電氣元件可以包括射頻識別模塊。
[0135]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟704中，起重機(jī)控制器可以通過CAN總線與起重機(jī)第三電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其中第三電氣元件只具有CAN總線接口，不具備以太網(wǎng)通信接口。由此控制器可以通過CAN總線與第三電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，不僅保證了需要有大量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝浑姎庠?yōu)選使用以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸，同時(shí)而兼顧了只具備CAN總線接口的第三電氣元件的傳輸，從而進(jìn)一步擴(kuò)展了控制器的數(shù)據(jù)通信能力，并兼顧了 CAN總線具有的優(yōu)勢:實(shí)時(shí)性強(qiáng)、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強(qiáng)、成本低等。
[0136]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)第三電氣元件可以包括力限器控制模塊、發(fā)動機(jī)控制模塊、無線遙控模塊、GPS (Global Posit1ning System,全球定位系統(tǒng))模塊、底盤通信模塊、手柄、編碼器等電氣元件中的至少一個(gè)。
[0137]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟706中，起重機(jī)第四電氣元件包括壓力開關(guān)、按鈕開關(guān)、電位開關(guān)、接近開關(guān)等電氣元件中的至少一個(gè)。
[0138]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟708中，起重機(jī)第五電氣元件包括壓力傳感器、拉力傳感器、角度傳感器、溫度傳感器、長度傳感器、速度傳感器等電氣元件中的至少一個(gè)。
[0139]下面通過具體示例對本發(fā)明進(jìn)行說明:
[0140]圖8為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中起重機(jī)三級通信網(wǎng)絡(luò)的示意圖。如圖8所示，起重機(jī)三級通信網(wǎng)絡(luò)包括以太網(wǎng)、CAN總線以及模擬信號和數(shù)字量信號網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的三級通信網(wǎng)絡(luò)，其中:
[0141](I) 一級通信網(wǎng)絡(luò)是將以太網(wǎng)作為主線的一級通信架構(gòu)模式。
[0142]本實(shí)施例中，起重機(jī)控制器可以通過以太網(wǎng)與第一電氣元件、第二電氣元件、計(jì)算機(jī)、其他車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。第一電氣元件包括第一顯示器、第二顯示器，第二電氣元件包括射頻識別模塊。
[0143]圖9為圖8實(shí)施例中起重機(jī)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。如圖9所示，第一顯示器、第二顯示器、起重機(jī)控制器和射頻識別模塊分別連接至以太網(wǎng)交換機(jī)的以太網(wǎng)接口 1-以太網(wǎng)接口 4，監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接至以太網(wǎng)交換機(jī)的以太網(wǎng)接口 5。第一電氣元件、第二電氣元件、以太網(wǎng)交換機(jī)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)均具有以太網(wǎng)接口。
[0144]由此提高了起重機(jī)控制與第一顯示器、第二顯示器、射頻識別模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)據(jù)傳輸量，也提高了起重機(jī)控制器向監(jiān)控計(jì)算機(jī)上傳數(shù)據(jù)的速度，便于實(shí)現(xiàn)第一顯示器、第二顯示器、起重機(jī)控制器和射頻識別模塊等重要信息節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0145](2) 二級通信網(wǎng)絡(luò)是基于CAN_0PEN和CAN_1939為支線的二級通信架構(gòu)模式。
[0146]在一級通信網(wǎng)絡(luò)中，第一電氣元件和起重機(jī)控制器之間還通過以太網(wǎng)進(jìn)行連接，例如顯示器和起重機(jī)控制器的連接。由此，本實(shí)施例將起重機(jī)控制器、顯示器等數(shù)據(jù)傳輸信息量大的模塊單元通過以太網(wǎng)連接傳輸。
[0147]在二級通信網(wǎng)絡(luò)中，考慮到通信安全冗余，起重機(jī)控制器和顯示器間還增加CAN總線輔助連接傳輸，正常模式下以太網(wǎng)優(yōu)先級高于CAN總線。
[0148]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起重機(jī)控制器和第一電氣元件的通信可以采用如圖6中方法進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)選擇，選擇以太網(wǎng)或CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0149]第二電氣元件與起重機(jī)控制器的連接，第二電氣元件均將其當(dāng)前數(shù)據(jù)通過CAN總線轉(zhuǎn)發(fā)送給起重機(jī)控制器，以便起重機(jī)控制器將第二電氣元件的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)發(fā)送給監(jiān)控計(jì)算機(jī)；起重機(jī)控制器還可以通過以太網(wǎng)接收監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送的有關(guān)第二電氣元件的控制指令，并將控制指令通過CAN總線轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)第二電氣元件。
[0150]第二電氣元件包括力限器控制模塊、發(fā)動機(jī)控制模塊、無線遙控模塊、GPS模塊、底盤通信模塊、左手柄、右手柄、回轉(zhuǎn)角度編碼器、起重機(jī)左編碼器、起重機(jī)右編碼器、卷揚(yáng)繩左編碼器和卷揚(yáng)繩右編碼器。
