一種基于plc的模塊化機器人驅動控制系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及PLC控制編寫技術領域，具體地是涉及一種基于PLC的模塊化機器人 驅動控制系統及方法。
【背景技術】
[0002] 在機器人現場控制過程中往往需要進行大量的控制程序編制工作，而目前傳統的 編程方法和先進的控制應用要求之間形成了一個矛盾。傳統的方法是按被控制單元的需要 來按部就班的寫邏輯控制指令。由于沒有找到各單元運作的共同規律，當幾個不同的功能 部分，由不同的人員分別進行編程時，極大妨礙了控制程序編制水平的提高以及后期的生 產調試及設備維護，同時數控機床的控制效果也很難在編程層次得到良好的保障。即不僅 程序適應性差，同時與消耗工程師工時多。
[0003] 因此，本發明的發明人亟需構思一種新技術以改善其問題。
【發明內容】
[0004] 本發明旨在提供一種基于PLC的模塊化機器人驅動控制系統及方法，其可以有效 的解決機器人現場控制程序適應性差的問題。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：
[0006] 一種基于PLC的模塊化機器人驅動控制系統，包括：
[0007] 輸入設置模塊，用于在觸摸屏上選定工作單元，對每一所述工作單元進行編號，同 時按照編號順序為每一所述工作單元設定位置關鍵點，其中所述位置關鍵點包括兩個或者 兩個以上的位置點，每個沖床或機器人為一個工作單元；
[0008] 現場總線模塊，用于實時收集每一所述工作單元的狀態信息和/或請求信息并將 其發送給PLC，其中所述狀態信息包括當前的位置點，所述請求信息包括請求進入的位置 點、動作執行信息；
[0009]PLC控制模塊，用于通過對所有工作單元的狀態信息和/或請求信息進行分析，判 斷出是否可以響應每一所述工作單元的請求信息，若可以響應則該工作單元按照其請求信 息執行，反之則該工作單元進入預設位置等待。
[0010] 進一步地，所述PLC控制模塊具體包括：
[0011] 寄存器模組，用于通過現場總線模塊將每一工作單元的狀態信息和/或請求信息 分別存入到不同地址的寄存器中，每一所述寄存器中預設有通用的功能指令；
[0012] 解碼模組，用于通過解碼指令把位于不同地址的寄存器中的狀態信息和/或請求 信息解碼出來并發送給判斷模組；
[0013] 所述判斷模組，用于判斷每一工作單元請求進入的位置點是否與其他工作單元的 當前位置點和/或請求進入的位置點有沖突，若無沖突，則該工作單元通過調用其寄存器 內的功能指令執行其請求信息，反之則該工作單元和與其發生沖突的工作單元進入預設位 置等待同時發出警報。
[0014] 進一步地，所述解碼指令為DECO解碼指令。
[0015] 進一步地，所述現場總線模塊通過采集每一所述工作單元的I/O信號來獲取其狀 態f目息和請求彳目息。
[0016] 進一步地，所述位置關鍵點包括三個位置點，分別為上游位置點、中間位置點和下 游位置點，所述預設位置為該工作單元的中間位置點。
[0017] 一種基于PLC的模塊化機器人驅動控制方法，包括如下步驟：
[0018] S1 :在觸摸屏上選定工作單元，對每一所述工作單元進行編號，同時按照編號順序 為每一所述工作單元設定位置關鍵點，其中所述位置關鍵點包括兩個或者兩個以上的位置 點，每個沖床或機器人為一個工作單元；
[0019] S2 :實時收集每一所述工作單元的狀態信息和/或請求信息并將其發送給PLC， 其中所述狀態信息包括當前的位置點，所述請求信息包括請求進入的位置點、動作執行信 息；
[0020] S3 :PLC通過對所有工作單元的狀態信息和/或請求信息進行分析，判斷出是否可 以響應每一所述工作單元的請求信息，若可以響應則該工作單元按照其請求信息執行，反 之則該工作單元進入預設位置等待。
[0021] 進一步地，所述步驟S3具體包括：
[0022] S31 :通過現場總線模塊將每一工作單元的狀態信息和/或請求信息分別存入到 不同地址的寄存器中，每一所述寄存器中預設有通用的功能指令；
[0023] S32 :通過解碼指令把位于不同地址的寄存器中的狀態信息和/或請求信息解碼 出來；
[0024] S33:判斷每一工作單元請求進入的位置點是否與其他工作單元的當前位置點和 /或請求進入的位置點有沖突，若無沖突，則該工作單元通過調用其寄存器內的功能指令執 行其請求信息，反之則該工作單元和與其發生沖突的工作單元進入預設位置等待同時發出 警報。
[0025] 進一步地，所述步驟S32中的解碼指令為DEC0解碼指令。
[0026] 進一步地，所述步驟S2中通過采集每一所述工作單元的I/O信號來獲取其狀態信 息和請求信息。
