[發(fā)明專利]集成Tango設(shè)備服務(wù)的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011174794.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN112327740B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張學(xué)東;余冰;倪志高;安寶冉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05;H02P29/00
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 蔣海燕

本發(fā)明公開了一種集成Tango設(shè)備服務(wù)的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器，其特征在于，基于PC的運(yùn)動(dòng)控制器，其上嵌入部署有PLC控制程序、OPC?UA服務(wù)以及Tango設(shè)備服務(wù)；其中，所述運(yùn)動(dòng)控制器上的Tango設(shè)備服務(wù)通過(guò)Tango軟件總線與遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)的控制應(yīng)用服務(wù)程序建立通信鏈路，以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明提供一種集成Tango設(shè)備服務(wù)的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器，在其內(nèi)部設(shè)計(jì)部署電機(jī)對(duì)象的設(shè)備服務(wù)化，實(shí)現(xiàn)電機(jī)對(duì)象控制程序、設(shè)備服務(wù)程序的一體化設(shè)計(jì)、調(diào)試、部署。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的集成管理。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用在大規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(如電機(jī))的控制、管理中的集成Tango設(shè)備服務(wù)的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器。

背景技術(shù)

基于PC的運(yùn)動(dòng)控制器越來(lái)越多的應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，一方面帶來(lái)成本的降低，另一方由于自帶操作系統(tǒng)，可以部署軟件服務(wù)程序,更利于自動(dòng)化技術(shù)和IT技術(shù)的融合。在基于PC的運(yùn)動(dòng)控制器中，通訊服務(wù)程序(OPC-UA服務(wù)程序以及大科學(xué)裝置常用的Tango服務(wù)程序)可以駐留在現(xiàn)場(chǎng)控制器中，與現(xiàn)場(chǎng)控制程序一起調(diào)試、部署，對(duì)外提供統(tǒng)一服務(wù)調(diào)用接口，提高控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)部署、調(diào)試時(shí)間。

傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制器，由于本身軟硬件的限制，只能提供通訊協(xié)議級(jí)別的訪問(wèn)接口，遠(yuǎn)程通訊服務(wù)程序和控制應(yīng)用程序駐留在遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)上，現(xiàn)場(chǎng)控制對(duì)象進(jìn)行在線調(diào)試、升級(jí)調(diào)試時(shí)，需要占用大量的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間，影響系統(tǒng)的整體調(diào)試部署效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題和/或缺陷，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種集成Tango設(shè)備服務(wù)的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器，基于PC的運(yùn)動(dòng)控制器，其上嵌入部署有PLC控制程序、OPC-UA服務(wù)以及Tango設(shè)備服務(wù)；

其中，所述運(yùn)動(dòng)控制器上的Tango設(shè)備服務(wù)通過(guò)Tango軟件總線與遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)的控制應(yīng)用服務(wù)程序建立通信鏈路，以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

優(yōu)選的是，所述Tango設(shè)備服務(wù)通過(guò)OPC-UA服務(wù)訪問(wèn)運(yùn)動(dòng)控制器中的數(shù)據(jù)信息，OPC-UA服務(wù)通過(guò)遠(yuǎn)程ADS通訊協(xié)議與PLC控制程序進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

優(yōu)選的是，還包括對(duì)運(yùn)動(dòng)控制器的軟/硬件運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行確定，以及對(duì)PLC軟件電機(jī)對(duì)象OPC-UA服務(wù)接口、設(shè)備服務(wù)軟件電機(jī)接口進(jìn)行配置。

優(yōu)選的是，所述PLC軟件電機(jī)對(duì)象OPC-UA服務(wù)接口配置包括對(duì)PLC程序中對(duì)接口變量的定義，以及對(duì)OPC-UA通訊屬性的聲明。

優(yōu)選的是，所述PLC軟件以單電機(jī)為基本對(duì)象，單電機(jī)控制功能塊FB_AxisXXX數(shù)據(jù)接口包括命令數(shù)據(jù)Cmd、狀態(tài)數(shù)據(jù)State；

其中，內(nèi)部控制子程序循環(huán)執(zhí)行，循環(huán)讀取命令數(shù)據(jù)Cmd，以輸出狀態(tài)數(shù)據(jù)State且控制命令數(shù)據(jù)Cmd的所有Boolean控制命令采用上升沿觸發(fā)模式。

優(yōu)選的是，在設(shè)備服務(wù)軟件電機(jī)接口配置中，電機(jī)設(shè)備服務(wù)程序通過(guò)OPC-UA服務(wù)程序讀取PLC軟件電機(jī)對(duì)象的接口變量標(biāo)簽，基于Tango軟件框架實(shí)現(xiàn)電機(jī)設(shè)備服務(wù)；

其中，電機(jī)對(duì)象設(shè)備服務(wù)接口包括Device Properties、Commands和Attributes三類；

PLC軟件電機(jī)對(duì)象的Cmd接口的控制命令標(biāo)簽、命令參數(shù)標(biāo)簽與電機(jī)設(shè)備服務(wù)的Commands和Attributes接口對(duì)應(yīng)；

PLC軟件電機(jī)對(duì)象的State接口數(shù)據(jù)標(biāo)簽與電機(jī)設(shè)備服務(wù)的Attributes接口對(duì)應(yīng)。

優(yōu)選的是，所述Device Properties接口包含電機(jī)所在控制器地址及控制器中電機(jī)位置信息，以通過(guò)Device Properties接口確定電機(jī)所在控制器及控制器中電機(jī)的單元號(hào)和軸號(hào)；