專利名稱：一種基于限位的設備運行的定位方法及定位系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及設備運行定位領域，特別涉及一種基于限位的設備運行的定位方法及 定位系統(tǒng)。
背景技術：
設備運行定位系統(tǒng)應用于各個行業(yè)，以冶金行業(yè)為例，有很多設備進行往返兩個 方向運行時，需要通過限位開關來判斷其運行中或停止時所處的位置。例如，鋼包臺車的運 行，除塵狗窩門的打開和關閉，測溫、取樣槍的升降等。參見圖1，其顯示了通用的基于限位的運行定位系統(tǒng)的示意圖。一種設備沿著同 一路徑做來回兩個方向的往返運動，途中依靠多個限位進行不同的控制減速、加速或停止 等，同時也依靠限位來判斷其當前所處在的位置。限位可以有多個，現以圖1中的7個為例，
其輸入信號分別用“限位1”，“限位2”，“限位3”，......，“限位7”來表示；其對應的輸出
到顯示單元的狀態(tài)信號，分別用“站點1”，“站點2”，“站點3”，......，“站點7”來表示；設
備的兩個運行方向的狀態(tài)的輸入信號用“運動方向1” (從右到左)，“運動方向2” (從左到
右)來表示。限位與限位之間的路段，分別表示為“路段1”，“路段2”，“路段3”，......，
“路段6”來表示。現行的控制方案一般分為兩種(1)采用信號自保的控制方式，(2)采用RS觸發(fā)器 置位控制的方式。下面以1個限位，取圖1中的中間“站點4”和“路段4”為例，闡述其控制思想；其 余的“站點”和“路段”的顯示的控制方式如其相同。參見圖2，其顯示了目前技術中控制方案1的邏輯圖，采用信號自保的控制方式當設備運行到第4個限位時，“限位4”信號來了，并且其他所有的限位信號都沒有 來的時候，并且“離開站點4信號”為0時，輸出“站點4”顯示信號。(該部分作為邏輯1)“站點4”信號不僅作為輸出顯示，而且參與邏輯控制。當設備沖過了第4個限位，運行在第4個限位和第5個限位之間時，“限位4”信號 沒有了，別的限位信號也沒有了，此瞬間，“站點4”信號取代了“邏輯1”中的“限位4”信號， 將“站點4”信號進行保持。此處，即是所謂的“信號自?！钡目刂品绞剑从谩罢军c4信號” 保持自身的“站點4”信號。(該部分作為邏輯2)與此同時，即當設備剛沖過第4個限位，當“站點4”信號來的時候，并且所有的限 位信號都沒有了( S卩“限位4”剛消失的瞬間)，輸出“離開站點4”信號為1。(該部分作為 邏輯3)在“離開站點4”信號從0變?yōu)?的瞬間，“邏輯1”和“邏輯2”里的“離開站點4” 的取反信號從1變?yōu)?，則使“站點4”的顯示信號變?yōu)? 了，表示設備離開了第4個限位。 (該部分作為邏輯4)如此同瞬間，“離開站點4”信號取代了“邏輯3”中的“站點4”信號，將“離開站點 4”信號進行保持。此處，也采用了 “信號自?！钡目刂品绞?。(該部分作為邏輯5)
在“離開站點4”信號有的時候，如果此時設備是“運行方向2”(圖1中的從左向 右)，則觸發(fā)“路段4”顯示信號，在顯示單元可以感知設備是運行在第4個限位和第5個限 位之間。(該部分作為邏輯6)同上面的控制思路一樣，可以得出“離開站點5”信號。在“離開站點5”信號有的 時候，如果此時設備是“運行方向1”(圖1中的從右向左)，也觸發(fā)“路段4”顯示信號，在 顯示單元可以感知設備是運行在第4個限位和第5個限位之間。(該部分作為邏輯7)當設備繼續(xù)運行，碰觸到下一個限位時，則將“邏輯6”或“邏輯7”中的“路段4” 顯示信號變?yōu)?。(該部分作為邏輯8)然后，按照前面的控制思路循環(huán)控制。