一種自動化生產車間的控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動化生產車間的控制系統，包括遠程模塊、網絡模塊和終端模塊，其中，遠程模塊包括PC上位機或手機客戶端，網絡模塊包括路由器和WiFi網關，終端模塊包括終端協調器、終端節點、輪式機器人和加工機器；所述PC上位機、手機客戶端與路由器連接，其連接方式包括PC上位機與路由器有線連接，手機客戶端與路由器無線連接，PC上位機、手機客戶端通過互聯網與路由器連接；所述路由器與終端協調器連接；終端協調器通過終端節點與輪式機器人、加工機器連接。本實用新型通過建立一個由路由器和基于ZigBee技術的通信裝置組成的網絡，提供一個抗干擾的通信系統，并可以通過遠程控制現場的設備完成作業，以達到提高生產效率的目的。
【專利說明】
一種自動化生產車間的控制系統
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及電氣化領域，尤其涉及一種自動化生產車間的控制系統。
【背景技術】
[0002]目前，普遍的生產車間，包括三種運行模式。一、通過人工的操作進行上料、卸料和運輸，人工操作跟機器相比，由于人工操作的時候可能會存在一些疏忽或者失誤，例如在上料或者是在卸料的時候很可能會因為不小心碰到正在運轉的機器或者是其它東西，輕則可能損壞加工后的產品，重則很可能會對工作人員造成生命威脅。而且人工的操作是很難保證每次搬料都可以用力均勻，難免會存在不當的操作或者是失誤，這就大大地影響了產品的質量。如果機器在運行過程中，沒有及時地上料或者是卸料，則很可能對機器造成損壞。二、使用機器以配合工作人員完成這些工作，例如采用PLC開發的系統，但是這不能實現一對多控制，而且時延長，這種方式屬于半人工半智能。所以生產車間的每一臺加工機器還是需要一個人甚至多個人負責，以保證這臺機器的正常工作，這就大大地增加了操作人員的數量和生產的成本。三、使用其他無線技術開發的系統，但是生產車間是一個復雜的環境，周圍存在很大的電磁干擾信號和阻礙信號傳輸的物體，很容易丟失傳輸的數據，無法進行有效的數據傳輸。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型針對人工操作產生的效率和安全性問題，車間環境干擾問題，提供一種自動化生產車間的控制系統。
[0004]本實用新型采用的技術方案為一種自動化生產車間的控制系統，包括遠程模塊、網絡模塊和終端模塊，其特征在于:遠程模塊包括PC上位機或手機客戶端，網絡模塊包括路由器和WiFi網關，終端模塊包括終端協調器、終端節點、輪式機器人和加工機器;所述PC上位機、手機客戶端與路由器連接，其連接方式包括PC上位機與路由器有線連接，手機客戶端與路由器無線連接，PC上位機、手機客戶端通過互聯網與路由器連接;所述路由器與終端協調器連接;終端協調器通過終端節點與輪式機器人、加工機器連接，所述終端節點包括無線通訊系統、OLED顯示屏模塊和按鍵系統，通過串口的方式連接輪式機器人、加工機器，其中輪式機器人上的終端節點采用奇地址，加工機器上的終端節點采用偶地址。
[0005]優選地所述終端協調器與終端節點連接，搭建星形通信網絡以協調終端節點接收和發送數據。
[0006]優選地所述路由器與廣域網連接以搭建路由器局域網，使控制系統接入互聯網。
[0007]優選地所述終端協調器搭載有WiFi網關，該網關作為協議轉換器，實現由終端節點組成的局域網與由路由器組成的局域網連接。
[0008]優選地所述無線通訊系統采用ZigBee技術，組成包括終端節點和終端協調器的通信網絡，實現數據的接收和發送。
[0009]優選地所述WiFi網關包括無線收發模塊，通過串口與終端協調器連接，WiFi網關同時與路由器無線連接，WiFi網關作為中繼器，實現終端協調器與路由器無線連接，進行信息數據的傳輸。
[0010]本實用新型通過建立一個由路由器和基于ZigBee技術的通信裝置組成的網絡，提供一個抗干擾的通信系統，并可以通過遠程控制現場的設備完成作業，以達到提高生產效率的目的。
【附圖說明】
[0011]圖1所示為根據本實用新型的一種自動化生產車間的控制系統的示意圖；
[0012]圖2所示為根據本實用新型的一種自動化生產車間的控制過程的示意圖。
【具體實施方式】
[0013]結合下面的實施例對本實用新型進行解釋。
[0014]如圖1所示，一種自動化生產車間的控制系統，包括遠程模塊、網絡模塊和終端模塊，其特征在于:遠程模塊包括PC上位機或手機客戶端，網絡模塊包括路由器和WiFi網關，終端模塊包括終端協調器、終端節點、輪式機器人和加工機器；
[0015]所述PC上位機、手機客戶端與路由器連接，其連接方式包括PC上位機與路由器有線連接，手機客戶端與路由器無線連接，PC上位機、手機客戶端通過互聯網與路由器連接；
[0016]實際工廠中，一部分的PC上位機、手機客戶端會離終端的設備較近，此時PC使用有線連接和手機與路由器進行無線連接，都是有利于現場人員進行應急作業，同時考慮到遠程作業的問題，也支持PC和手機通過互聯網的方式與路由器相連，達到遠程控制的目的。
