[發明專利]基于一體化控制器的自動化產線并行控制系統的控制方法

有效

• 申請號: 201910788501.3
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN110515358B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 趙挺;蔣小影;王凱
• 申請（專利權）人: 杭州芯控智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 杭州華知專利事務所(普通合伙) 33235
• 代理人: 張德寶

一種基于一體化控制器的自動化產線并行控制系統的控制方法，其中系統包括一體式控制器，所述一體式控制器包括運動控制模塊、過程控制模塊和EtherCAT主站模塊，一體式控制器通過EtherCAT總線與自動化產線設備連接，本發明利用EtherCAT總線高速率以分布時鐘特性，一次性下發多設備指令，實現自動化產線并行控制，綜合考慮一體式控制器性能，以及多軸聯動裝置與其他順序動作裝置的不同，實現產線設備的同步控制與非同步控制，根據設備應用不同場景，實現位置、速度、扭矩模式并行混合控制，縮短了控制周期，提高了過程控制實時性，降低了成本。

技術領域

本發明屬于自動化產線技術領域，具體涉及一種基于一體化控制器的自動化產線并行控制系統的控制方法。

背景技術

在現代化制造車間，尤其是隨著智能制造技術的發展，多種機器人以及大規模集成設備越來越多，這對現代化產線控制系統提出了更高的要求。如何在不增加控制系統復雜度的前提下，有效提高設備間的協作性，增強生產節拍，增強產品質量，成為制約現代化產線向高精尖再進一步的瓶頸。

目前針對集成自動化產線設備控制，多采用一主多輔控制系統：中央處理器通過CAN總線或普通以太網與多個終端設備控制器相連，中央處理器根據各終端控制器反饋數據信息以及控制設備優先級依次下發控制指令。專利CN103901861B提出將機械手臂伺服控制系統及機器視覺檢測系統分別通過CAN控制總線與中央控制處理器相連，共同組成伺服控制及視覺檢測控制系統。專利CN108345236A提出采用EtherCAT工業以太網作為上層通訊總線，連接中央控制器與終端控制器，增強控制系統實時性。

上述發明從一定程度上提高了生產效率，但仍存在一些不足：一主多輔控制方式延長了控制周期，降低了設備間的協作性，增加了成本；運動控制采用傳統總線，且控制方式為串行控制，限制了生產節拍。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足而提供種一種基于一體化控制器的自動化產線并行控制系統的控制方法，能夠有效縮短過程控制周期、增強設備間的協作性、提高控制系統的實時性。

本發明的技術方案如下：

一種基于一體化控制器的自動化產線并行控制系統的控制方法，包括一體式控制器，所述一體式控制器包括：

過程控制模塊，分析采集的傳感數據，下發控制指令給運動控制模塊；

運動控制模塊，接收過程控制模塊下發的控制指令，對伺服電機進行運動規劃，并將規劃數據保存到運動存儲區；

EtherCAT主站模塊，檢測到運動存儲區有規劃數據時，依次取出規劃數據下發到各從站；

一體式控制器通過EtherCAT總線與自動化產線設備連接；

其控制方法的步驟為：

過程控制模塊對控制過程進行規劃，并根據時序和反饋信息將具體任務發送給運動控制模塊；

運動控制模塊根據任務指令和驅動裝置參數完成對伺服電機的軌跡規劃，并將規劃數據保存到運動數據存儲區；

EtherCAT主站模塊檢測到有規劃數據時，周期性依次將規劃數據傳送到伺服驅動器，通過下發運動模式參數到各伺服驅動器，設置各伺服驅動控制模式，完成對驅動裝置的控制；

在上一步驟的同時，利用EtherCAT通訊分布時鐘特性，實現自動化產線設備的同步與非同步混合控制；利用同步控制方法，實現若干多軸聯動機構之間的并行、協作控制；利用非同步控制方法，實現若干順序動作機構之間的邏輯控制；所述自動化產線設備包括若干多軸聯動機構、若干順序動作機構和若干I/O拓展模塊；若干所述多軸聯動機構采用同步控制，若干所述順序動作機構和I/O拓展模塊采用非同步控制。

優選地，所述自動化產線包括泵電機壓裝站、泵葉輪裝配站和泵抽水測試站。