參見圖3，圖3顯示了目前技術中的控制方案2的邏輯圖，采用RS觸發(fā)器置位控制 的方式當設備運行到第4個限位時，“限位4”信號來了，則直接輸出到顯示單元“站點4” 信號。(該部分作為邏輯9)當設備碰到第4個限位時，如果此時設備是“運行方向2”(圖1中的從左向右)； 或者是，設備碰到第5個限位，并且此時設備是“運行方向2”(圖1中的從左向右)時，通 過RS觸發(fā)器將“路段4”顯示信號SET置位。此后，“路段4”將一直保持為1，直到被RS觸 發(fā)器的RESET復位信號復位為0。(該部分作為邏輯10)當設備繼續(xù)運行，碰觸到下一個限位時，可以激活RS觸發(fā)器的RESET復位信號，將 “路段4”信號復位為0?？紤]到下一個限位有可能會出現故障，一般采用碰觸到下兩個限位 時，就可以激活RS觸發(fā)器的RESET復位信號。在兩個運動方向的情況下，“路段4”的下兩 個限位就是“限位3”，“限位4”，“限位5”和“限位6”，只要其中任一信號來的時候就將“路 段4”復位為0。(該部分作為邏輯11)其余的“站點”和“路段”的控制思路如前面一樣。由上可以看出，現行技術中的基于限位的運行定位的方法，一般都是采用信號自 保的方式或是采用RS觸發(fā)器控制的方式，同時，在控制回路中串聯了其它的限位信號。實 際應用下來，現行的控制系統(tǒng)在異常狀況下，存在以下弊端，不具有糾錯性和健壯性(1)在別的限位開關發(fā)生信號故障或信號誤報，對當前的限位及位置狀態(tài)顯時均 有影響。(2)采用信號自保的方式或是采用RS觸發(fā)器置位控制的方式，在各種異常狀況未 考慮周全的情況下，不能及時對信號的自保進行取消或是對置位的信號進行復位，從而經 常導致誤信號的顯示。(3)采用信號自保的方式或是采用RS觸發(fā)器置位控制的方式，就需要程序設計人 員對各種異常狀況考慮的很周全，從而對程序的設計人員提出了很高的要求，不利于程序 的設計以及解讀。(4)有時“站點，，或“路段”的顯示信號，不僅僅用于顯示單元的輸出，而同時也參 與設備的運行控制。一旦別的限位開關信號故障、信號誤報或是某些異常狀況發(fā)生時，就會 引起設備的運行故障。(5)采用信號自保的方式或是采用RS觸發(fā)器置位控制的方式，有時因異?；蛘`信 號導致某信號一直置位，而程序無法對其自動復位，從而影響設備的運行。如果不對于程序的分析，無法找到此故障的原因，所以一般的設備維護人員不能及時排除故障，而需要懂程 序的人員來處理。這樣不利于維護的控制方法，有時會延長故障時間、擴大故障影響，不利 于生產的進行。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種基于限位的設備運行的定位方法及定位系統(tǒng)，其通過引 進數學模型參與控制，提高了系統(tǒng)控制的健壯性和自糾錯能力。一方面，本發(fā)明提供一種基于限位的設備運行的定位方法，包括以下步驟在所述設備運行的路徑依次設置若干限位開關，按照所述限位開關的順序依次遞 增的設定與其發(fā)出的限位信號對應的限位數字量點，設定與所述限位開關之間路段對應的 路段數字量點，設定與所述設備運行方向對應的方向數字量點；實時采集所述限位開關發(fā)出的限位信號以及所述設備運行方向信號，當檢測到有 所述限位信號被觸發(fā)時，獲取與所述限位信號對應的限位數字量點以及與所述設備運行方 向信號對應的方向數字量點；建立基于所述限位數字量點和方向數字量點的路段數學模型，將獲取的所述限位 數字量點以及方向數字量點輸入所述路段數學模型，經運算輸出所述設備的路段數字量占.
