[發明專利]一種對定位對象進行定位的方法和裝置

有效

• 申請號: 200610111042.8
• 申請日: 2006-08-11
• 公開（公告）號: CN101122787A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 恒光雅也;林江華;原宏
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所
• 代理人: 徐申民

技術領域

本發明涉及工業控制領域，尤其涉及一種對定位對象進行定位的方法和裝置。

背景技術

經過了30多年的發展，可編程控制器(Programmable?Logic?Controller，PLC)目前已經成為一種最重要、最普及、應用場合最多的工業控制器。現在，PLC已經進入了包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領域。

圖1是顯示現有的PLC的硬件結構的示范性的示意圖。其包括處理單元，存儲器，輸入/輸出單元，通信接口及電源(未圖示)等。

處理單元10分別連接存儲器，輸入/輸出單元和通信接口，是PLC的運算和控制中心。

存儲器根據其在PLC中的作用，分為以下3種：只讀存儲器11(Read?Only?Memory，ROM)，用戶存儲器12(User?Memory，UM)和工作數據存儲器13(Work?Random?Access?Memory，Work?RAM)。ROM11用于存儲PLC的系統程序，用戶不能更改。UM12用于存儲用戶根據功能要求而編寫的應用程序(即梯形圖：Ladder?Program)。工作數據存儲器13用于存儲工作數據，工作數據是PLC運行時經常變化、經常存取的一些數據。工作數據存儲器13例如還包括與輸入單元對應的輸入寄存器(未圖示)以及作為各種內部寄存器的元件寄存器(未圖示)等。

輸入/輸出單元使得PLC通過其與工業現場相聯系，例如可以包括輸入接口16和模擬輸出接口18等。輸入接口16接收操作指令、現場的狀態信息和通過編碼器18輸出的反饋脈沖等。模擬輸出接口15將控制信號等通過輸出電路輸出以驅動接觸器、電機等執行元件。

通信接口例如可以包括串行通信接口14等。PLC利用串行通信接口14或以太網接口(未圖示)與諸如變頻器17的外部設備通信。

近年來，利用PLC控制變頻器，并由變頻器帶動電機對諸如生產流水線等定位對象進行定位，已經成為工業生產中普遍應用的定位方法。

圖2是顯示現有的PLC的整體處理過程的流程圖。

首先，PLC通電后進行初始化處理。然后進入循環工作過程，一次循環過程可歸納為四個工作階段。

通用處理階段：進行硬件檢查、用戶存儲器檢查等。檢查正常后，才能進行下面的操作；若有異常情況，則根據錯誤的嚴重程度發出報警或停止PLC運行。

命令執行處理階段：處理單元對用戶程序即梯形圖進行解釋、執行；從輸入寄存器、元件寄存器中讀取狀態；根據用戶程序給出的邏輯關系進行運算，并將運算結果寫入元件寄存器或其他數據內存區域。

輸入/輸出單元刷新處理階段：在此階段PLC進行輸入/輸出單元的刷新處理。

外圍服務設備處理階段：完成與外設端口(也是一種輸入/輸出單元)連接的外圍設備(如變頻器)的通信處理等。

圖3是顯示現有的通過PLC控制變頻器對定位對象進行定位控制的系統構成的示范性示意圖。該系統包括可編程邏輯控制器31，變頻器32，電機33，編碼器34和定位對象35。

現有技術中的定位方法中，用戶事先在PLC31中設定一些操作量，如目標脈沖輸出量M，啟動脈沖頻率f_start，目標脈沖頻率f_object，加速比率r₊和減速比率r_-等。

目標脈沖輸出量M對應期望的電機的運行量，即對應電機帶動定位對象移動的總距離。

啟動脈沖頻率對應電機的啟動速度，目標脈沖頻率對應電機在恒速時的速度。加速比率表示電機在加速過程中脈沖頻率周期遞增的比率，減速比率表示電機在減速過程中脈沖頻率周期遞減的比率。設定這些值，可以控制電機的整個運轉過程中的速度。

在PLC31的整體處理過程中，PLC31通過定時器實現中斷處理，來定期計算假想脈沖輸出量。定期計算的周期T可以由用戶根據實際經驗通過PLC31系統設定，例如為幾毫秒。該假想脈沖輸出量根據用戶設定的操作量而計算得到。

在第i個計算周期T內的假想脈沖輸出量Mi＝T*f_i，fi為該計算周期的脈沖頻率。例如，如果該計算周期為第0個計算周期，則其脈沖頻率為啟動脈沖頻率。

由于電機運轉過程可以包括加速過程，恒速過程和減速過程。如果電機高速停止，則不包括減速過程。因此，

如果該計算周期處于加速過程，則f_i＝f_start+r₊*i；

如果該計算周期處于恒速過程，則f_i＝f_object；