[0017]所述路由器與終端協調器連接；
[0018]終端協調器通過終端節點與輪式機器人、加工機器連接，所述終端節點包括無線通訊系統、OLED顯示屏模塊和按鍵系統，通過串口的方式連接輪式機器人、加工機器，其中輪式機器人上的終端節點采用奇地址，加工機器上的終端節點采用偶地址。
[0019]輪式機器人與加工機器是命令的執行者，終端節點是命令執行者的附屬器材，用于提供更多的功能，如無線通訊系統用于通信、OLED顯示屏模塊采用0.96寸液晶顯示屏，用于顯示終端節點和終端協調器的通信地址、運行模式和運行情況，按鍵系統為四行四列矩陣按鍵，用于手動輸入通信地址、模式選擇、系統調試和維護、輸入校驗碼，方便對單個控制節點的操作，另外通過奇偶地址區分輪式機器人和加工機器上的控制節點。
[0020]終端協調器與終端節點連接，搭建星形通信網絡以協調終端節點接收和發送數據。
[0021]路由器與廣域網連接以搭建路由器局域網，使控制系統接入互聯網。
[0022]控制系統接入互聯網，能提供更遠距離的控制能力。
[0023]終端協調器搭載有WiFi網關，該網關作為協議轉換器，實現由終端節點組成的局域網與由路由器組成的局域網連接。
[0024]無線通訊系統采用ZigBee技術，組成包括終端節點和終端協調器的通信網絡，實現數據的接收和發送。
[0025]ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術。ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。ZigBee協議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網絡層(NWK)、應用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。
[0026]WiFi網關包括ESP8266串口的WiFi無線收發模塊，通過串口與終端協調器連接，WiFi網關同時與路由器無線連接，WiFi網關作為中繼器，實現終端協調器與路由器無線連接，進行信息數據的傳輸。
[0027]如圖2所示，一種自動化生產車間的控制過程，第一步、三個模塊的初始化；第二步、PC上位機判斷初始化是否正常;第三步、PC上位機控制系統開啟；第四步、協調器(終端協調器)檢測是否有請求信息，有則進行下一步，沒有則結束流程;第五部、分析請求信息內容，如果是上料申請則分配最優的運輸車(輪式機器人)運料并反饋信息，如果是卸料申請則分配最優運輸車(輪式機器人)卸料并反饋信息;第六步、運輸車完成任務之后返回待命。
[0028]以上所述，只是本實用新型的較佳實施例而已，本實用新型并不局限于上述實施方式，只要其以相同的手段達到本實用新型的技術效果，都應屬于本實用新型的保護范圍。在本實用新型的保護范圍內其技術方案和/或實施方式可以有各種不同的修改和變化。
【主權項】
1.一種自動化生產車間的控制系統，包括遠程模塊、網絡模塊和終端模塊，其特征在于: 遠程模塊包括PC上位機或手機客戶端，網絡模塊包括路由器和WiFi網關，終端模塊包括終端協調器、終端節點、輪式機器人和加工機器； 所述PC上位機、手機客戶端與路由器連接，其連接方式包括PC上位機與路由器有線連接，手機客戶端與路由器無線連接，PC上位機、手機客戶端通過互聯網與路由器連接； 所述路由器與終端協調器連接； 終端協調器通過終端節點與輪式機器人、加工機器連接，所述終端節點包括無線通訊系統、OLED顯示屏模塊和按鍵系統，通過串口的方式連接輪式機器人、加工機器，其中輪式機器人上的終端節點采用奇地址，加工機器上的終端節點采用偶地址。2.根據權利要求1所述的一種自動化生產車間的控制系統，所述終端協調器與終端節點連接，搭建星形通信網絡以協調終端節點接收和發送數據。3.根據權利要求1所述的一種自動化生產車間的控制系統，所述路由器與廣域網連接以搭建路由器局域網，使控制系統接入互聯網。4.根據權利要求1所述的一種自動化生產車間的控制系統，所述終端協調器搭載有WiFi網關，該網關作為協議轉換器，實現由終端節點組成的局域網與由路由器組成的局域網連接。5.根據權利要求1所述的一種自動化生產車間的控制系統，所述無線通訊系統采用ZigBee技術，組成包括終端節點和終端協調器的通信網絡，實現數據的接收和發送。6.根據權利要求1所述的一種自動化生產車間的控制系統，所述WiFi網關包括無線收發模塊，通過串口與終端協調器連接，WiFi網關同時與路由器無線連接，WiFi網關作為中繼器，實現終端協調器與路由器無線連接，進行信息數據的傳輸。
【文檔編號】G05B19/418GK205644255SQ201620310833
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月13日
【發明人】戴楷龍, 張海業, 朱佳鵬, 蔡泳成
【申請人】深圳市正陽精密裝備有限公司