^ \\\ 根據上步驟輸出的所述設備的路段數字量點，并根據已設定的與所述限位開關之 間路段對應的路段數字量點，得到所述設備在所述限位開關之間的路段信息。所述路段數學模型為路段數字量點=限位數字量點+方向數字量點_2，其中，所述設備為第一運行方 向時，所述方向數字量點取值為1 ；所述設備為第二運行方向時，所述方向數字量點取值為 2。所述方法包括自動模型方式和手動模型方式，所述自動模型方式中設備的運行停 止處為限位開關上，所述手動模型方式中設備的運行停止處為任意位置。所述方法還包括將實時采集到的限位信號所對應的限位開關位置以及最終輸出 的所述設備的路段信息進行顯示的步驟，其中對所述限位信號所對應的限位開關位置進行 預定時間的延遲顯示。另一方面，本發(fā)明還提供一種基于限位的設備運行的定位系統(tǒng)，其包括按照所述 設備運行的路徑依次設置的若干限位開關，還包括輸入定義單元，用以按照所述限位開關的順序依次遞增的設定與其發(fā)出的限位信 號對應的限位數字量點，并設定與所述限位開關之間路段對應的路段數字量點，以及設定 與所述設備運行方向對應的方向數字量點；信號采集單元，用以實時采集所述限位開關發(fā)出的限位信號以及所述設備運行方 向信號；條件判斷單元，用以檢測到有所述限位信號被觸發(fā)時，獲取與所述限位信號對應 的限位數字量點以及與所述設備運行方向信號對應的方向數字量點；計算單元，用以建立基于所述限位數字量點和方向數字量點的路段數學模型，將 獲取的所述限位數字量點以及方向數字量點輸入所述路段數學模型，經運算輸出所述設備的路段數字量點；并根據所述定義單元已設定的與所述限位開關之間路段對應的路段數字 量點，得到所述設備在所述限位開關之間的路段信息。所述路段數學模型為路段數字量點=限位數字量點+方向數字量點_2，其中，所述設備為第一運行方 向時，所述方向數字量點取值為1 ；所述設備為第二運行方向時，所述方向數字量點取值為 2。所述系統(tǒng)包括自動模型方式和手動模型方式，所述自動模型方式中設備的運行停 止處為限位開關上，所述手動模型方式中設備的運行停止處為任意位置。所述系統(tǒng)還包括輸出定義單元、輸出單元及顯示單元，所述輸出定義單元定義采 集到的限位信號所對應的限位開關位置以及最終輸出的所述設備的路段信息所對應的輸 出信號，所述輸出單元將所述輸出信號輸出至所述顯示單元進行顯示。所述顯示單元對所述限位信號所對應的限位開關位置的輸出信號進行預定時間 的延遲顯示。采用本發(fā)明所述的一種基于限位的設備運行的定位方法及定位系統(tǒng)，其引進了路 段數學模型進行控制，將采集到的限位信號和設備運行方向信號輸入所述路段數學模型進 行運算，最后輸出所述設備所處的路段信息，即該設備處于各限位開關的哪一路段，并在顯 示單元進行顯示。本發(fā)明控制流程簡單，便于程序的設計，能保證程序的健壯性和自糾錯能 力。另外，本發(fā)明應用范圍廣，只要設備進行往返兩個方向運行時，途中需要通過限位開關 來判斷其運行中或停止時所處的位置，均可以運用此發(fā)明。例如，地鐵軌道的運行，鋼包臺 車的運行，除塵狗窩門的打開和關閉，測溫、取樣槍的上升和下降等。


圖1是通用的基于限位的運行定位系統(tǒng)的示意圖；圖2是目前技術中控制方案1的邏輯圖；圖3是目前技術中控制方案2的邏輯圖；圖4是本發(fā)明所述定位方法的主流程圖；圖5是本發(fā)明所述定位系統(tǒng)的結構原理示意圖；圖6是本發(fā)明所述定位方法一實施例的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術方案。參見圖4，圖4為本發(fā)明所述的一種基于限位的設備運行的定位方法100，包括以 下步驟101、在所述設備運行的路徑依次設置若干限位開關，并設定與限位開關相關的限 位數字量點、路段數字量點以及方向數字量點。在所述設備運行的路徑依次設置若干限位開關，按照所述限位開關的順序依次遞 增的設定與其發(fā)出的限位信號對應的限位數字量點，設定與所述限位開關之間路段對應的 路段數字量點，設定與所述設備運行方向對應的方向數字量點。作為一實施例，參見圖5，圖 5顯示了實現所述方法100所需要準備的硬件系統(tǒng)，圖5中設置了限位1、限位2、限位3、限位4、限位5、限位6以及限位7這7個限位開關，這些限位開關對應的限位數字量點分別為
