一種基于plc的模塊化機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及PLC控制編寫(xiě)技術(shù)領(lǐng)域，具體地是涉及一種基于PLC的模塊化機(jī)器人 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)控制過(guò)程中往往需要進(jìn)行大量的控制程序編制工作，而目前傳統(tǒng)的 編程方法和先進(jìn)的控制應(yīng)用要求之間形成了一個(gè)矛盾。傳統(tǒng)的方法是按被控制單元的需要 來(lái)按部就班的寫(xiě)邏輯控制指令。由于沒(méi)有找到各單元運(yùn)作的共同規(guī)律，當(dāng)幾個(gè)不同的功能 部分，由不同的人員分別進(jìn)行編程時(shí)，極大妨礙了控制程序編制水平的提高以及后期的生 產(chǎn)調(diào)試及設(shè)備維護(hù)，同時(shí)數(shù)控機(jī)床的控制效果也很難在編程層次得到良好的保障。即不僅 程序適應(yīng)性差，同時(shí)與消耗工程師工時(shí)多。
[0003] 因此，本發(fā)明的發(fā)明人亟需構(gòu)思一種新技術(shù)以改善其問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種基于PLC的模塊化機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)及方法，其可以有效 的解決機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)控制程序適應(yīng)性差的問(wèn)題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] 一種基于PLC的模塊化機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：
[0007] 輸入設(shè)置模塊，用于在觸摸屏上選定工作單元，對(duì)每一所述工作單元進(jìn)行編號(hào)，同 時(shí)按照編號(hào)順序?yàn)槊恳凰龉ぷ鲉卧O(shè)定位置關(guān)鍵點(diǎn)，其中所述位置關(guān)鍵點(diǎn)包括兩個(gè)或者 兩個(gè)以上的位置點(diǎn)，每個(gè)沖床或機(jī)器人為一個(gè)工作單元；
[0008] 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊，用于實(shí)時(shí)收集每一所述工作單元的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求信息并將 其發(fā)送給PLC，其中所述狀態(tài)信息包括當(dāng)前的位置點(diǎn)，所述請(qǐng)求信息包括請(qǐng)求進(jìn)入的位置 點(diǎn)、動(dòng)作執(zhí)行信息；
[0009]PLC控制模塊，用于通過(guò)對(duì)所有工作單元的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求信息進(jìn)行分析，判 斷出是否可以響應(yīng)每一所述工作單元的請(qǐng)求信息，若可以響應(yīng)則該工作單元按照其請(qǐng)求信 息執(zhí)行，反之則該工作單元進(jìn)入預(yù)設(shè)位置等待。
[0010] 進(jìn)一步地，所述PLC控制模塊具體包括：
[0011] 寄存器模組，用于通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊將每一工作單元的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求信息 分別存入到不同地址的寄存器中，每一所述寄存器中預(yù)設(shè)有通用的功能指令；
[0012] 解碼模組，用于通過(guò)解碼指令把位于不同地址的寄存器中的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求 信息解碼出來(lái)并發(fā)送給判斷模組；
[0013] 所述判斷模組，用于判斷每一工作單元請(qǐng)求進(jìn)入的位置點(diǎn)是否與其他工作單元的 當(dāng)前位置點(diǎn)和/或請(qǐng)求進(jìn)入的位置點(diǎn)有沖突，若無(wú)沖突，則該工作單元通過(guò)調(diào)用其寄存器 內(nèi)的功能指令執(zhí)行其請(qǐng)求信息，反之則該工作單元和與其發(fā)生沖突的工作單元進(jìn)入預(yù)設(shè)位 置等待同時(shí)發(fā)出警報(bào)。
[0014] 進(jìn)一步地，所述解碼指令為DECO解碼指令。
[0015] 進(jìn)一步地，所述現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊通過(guò)采集每一所述工作單元的I/O信號(hào)來(lái)獲取其狀 態(tài)f目息和請(qǐng)求彳目息。
[0016] 進(jìn)一步地，所述位置關(guān)鍵點(diǎn)包括三個(gè)位置點(diǎn)，分別為上游位置點(diǎn)、中間位置點(diǎn)和下 游位置點(diǎn)，所述預(yù)設(shè)位置為該工作單元的中間位置點(diǎn)。