[0151]第二電氣元件具有CAN總線接口，根據(jù)第二電氣元件接口標(biāo)準(zhǔn)的不同，選擇采用支持CAN_0PEN和CAN_1939協(xié)議的CAN總線連接至起重機(jī)控制器。例如某種型號的發(fā)動機(jī)控制模塊僅支持CAN_1939協(xié)議，則選擇將發(fā)動機(jī)控制模塊通過支持CAN_1939協(xié)議的CAN總線連接至起重機(jī)控制器。
[0152](3)三級通信網(wǎng)絡(luò)是基于模擬信號和數(shù)字信號的三級通信架構(gòu)模式。
[0153]第四電氣元件通過數(shù)字輸入輸出接口與所述起重機(jī)控制器連接，以便所述第四電氣元件與所述起重機(jī)控制器之間進(jìn)行數(shù)字信號通信。第五電氣元件通過模擬輸入輸出接口與所述起重機(jī)控制器連接，以便所述第一電氣元件與所述起重機(jī)控制器之間進(jìn)行模擬信號通信。
[0154]具體而言，第四電氣元件通過數(shù)字信號線連接至起重機(jī)控制器的數(shù)字信號接口 ；第五電氣元件通過模擬信號線連接至起重機(jī)控制器的模擬信號接口。
[0155]其中，第四電氣元件包括壓力開關(guān)、按鈕開關(guān)、電位開關(guān)、接近開關(guān)等電氣元件中。第五電氣元件包括壓力傳感器、拉力傳感器、角度傳感器、溫度傳感器、長度傳感器、速度傳感器。
[0156]數(shù)字信號通信包括第四電氣元件向起重機(jī)控制器上報(bào)開關(guān)量數(shù)據(jù)；起重機(jī)控制器向第四電氣元件下發(fā)控制指令。
[0157]模擬信號通信包括第五電氣元件向起重機(jī)控制器上報(bào)傳感器數(shù)據(jù)；起重機(jī)控制器向第五電氣元件下發(fā)控制指令。
[0158]第四電氣元件可以通過數(shù)字信號線向起重機(jī)控制器上報(bào)開關(guān)量數(shù)據(jù)，以便起重機(jī)控制器將傳感器數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)發(fā)送給監(jiān)控計(jì)算機(jī)；起重機(jī)控制器還可以通過以太網(wǎng)接收監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送的有關(guān)第四電氣元件的控制指令，并將控制指令通過數(shù)字信號線轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)第四電氣兀件。
[0159]第五電氣元件可以通過模擬信號線向起重機(jī)控制器上報(bào)傳感器數(shù)據(jù)，以便起重機(jī)控制器將傳感器數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)發(fā)送給監(jiān)控計(jì)算機(jī)；起重機(jī)控制器還可以通過以太網(wǎng)接收監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)送的有關(guān)第五電氣元件的控制指令，并將控制指令模擬信號線轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)第五電氣兀件。
[0160]本發(fā)明的上述具體實(shí)施例采用了將以太網(wǎng)和CAN總線以及模擬信號、數(shù)字量信號相互結(jié)合的三級網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)，充分利用了以太網(wǎng)具有的信息傳輸量大、傳輸速度快、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、計(jì)算機(jī)組網(wǎng)能力強(qiáng)等技術(shù)優(yōu)勢；兼顧了 CAN總線具有的實(shí)時(shí)性強(qiáng)、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)勢；消除了單個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)具有的局限性，最大程度地提高了網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的通信可靠性和高效性；在硬件上，目前的工程機(jī)械主流控制器、顯示器及一些數(shù)據(jù)傳輸多的傳感與檢測模塊都同時(shí)支持以太網(wǎng)和CAN總線，因而只需要增加一個(gè)以太網(wǎng)交換機(jī)，將控制器、顯示器、傳感與檢測模塊通信橋接，實(shí)現(xiàn)了相互間信息傳輸。
[0161]在上面所描述的第一識別單元、第二識別單元可以實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行本申請所描述功能的通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件或者其任意適當(dāng)組合。
[0162]至此，已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明。為了避免遮蔽本發(fā)明的構(gòu)思，沒有描述本領(lǐng)域所公知的一些細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述，完全可以明白如何實(shí)施這里公開的技術(shù)方案。
[0163]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0164]本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于起重機(jī)通信的控制器，其特征在于，包括以太網(wǎng)接口、CAN總線接口，其中: 所述以太網(wǎng)接口，用于通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 所述CAN總線接口，用于通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于， 所述以太網(wǎng)接口通過以太網(wǎng)與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級高于所述CAN總線接口通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，還包括第一識別單元，其中: 所述第一識別單元，用于實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值； 所述以太網(wǎng)接口還用于根據(jù)所述第一識別單元的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值時(shí)，通過以太網(wǎng)與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器，其特征在于，還包括第二識別單元，其中: 