1、2、3、4、5、6及7。這些限位開關之間的位置稱為路段，這些路段對應的路段數字量點分別 為1、2、3、4、5以及6。另外，所述設備在該區(qū)域有兩個運行方向，當其為第一運行方向時，其 對應的方向數字量點為1，當其為第二運行方向時，其對應的方向數字量點為2。102、實時采集所述限位開關發(fā)出的限位信號以及所述設備運行方向信號并獲取 相應的數字量點。實時采集所述限位開關發(fā)出的限位信號以及所述設備運行方向信號，當檢測到有 所述限位信號被觸發(fā)時，獲取與所述限位信號對應的限位數字量點以及與所述設備運行方 向信號對應的方向數字量點。103、建立基于所述限位數字量點和方向數字量點的路段數學模型并使其輸出所 述設備的路段數字量點。建立基于所述限位數字量點和方向數字量點的路段數學模型，將獲取的所述限位 數字量點以及方向數字量點輸入所述路段數學模型，經運算輸出所述設備的路段數字量 點ο作為一實施例，所述路段數學模型為路段數字量點=限位數字量點+方向數字量點_2，其中，所述設備為第一運行方 向時，所述方向數字量點取值為1 ；所述設備為第二運行方向時，所述方向數字量點取值為2。104、根據步驟101設定的與限位開關之間路段對應的路段數字量點，得到設備在 限位開關之間的路段信息。根據上步驟輸出的所述設備的路段數字量點，并根據已設定的與所述限位開關之 間路段對應的路段數字量點，得到所述設備在所述限位開關之間的路段信息。105、將得到的路段信息以及實時采集到的限位信號進行圖形化顯示。下面具體來介紹一下相應的過程所述方法100可以采用兩種控制模式手動方式和自動方式。在手動方式下，設備 可以啟停在任何位置。在自動方式下，設備的起始點和終點都必須在某個限位上。參見圖6，圖中對于“站點”的顯示控制比較簡單，就是設備在運行的過程中碰到了 哪個限位開關，此限位開關的信號經過一定的延時后，傳輸到顯示單元上進行顯示。此處加 了一個延時，是為了延長限位信號為1的時間，這主要考慮到，設備運行時碰觸限位開關的 時間有時很短，一閃即逝；或小于畫面的刷新周期，而導致畫面不能及時顯示限位的正確狀 態(tài)；不便于操作人員對設備運行的正確狀態(tài)的把握。延時時間可根據情況自行選定，例如0 秒，200毫秒，或1秒，2秒等。具體實現如下；如果限位1信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點1”信號；如果限位2信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點2”信號；如果限位3信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點3”信號；如果限位4信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點4”信號；如果限位5信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點5”信號；如果限位6信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點6”信號；
如果限位7信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點7”信號。圖6中的控制流程的核心是對“路段”的顯示控制。對“路段”顯示，主要參考三 個因素(1)設備運行中碰觸到的限位開關；( 設備運行的方向，此處的設備作往返運動， 所以運行方向信號有兩個，此兩個信號均采集于設備的運行狀態(tài)的輸入信號；C3)選擇的 是自動模式還是手動模式，自動模式必須是?？吭谀硞€限位上，而手動模式時可以停止在 任意位置。對于設備運行的“路段”的定位顯示，引進了數學計算公式來進行控制。數學計算 公式為
‘路段”=“限位” + “運行方向”-2 針對此公式，首先需要對“限位”和“運行方向”輸入信號的數字量點進行初始化 定義，具體可定義如下
:限位”代表的數字量點為1
:限位”代表的數字量 :限位”代表的數字量 :限位”代表的數字量 :限位”代表的數字量
點為2 點為3 點為4 點為5 點為6 點為7如果限位1信號來了，那么如果限位2信號來了，那么如果限位3信號來了，那么如果限位4信號來了，那么如果限位5信號來了，那么如果限位6信號來了，那么“限位”代表的數字量,ι如果限位7信號來了，那么“限位”代表的數字量,ι如果設備運動方向1信號來了，那么“運動方向”代表的數字量點為1 ；如果設備運動方向2信號來了，那么“運動方向”代表的數字量點為2。根據對“限位”、“路段”以及設備的“運行方向”的數字量點的初始化定義的不同， 需要對此數學公式進行修正或是重新選定。系統(tǒng)將采集到的限位信號和設備運動方向信號轉換成數字量信號，參與后面的數 學運算。但是，必須在限位1信號或者限位2信號或者限位3信號或者限位4信號或者限 位5信號或者限位6信號或者限位7信號任一信號來了之后，才開始數學運算；否則，“路 段”顯示信號保持不變。數學運算“路段”=“限位” + “運行方向” _2。
