一種魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)，包括電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及用于向電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送控制命令的控制裝置，控制裝置包括人機(jī)界面模塊、計(jì)算電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制曲線的DSP控制模塊、獲取電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的邏輯控制電路的FPGA控制模塊。人機(jī)界面模塊包括內(nèi)置的CPU、與CPU相連接的觸摸屏。DSP控制模塊與CPU相連接，F(xiàn)PGA控制模塊分別與DSP控制模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置相連接。該魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)采用DSP控制模塊和FPGA控制模塊實(shí)現(xiàn)優(yōu)化了的魚鉤抖動(dòng)控制，精確的控制電動(dòng)機(jī)做出模擬人工釣魚的各種抖動(dòng)動(dòng)作，降低了脫鉤率。
【專利說明】
一種魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及魷魚釣機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]魷魚釣機(jī)是遠(yuǎn)洋魷釣漁業(yè)中最基本的生產(chǎn)工具，是一種為了減低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率、使用機(jī)器代替人進(jìn)行工作以實(shí)現(xiàn)漁業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的工具。魷魚釣機(jī)一般具有自動(dòng)放線、誘捕、起線、卷線和脫魚功能，主要由控制系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行元件三部分組成?？刂启滛~釣機(jī)進(jìn)行工作的控制系統(tǒng)類型可分為三種:I)機(jī)械控制型，利用機(jī)械原理控制構(gòu)件運(yùn)行；2)基本電控型，控制部分為一般的控制電路，如集成數(shù)字電路和微型繼電器等;3)電腦型，控制部分由計(jì)算機(jī)控制，如單片機(jī)和可編程控制器等。
[0003]如授權(quán)公告號(hào)為CN20461681IU(申請(qǐng)?zhí)枮?01520036438.5)的中國(guó)實(shí)用新型專利《新型魷釣機(jī)器人控制系統(tǒng)》，授權(quán)公告號(hào)為CN202760028U(申請(qǐng)?zhí)枮?01220284644.4)的中國(guó)實(shí)用新型專利《魷魚釣機(jī)》，以及授權(quán)公告號(hào)為CN202634350U(申請(qǐng)?zhí)枮?01220212016.5)的中國(guó)實(shí)用新型專利《一種適用于魷魚釣機(jī)的控制電路》，其中公開的的魷魚釣機(jī)的系統(tǒng)均簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)電機(jī)的位置檢測(cè)、電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和調(diào)速。但這些魷魚釣機(jī)很難實(shí)現(xiàn)電機(jī)復(fù)雜動(dòng)作的精確控制，存在脫鉤率高、抖動(dòng)模式尚待優(yōu)化、最高荷載偏低等問題，很難達(dá)到手釣的效果O
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種對(duì)魷魚釣機(jī)動(dòng)作控制精度高、能夠優(yōu)化抖動(dòng)模式進(jìn)而降低脫鉤率的魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種魷魚釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)，包括電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及用于向所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送控制命令的控制裝置，其特征在于:所述控制裝置包括
[0006]人機(jī)界面模塊，包括內(nèi)置的CPU、與所述CPU相連接的觸摸屏；
[0007]DSP控制模塊，與所述人機(jī)界面模塊中的CPU相連接，根據(jù)釣魚工藝進(jìn)行曲線擬合計(jì)算和速度前瞻計(jì)算以形成電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制曲線；
[0008]FPGA控制模塊，分別與所述DSP控制模塊和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置相連接，接收DSP控制模塊傳送的電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制曲線數(shù)據(jù)并通過插補(bǔ)計(jì)算和伺服控制計(jì)算獲取電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的邏輯控制電路，同時(shí)接收所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置反饋的電機(jī)的速度和位置數(shù)據(jù)；
[0009]方便地，還包括有上位機(jī)，所述上位機(jī)與所述人機(jī)界面模塊內(nèi)的CPU通過總線通訊連接。
[0010]優(yōu)選地，所述CPU包括相互連接的PLC控制核和數(shù)控控制核。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:該魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)在采用DSP控制模塊和FPGA控制模塊實(shí)現(xiàn)優(yōu)化了魚鉤的抖動(dòng)控制，精確的控制電動(dòng)機(jī)做出模擬人工釣魚的各種抖動(dòng)動(dòng)作，降低了脫鉤率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]如圖1所示，本實(shí)施例中的魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)，包括電機(jī)1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2、控制裝置3、上位機(jī)4。
[0015]電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2分別與電機(jī)I和控制裝置3相連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2根據(jù)控制裝置3的控制命令實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)I的驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而電機(jī)I實(shí)現(xiàn)放線、抖動(dòng)、收線等動(dòng)作，進(jìn)而完成魷魚的釣取。
[0016]控制裝置3包括有人機(jī)界面模塊31、DSP控制模塊32、FPGA控制模塊33。