所述第二識別單元，用于根據(jù)所述第一識別單元的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值時(shí)，實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值； 所述CAN總線接口還用于根據(jù)所述第二識別單元的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值時(shí)，通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 所述以太網(wǎng)接口還用于根據(jù)所述第二識別單元的判斷結(jié)果，在當(dāng)前與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值時(shí)，通過以太網(wǎng)與第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的控制器，其特征在于， 所述以太網(wǎng)接口還用于通過以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；和/或，通過以太網(wǎng)與其他車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的控制器，其特征在于， 所述以太網(wǎng)接口還用于通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第二電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 和/或， 所述CAN總線接口還用于通過CAN總線與起重機(jī)第三電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的控制器，其特征在于，還包括數(shù)字信號接口、和/或模擬信號接口，其中: 所述數(shù)字信號接口，用于通過數(shù)字信號線與起重機(jī)第四電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 所述模擬信號接口，用于通過模擬信號線與起重機(jī)第五電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
8.—種起重機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的用于起重機(jī)通信的控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起重機(jī)，其特征在于，還包括第一電氣元件，其中所述第一電氣元件通過以太網(wǎng)和CAN總線與所述控制器連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的起重機(jī)，其特征在于，還包括第二電氣元件、第三電氣元件、第四電氣元件和第五電氣元件，其中所述第二電氣元件通過以太網(wǎng)與所述控制器連接，所述第三電氣元件通過CAN總線與所述控制器連接，所述第四電氣元件通過數(shù)字信號線與所述控制器連接，所述第五電氣元件通過模擬信號線與所述控制器連接。
11.一種用于起重機(jī)通信的方法，其特征在于，包括: 起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 起重機(jī)控制器通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于， 起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級高于起重機(jī)控制器通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的優(yōu)先級。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括: 實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值； 若當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值，則起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括: 若當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值，則實(shí)時(shí)判斷當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量是否高于預(yù)定值； 若當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量高于預(yù)定值，則起重機(jī)控制器通過CAN總線與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 若當(dāng)前起重機(jī)控制器與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的CAN總線傳輸質(zhì)量不高于預(yù)定值，則起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與所述第一電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括: 起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 和/或， 起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與其他車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 和/或， 起重機(jī)控制器通過以太網(wǎng)與起重機(jī)第二電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 和/或， 起重機(jī)控制器通過CAN總線與起重機(jī)第三電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 和/或， 起重機(jī)控制器通過數(shù)字信號線與起重機(jī)第四電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 和/或， 起重機(jī)控制器通過模擬信號線與起重機(jī)第五電氣元件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
【文檔編號】B66C13/44GK104140046SQ201410394525
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】崔華鵬, 王寧, 鄭志華 申請人:徐州重型機(jī)械有限公司