如下

段”信號
在信號輸出之前，需要對“路段”輸出信號的數字量點進行初始化定義，具體現實
如果“路段”數字量為1，那么觸發(fā)顯示單元“路段1”信號 如果“路段”數字量為2，那么觸發(fā)顯示單元“路段2，，信號 如果“路段”數字量為3，那么觸發(fā)顯示單元“路段3，，信號 如果“路段”數字量為4，那么觸發(fā)顯示單元“路段4”信號 如果“路段”數字量為5，那么觸發(fā)顯示單元“路段5，，信號 如果“路段”數字量為6，那么觸發(fā)顯示單元“路段6，，信號。 然后，根據數學公式運算的“路段”結果，輸出信號，觸發(fā)顯示單元顯示對應的“路
ο
在數學公式“路段”=“限位” + “運行方向”-2中，“限位”值的范圍為[1，7]，“運
行方向”值的范圍為[1，2]，所以“路段”值的范圍為
，而實際路段值的范圍為[1,6],這樣計算值就比實際值多兩個狀態(tài)“0路段”和“7路段”，即將圖1中的路段左右進行延伸。 解決這個問題只需要在前面的信號輸出定義單元進行處理即可，即只定義“路段1”至“路 段6”;雖然，通過前面的數學公式可以計算得到“路段”為0或7，但此時沒有對應值去觸發(fā) 顯示單元的相應“路段”狀態(tài)。此處是以7個限位的情況為例，對于N個限位情況，同樣方 法處理。參見圖5和圖6，在自動模式下，假設設備按著運動方向2運行，起始地點是第2個 限位，目標地址是第4個限位，則此時數學公式中的“運行方向” =2 ；當設備在運行中碰觸 到了第3個限位，系統(tǒng)延時限位30N信號后，觸發(fā)顯示單元“站點3”信號。同時，輸入系統(tǒng) 將采集到的信號轉換成數字量信號“限位” =3 ；另外，此時圖6中流程判斷條件“限位的 信號并聯為1”滿足(其實，此條件主要應用于手動模式，自動模式下可以參考也可以不參 考)，開始計算數學公式“路段”=“限位” + “運行方向”-2 = 3+2-2 = 3，然后按照信號輸 出定義的對應關系，會觸發(fā)顯示單元的第3個路段。然后，設備繼續(xù)運行，碰觸到下一個限位開關，即第4個限位開關，達到了目標地 址，設備停止。此時按圖6的控制邏輯，“路段4”被觸發(fā)，如果此時設備停在限位開關上，則 “站點4”狀態(tài)也被觸發(fā)，顯示單元通過“路段4”和“站點4”都被觸發(fā)，可以很明確的判斷 設備的位置；如果設備停止的時候沖過了限位開關，即顯示單元“站點4”狀態(tài)被觸發(fā)后很 快就變?yōu)? 了，此時可以通過顯示單元“路段4”狀態(tài)被觸發(fā)可以判斷設備的位置。設備在手動模式下運行，需要考慮到設備是不是停止在限位開關上。如果是的話， 就如自動模式一樣。如果不是，即設備被手動停止在某兩個限位之間，此時需要考慮設備 “運行方向”的變化，給數學公式帶來的改變。假如設備在如圖1的環(huán)境中從某點開始運行， 從左至右，經第3限位后，被手動停止在第3個和第4個限位之間，由于之前觸發(fā)了第3限 位，滿足了 “限位的信號并聯為1”這個判斷條件，利用數學公式“路段”=“限位” + “運行 方向”-2 = 3+2-2 = 3，S卩“第3路段”狀態(tài)都觸發(fā)點亮。設備停止后再啟動運行，就有兩種 方向運行，可以從左向右，也可以從右向左，此時數學公式中“運行方向”就有可能發(fā)生了變 化，從而得到兩種計算結果，而實際中，設備還是在“第3路段”中運行，所以此時需要一個 判斷條件來觸發(fā)數學公式的計算，即圖6中的“限位的信號并聯為1”。也就是說，只有在碰 到限位后，“路段”狀態(tài)才能發(fā)生改變。參見圖5，圖5顯示了一種基于限位的設備運行的定位系統(tǒng)200，可以看作是實現 所述方法100的硬件系統(tǒng)，其包括按照所述設備運行的路徑依次設置的若干限位開關，還 包括輸入定義單元S22，用以按照所述限位開關的順序依次遞增的設定與其發(fā)出的限 位信號對應的限位數字量點，并設定與所述限位開關之間路段對應的路段數字量點，以及 設定與所述設備運行方向對應的方向數字量點。作為一實施例，具體可定義如下如果限位1信號來了，那么‘‘限位，’代表的_女字量為1