[0017] 一種基于PLC的模塊化機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制方法，包括如下步驟：
[0018] S1 :在觸摸屏上選定工作單元，對(duì)每一所述工作單元進(jìn)行編號(hào)，同時(shí)按照編號(hào)順序 為每一所述工作單元設(shè)定位置關(guān)鍵點(diǎn)，其中所述位置關(guān)鍵點(diǎn)包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上的位置 點(diǎn)，每個(gè)沖床或機(jī)器人為一個(gè)工作單元；
[0019] S2 :實(shí)時(shí)收集每一所述工作單元的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求信息并將其發(fā)送給PLC， 其中所述狀態(tài)信息包括當(dāng)前的位置點(diǎn)，所述請(qǐng)求信息包括請(qǐng)求進(jìn)入的位置點(diǎn)、動(dòng)作執(zhí)行信 息；
[0020] S3 :PLC通過(guò)對(duì)所有工作單元的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求信息進(jìn)行分析，判斷出是否可 以響應(yīng)每一所述工作單元的請(qǐng)求信息，若可以響應(yīng)則該工作單元按照其請(qǐng)求信息執(zhí)行，反 之則該工作單元進(jìn)入預(yù)設(shè)位置等待。
[0021] 進(jìn)一步地，所述步驟S3具體包括：
[0022] S31 :通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊將每一工作單元的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求信息分別存入到 不同地址的寄存器中，每一所述寄存器中預(yù)設(shè)有通用的功能指令；
[0023] S32 :通過(guò)解碼指令把位于不同地址的寄存器中的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求信息解碼 出來(lái)；
[0024] S33:判斷每一工作單元請(qǐng)求進(jìn)入的位置點(diǎn)是否與其他工作單元的當(dāng)前位置點(diǎn)和 /或請(qǐng)求進(jìn)入的位置點(diǎn)有沖突，若無(wú)沖突，則該工作單元通過(guò)調(diào)用其寄存器內(nèi)的功能指令執(zhí) 行其請(qǐng)求信息，反之則該工作單元和與其發(fā)生沖突的工作單元進(jìn)入預(yù)設(shè)位置等待同時(shí)發(fā)出 警報(bào)。
[0025] 進(jìn)一步地，所述步驟S32中的解碼指令為DEC0解碼指令。
[0026] 進(jìn)一步地，所述步驟S2中通過(guò)采集每一所述工作單元的I/O信號(hào)來(lái)獲取其狀態(tài)信 息和請(qǐng)求信息。
[0027] 進(jìn)一步地，所述位置關(guān)鍵點(diǎn)包括三個(gè)位置點(diǎn)，分別為上游位置點(diǎn)、中間位置點(diǎn)和下 游位置點(diǎn)，所述預(yù)設(shè)位置為該工作單元的中間位置點(diǎn)。
[0028] 采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少包括如下有益效果：
[0029] 本發(fā)明所述的基于PLC的模塊化機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)及方法，通過(guò)PLC的邏輯設(shè) 定來(lái)實(shí)現(xiàn)，把現(xiàn)場(chǎng)采集的所有I/O信號(hào)都移入相應(yīng)地址的寄存器中，再用解碼指令把寄存 器中的信號(hào)解碼到邏輯判斷程序塊里，所有單元的邏輯判斷程序塊只有地址不同，其他都 相同。在新增一個(gè)工作單元時(shí)，只需在程序中增加一個(gè)地址塊即可，從而有效的解決機(jī)器人 現(xiàn)場(chǎng)控制程序適應(yīng)性差的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1為本發(fā)明所述的基于PLC的模塊化機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖2為本發(fā)明所述的基于PLC的模塊化機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 如圖1所示，為符合本實(shí)施例的一種基于PLC的模塊化機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，包 括：
[0035] 輸入設(shè)置模塊，用于在觸摸屏上選定工作單元，對(duì)每一所述工作單元進(jìn)行編號(hào)，同 時(shí)按照編號(hào)順序?yàn)槊恳凰龉ぷ鲉卧O(shè)定位置關(guān)鍵點(diǎn)，其中所述位置關(guān)鍵點(diǎn)包括兩個(gè)或者 兩個(gè)以上的位置點(diǎn)，所述位置點(diǎn)可以為具體的坐標(biāo)位置點(diǎn)，也可以為上下游工作單元的運(yùn) 行順序，每個(gè)沖床或機(jī)器人為一個(gè)工作單元；