[0017]其中人機(jī)界面模塊31采用現(xiàn)有的HMI模塊，該人機(jī)界面模塊31包括內(nèi)置的CPU311以及與CPU311相連接的觸摸屏312。其中CPU311為雙核的CPU，該CPU311包括相互連接的PLC控制核301和數(shù)控控制核302，在工作過程中，PLC控制核301運(yùn)行其中的PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)總的步驟控制，而數(shù)控控制核302中則相應(yīng)的控制整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)控工藝并在觸摸屏312上顯示相應(yīng)的工藝動(dòng)態(tài)狀態(tài)和實(shí)時(shí)的工藝參數(shù)。該CPU311電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2相連接，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)I參數(shù)的設(shè)置和啟?？刂啤?br>[0018]DSP控制模塊32采用現(xiàn)有的DSP芯片，該DSP控制模塊32與人機(jī)界面模塊31中的CPU311相連接，根據(jù)釣魚工藝進(jìn)行曲線擬合計(jì)算和速度前瞻計(jì)算以形成電機(jī)I完成放線、抖動(dòng)、收線的運(yùn)動(dòng)控制曲線。
[0019]FPGA控制模塊33采用現(xiàn)有的FPGA芯片，該FPGA控制模塊33分別與DSP控制模塊32和電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2相連接，接收DSP控制模塊32傳送的電機(jī)I的運(yùn)動(dòng)控制曲線數(shù)據(jù)并通過插補(bǔ)計(jì)算和伺服控制計(jì)算獲取電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2的邏輯控制電路，同時(shí)接收電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2反饋的電機(jī)I的速度和位置數(shù)據(jù)。
[0020]上位機(jī)4與人機(jī)界面模塊31內(nèi)的CPU311通過總線通訊連接，上位機(jī)4可以獲取CPU311中的所有數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)魷魚釣機(jī)工作的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0021]該魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)在使用前，根據(jù)釣魚工藝的卷動(dòng)速度特點(diǎn)，通過現(xiàn)有的曲線擬合算法和速度前瞻算法以訓(xùn)練獲取電機(jī)I的運(yùn)動(dòng)控制曲線，即獲取電機(jī)I的功率控制參數(shù)。根據(jù)電機(jī)I的運(yùn)動(dòng)控制曲線，F(xiàn)PGA控制模塊33中利用通過插補(bǔ)計(jì)算和伺服控制計(jì)算獲取電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2的邏輯控制電路。
[0022]該魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)在使用時(shí)，通過觸摸屏312輸入電機(jī)I的控制參數(shù)，CPU311接收電機(jī)I的控制參數(shù)并傳送至電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2中。啟動(dòng)電機(jī)I，根據(jù)FPGA控制模塊33的控制，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)I進(jìn)行放線工作，即電機(jī)I帶動(dòng)傳送裝置工作，進(jìn)而將魚線放至到釣魚深度。然后FPGA控制模塊33的控制驅(qū)動(dòng)裝置繼而驅(qū)動(dòng)電機(jī)I產(chǎn)生模擬人工釣魚的各種抖動(dòng)動(dòng)作，從而促使魷魚上鉤。隨著魚線的抖動(dòng)，魚線不斷的上卷，當(dāng)魚線上升至設(shè)定位置，即完成了收線。在釣魚的整個(gè)過程中，F(xiàn)PGA控制模塊33接收電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2反饋的電機(jī)I的速度和位置數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA控制模塊33將這些數(shù)據(jù)反饋至DSP控制模塊32以調(diào)整對(duì)電機(jī)I的控制，方便實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)I的閉環(huán)控制。同時(shí)這些數(shù)據(jù)被傳送至CPU311中，進(jìn)而顯示在觸摸屏312中以供查看，上位機(jī)4通過與CPU311的通信實(shí)時(shí)獲取CPU311中的數(shù)據(jù)，進(jìn)而方便上位機(jī)4中對(duì)釣魚步驟及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)，包括電機(jī)(I)、用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)動(dòng)作的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(2)及用于向所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(2)發(fā)送控制命令的控制裝置(3)，其特征在于:所述控制裝置(3)包括 人機(jī)界面模塊(31)，包括內(nèi)置的CRJ(311)、與所述CRJ(311)相連接的觸摸屏(312); DSP控制模塊(32)，與所述人機(jī)界面模塊(31)中的CPU(311)相連接，根據(jù)釣魚工藝進(jìn)行曲線擬合計(jì)算和速度前瞻計(jì)算以形成電機(jī)(I)的運(yùn)動(dòng)控制曲線； FPGA控制模塊(33)，分別與所述DSP控制模塊(32)和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(2)相連接，接收DSP控制模塊(32)傳送的電機(jī)(I)的運(yùn)動(dòng)控制曲線數(shù)據(jù)并通過插補(bǔ)計(jì)算和伺服控制計(jì)算獲取電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(2)的邏輯控制電路，同時(shí)接收所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(2)反饋的電機(jī)(I)的速度和位置數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括有上位機(jī)(4)，所述上位機(jī)(4)與所述人機(jī)界面模塊(31)內(nèi)的CPU(311)通過總線通訊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的魷魚自動(dòng)釣機(jī)的集成控制系統(tǒng)，其特征在于:所述CPU(311)包括相互連接的PLC控制核(301)和數(shù)控控制核(302)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK205485486SQ201620223097
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】倪海鷹, 禹新路, 劉光耀, 王朝輝
【申請(qǐng)人】舟山市慧峰現(xiàn)代海洋漁業(yè)裝備科技有限公司