如果限位2信號來了，那么‘‘限位，’代表的_女字量為2
如果限位3信號來了，那么‘‘限位，’代表的_女字量為3
如果限位4信號來了，那么‘‘限位，’代表的_女字量為4
如果限位5信號來了，那么‘‘限位，’代表的_女字量為5
如果限位6信號來了，那么‘‘限位，’代表的_女字量為6
如果限位7信號來了，那么“限位”代表的數字量為7 ；如果設備運動方向1信號來了，那么“運動方向”代表的數字量為1 ；如果設備運動方向2信號來了，那么“運動方向”代表的數字量為2。信號采集單元S21，用以實時采集所述限位開關發(fā)出的限位信號以及所述設備運 行方向信號。條件判斷單元S23，用以檢測到有所述限位信號被觸發(fā)時，獲取與所述限位信號對 應的限位數字量點以及與所述設備運行方向信號對應的方向數字量點。條件判斷單元S23， 對“必須有限位信號被觸發(fā)”的條件進行判斷，即如果限位1信號或者限位2信號或者限位 3信號或者限位4信號或者限位5信號或者限位6信號或者限位7信號任一信號來了，那么 才開始后續(xù)的數學運算；否則，各種顯示狀態(tài)信號將保持不變；計算單元S24，用以建立基于所述限位數字量點和方向數字量點的路段數學模型， 將獲取的所述限位數字量點以及方向數字量點輸入所述路段數學模型，經運算輸出所述設 備的路段數字量點；并根據所述定義單元已設定的與所述限位開關之間路段對應的路段數 字量點，得到所述設備在所述限位開關之間的路段信息。作為一實施例，所述路段數學模型為路段數字量點=限位數字量點+方向數字量點-2，其中，所述設備為第一運行方 向時，所述方向數字量點取值為1 ；所述設備為第二運行方向時，所述方向數字量點取值為 2。輸出定義單元S25，定義各“站點”、“路段”信號點所對應的輸出信號。具體可定義 如下如果限位1信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點1”信號；如果限位2信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點2”信號；如果限位3信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點3”信號；如果限位4信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點4”信號；如果限位5信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點5”信號；如果限位6信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點6”信號；如果限位7信號來了，那么延時觸發(fā)顯示單元“站點7”信號；如果“路段”數字量為1，那么觸發(fā)顯示單元“路段1”信號；如果“路段”數字量為2，那么觸發(fā)顯示單元“路段2”信號；如果“路段”數字量為3，那么觸發(fā)顯示單元“路段3”信號；如果“路段”數字量為4，那么觸發(fā)顯示單元“路段4”信號；如果“路段”數字量為5，那么觸發(fā)顯示單元“路段5”信號；如果“路段”數字量為6，那么觸發(fā)顯示單元“路段6”信號。輸出單元S26，將控制結果輸出到顯示單元S27。顯示單元S27，顯示設備運行、定位的狀態(tài)。需要指出的是，本發(fā)明所述的一種基于限位的設備運行的定位系統(tǒng)200與所述的 一種基于限位的設備運行的定位方法100，兩者在原理及實施例上是相同或類似的，故重復 部分不再贅述。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質精神范圍內，對以上實施例的變化、變 型都將落在本發(fā)明的權利要求書范圍內。
權利要求
1.一種基于限位的設備運行的定位方法，其特征在于，包括以下步驟在所述設備運行的路徑依次設置若干限位開關，按照所述限位開關的順序依次遞增的 設定與其發(fā)出的限位信號對應的限位數字量點，設定與所述限位開關之間路段對應的路段 數字量點，設定與所述設備運行方向對應的方向數字量點；實時采集所述限位開關發(fā)出的限位信號以及所述設備運行方向信號，當檢測到有所述 限位信號被觸發(fā)時，獲取與所述限位信號對應的限位數字量點以及與所述設備運行方向信 號對應的方向數字量點；建立基于所述限位數字量點和方向數字量點的路段數學模型，將獲取的所述限位數字 量點以及方向數字量點輸入所述路段數學模型，經運算輸出所述設備的路段數字量點；根據上步驟輸出的所述設備的路段數字量點，并根據已設定的與所述限位開關之間路 段對應的路段數字量點，得到所述設備在所述限位開關之間的路段信息。