[0027] 進一步地，所述位置關鍵點包括三個位置點，分別為上游位置點、中間位置點和下 游位置點，所述預設位置為該工作單元的中間位置點。
[0028] 采用上述技術方案，本發明至少包括如下有益效果：
[0029] 本發明所述的基于PLC的模塊化機器人驅動控制系統及方法，通過PLC的邏輯設 定來實現，把現場采集的所有I/O信號都移入相應地址的寄存器中，再用解碼指令把寄存 器中的信號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。在新增一個工作單元時，只需在程序中增加一個地址塊即可，從而有效的解決機器人 現場控制程序適應性差的問題。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發明所述的基于PLC的模塊化機器人驅動控制系統的結構示意圖；
[0031] 圖2為本發明所述的基于PLC的模塊化機器人驅動控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032] 下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0033] 實施例1
[0034] 如圖1所示，為符合本實施例的一種基于PLC的模塊化機器人驅動控制系統，包 括：
[0035] 輸入設置模塊，用于在觸摸屏上選定工作單元，對每一所述工作單元進行編號，同 時按照編號順序為每一所述工作單元設定位置關鍵點，其中所述位置關鍵點包括兩個或者 兩個以上的位置點，所述位置點可以為具體的坐標位置點，也可以為上下游工作單元的運 行順序，每個沖床或機器人為一個工作單元；
[0036] 現場總線模塊，用于實時收集每一所述工作單元的狀態信息和/或請求信息并將 其發送給PLC，其中所述狀態信息包括當前的位置點，所述請求信息包括請求進入的位置 點、動作執行信息；
[0037] PLC控制模塊，用于通過對所有工作單元的狀態信息和/或請求信息進行分析，判 斷出是否可以響應每一所述工作單元的請求信息，若可以響應則該工作單元按照其請求信 息執行，反之則該工作單元進入預設位置等待。
[0038] 進一步地，所述PLC控制模塊具體包括：
[0039] 寄存器模組，用于通過現場總線模塊將每一工作單元的狀態信息和/或請求信息 分別存入到不同地址的寄存器中，每一所述寄存器中預設有通用的功能指令；所述通用的 功能指令包括但不限于啟動、急停、終止外還有設備上下游交接，現場傳感器反饋，氣壓反 饋，門鎖反饋。所述報警信號有故障信號，電壓異常信號，安全門非法闖入信號，設備過載， 工件跌落，急停按鈕未復位等。
[0040] 解碼模組，用于通過解碼指令把位于不同地址的寄存器中的狀態信息和/或請求 信息解碼出來并發送給判斷模組；
[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求進入的位置點是 否與其他工作單元的當前位置點和/或請求進入的位置點有沖突，若無沖突，則該工作單 元通過調用其寄存器內的功能指令執行其請求信息，反之則該工作單元和與其發生沖突的 工作單元進入預設位置等待同時發出警報，等待工作人員確認來保證程序控制的準確性和 安全性。
[0042] 優選地，所述解碼指令為DEC0解碼指令。優選部分解碼指令如下：
[0043]
[0044]
[0045]
[0046]
[0047] 優選地，所述現場總線模塊通過采集每一所述工作單元的I/O信號來獲取其狀態 信息和請求信息。由于其為本領域技術人員的常規技術手段，故此處不再贅述。
[0048] 優選地，所述位置關鍵點包括三個位置點，分別為上游位置點、中間位置點和下游 位置點，所述預設位置為該工作單元的中間位置點。具體地針對機器人對其的動作設置上 游、中間和下游三個位置點，對沖床則設有滑塊上中下三個點作為時序參考。每個被加入產 線的模塊，其運動都需要PLC判斷上游，或下游設備是否與它位置沖突，如第一臺機器人在 下游，則第二臺機器人不能進入它的上游。
[0049] 本實施例通過PLC的邏輯設定來實現，把現場采集的所有I/O信號都移入相應地 址的寄存器中，再用解碼指令把寄存器中的信號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。在新增一個單元時，只需在程序中增加一個地址 塊即可，有效的解決機器人現場控制程序適應性差的問題。
[0050] 實施例2
[0051] 如圖2所示，為符合本實施例的一種基于PLC的模塊化機器人驅動控制方法，包括 如下步驟：
[0052] S1 :在觸摸屏上選定工作單元，對每一所述工作單元進行編號，同時按照編號順序 為每一所述工作單元設定位置關鍵點，其中所述位置關鍵點包括兩個或者兩個以上的位置 點，所