[0036] 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊，用于實(shí)時(shí)收集每一所述工作單元的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求信息并將 其發(fā)送給PLC，其中所述狀態(tài)信息包括當(dāng)前的位置點(diǎn)，所述請(qǐng)求信息包括請(qǐng)求進(jìn)入的位置 點(diǎn)、動(dòng)作執(zhí)行信息；
[0037] PLC控制模塊，用于通過(guò)對(duì)所有工作單元的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求信息進(jìn)行分析，判 斷出是否可以響應(yīng)每一所述工作單元的請(qǐng)求信息，若可以響應(yīng)則該工作單元按照其請(qǐng)求信 息執(zhí)行，反之則該工作單元進(jìn)入預(yù)設(shè)位置等待。
[0038] 進(jìn)一步地，所述PLC控制模塊具體包括：
[0039] 寄存器模組，用于通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊將每一工作單元的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求信息 分別存入到不同地址的寄存器中，每一所述寄存器中預(yù)設(shè)有通用的功能指令；所述通用的 功能指令包括但不限于啟動(dòng)、急停、終止外還有設(shè)備上下游交接，現(xiàn)場(chǎng)傳感器反饋，氣壓反 饋，門(mén)鎖反饋。所述報(bào)警信號(hào)有故障信號(hào)，電壓異常信號(hào)，安全門(mén)非法闖入信號(hào)，設(shè)備過(guò)載， 工件跌落，急停按鈕未復(fù)位等。
[0040] 解碼模組，用于通過(guò)解碼指令把位于不同地址的寄存器中的狀態(tài)信息和/或請(qǐng)求 信息解碼出來(lái)并發(fā)送給判斷模組；
[0041] 所述判斷模組，即邏輯判斷程序塊，用于判斷每一工作單元請(qǐng)求進(jìn)入的位置點(diǎn)是 否與其他工作單元的當(dāng)前位置點(diǎn)和/或請(qǐng)求進(jìn)入的位置點(diǎn)有沖突，若無(wú)沖突，則該工作單 元通過(guò)調(diào)用其寄存器內(nèi)的功能指令執(zhí)行其請(qǐng)求信息，反之則該工作單元和與其發(fā)生沖突的 工作單元進(jìn)入預(yù)設(shè)位置等待同時(shí)發(fā)出警報(bào)，等待工作人員確認(rèn)來(lái)保證程序控制的準(zhǔn)確性和 安全性。
[0042] 優(yōu)選地，所述解碼指令為DEC0解碼指令。優(yōu)選部分解碼指令如下：
[0043]
[0044]

[0045]
[0046]
[0047] 優(yōu)選地，所述現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊通過(guò)采集每一所述工作單元的I/O信號(hào)來(lái)獲取其狀態(tài) 信息和請(qǐng)求信息。由于其為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)技術(shù)手段，故此處不再贅述。
[0048] 優(yōu)選地，所述位置關(guān)鍵點(diǎn)包括三個(gè)位置點(diǎn)，分別為上游位置點(diǎn)、中間位置點(diǎn)和下游 位置點(diǎn)，所述預(yù)設(shè)位置為該工作單元的中間位置點(diǎn)。具體地針對(duì)機(jī)器人對(duì)其的動(dòng)作設(shè)置上 游、中間和下游三個(gè)位置點(diǎn)，對(duì)沖床則設(shè)有滑塊上中下三個(gè)點(diǎn)作為時(shí)序參考。每個(gè)被加入產(chǎn) 線(xiàn)的模塊，其運(yùn)動(dòng)都需要PLC判斷上游，或下游設(shè)備是否與它位置沖突，如第一臺(tái)機(jī)器人在 下游，則第二臺(tái)機(jī)器人不能進(jìn)入它的上游。
[0049] 本實(shí)施例通過(guò)PLC的邏輯設(shè)定來(lái)實(shí)現(xiàn)，把現(xiàn)場(chǎng)采集的所有I/O信號(hào)都移入相應(yīng)地 址的寄存器中，再用解碼指令把寄存器中的信號(hào)解碼到邏輯判斷程序塊里，所有單元的邏 輯判斷程序塊只有地址不同，其他都相同。在新增一個(gè)單元時(shí)，只需在程序中增加一個(gè)地址 塊即可，有效的解決機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)控制程序適應(yīng)性差的問(wèn)題。
[0050] 實(shí)施例2
[0051] 如圖2所示，為符合本實(shí)施例的一種基于PLC的模塊化機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制方法，包括 如下步驟：
[0052] S1 :在觸摸屏上選定工作單元，對(duì)每一所述工作單元進(jìn)行編號(hào)，同時(shí)按照編號(hào)順序 為每一所述工作單元設(shè)定位置關(guān)鍵點(diǎn)，其中所述位置關(guān)鍵點(diǎn)包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上的位置 點(diǎn)，所