2.如權利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述路段數學模型為路段數字量點=限位數字量點+方向數字量點_2，其中，所述設備為第一運行方向時， 所述方向數字量點取值為1 ；所述設備為第二運行方向時，所述方向數字量點取值為2。
3.如權利要求1或2所述的定位方法，其特征在于，所述方法包括自動模型方式和手動 模型方式，所述自動模型方式中設備的運行停止處為限位開關上，所述手動模型方式中設 備的運行停止處為任意位置。
4.如權利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述方法還包括將實時采集到的限位 信號所對應的限位開關位置以及最終輸出的所述設備的路段信息進行顯示的步驟，其中對 所述限位信號所對應的限位開關位置進行預定時間的延遲顯示。
5.一種基于限位的設備運行的定位系統(tǒng)，其包括按照所述設備運行的路徑依次設置的 若干限位開關，其特征在于，還包括輸入定義單元，用以按照所述限位開關的順序依次遞增的設定與其發(fā)出的限位信號對 應的限位數字量點，并設定與所述限位開關之間路段對應的路段數字量點，以及設定與所 述設備運行方向對應的方向數字量點；信號采集單元，用以實時采集所述限位開關發(fā)出的限位信號以及所述設備運行方向信號；條件判斷單元，用以檢測到有所述限位信號被觸發(fā)時，獲取與所述限位信號對應的限 位數字量點以及與所述設備運行方向信號對應的方向數字量點；計算單元，用以建立基于所述限位數字量點和方向數字量點的路段數學模型，將獲取 的所述限位數字量點以及方向數字量點輸入所述路段數學模型，經運算輸出所述設備的路 段數字量點；并根據所述定義單元已設定的與所述限位開關之間路段對應的路段數字量 點，得到所述設備在所述限位開關之間的路段信息。
6.如權利要求5所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述路段數學模型為路段數字量點=限位數字量點+方向數字量點_2，其中，所述設備為第一運行方向時， 所述方向數字量點取值為1 ；所述設備為第二運行方向時，所述方向數字量點取值為2。
7.如權利要求5或6所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括自動模型方式和手動 模型方式，所述自動模型方式中設備的運行停止處為限位開關上，所述手動模型方式中設 備的運行停止處為任意位置。
8.如權利要求7所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括輸出定義單元、輸出單 元及顯示單元，所述輸出定義單元定義采集到的限位信號所對應的限位開關位置以及最終 輸出的所述設備的路段信息所對應的輸出信號，所述輸出單元將所述輸出信號輸出至所述 顯示單元進行顯示。
9.如權利要求8所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示單元對所述限位信號所對應 的限位開關位置的輸出信號進行預定時間的延遲顯示。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種基于限位的設備運行的定位方法及定位系統(tǒng)，其引進了路段數學模型進行控制，將采集到的限位信號和設備運行方向信號輸入所述路段數學模型進行運算，最后輸出所述設備所處的路段信息，即該設備處于各限位開關的哪一路段，并在顯示單元進行顯示。本發(fā)明控制流程簡單，便于程序的設計，能保證程序的健壯性和自糾錯能力。另外，本發(fā)明應用范圍廣，只要設備進行往返兩個方向運行時，途中需要通過限位開關來判斷其運行中或停止時所處的位置，均可以運用此發(fā)明。例如，地鐵軌道的運行，鋼包臺車的運行，除塵狗窩門的打開和關閉，測溫、取樣槍的上升和下降等。
文檔編號G05D3/14GK102129253SQ201010022830
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權日2010年1月14日
發(fā)明者王昌才 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司