一种基于PLC的模块化机器人驱动控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于PLC的模块化机器人驱动控制系统及方法，通过PLC的逻辑设定来实现，把现场采集的所有I/O信号都移入相应地址的寄存器中，再用DECO解码指令把寄存器中的信号解码到逻辑判断程序块里，所有单元的逻辑判断程序块只有地址不同，其他都相同。在新增一个工作单元时，只需在程序中增加一个地址块即可，有效的解决机器人现场控制程序适应性差的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及PLC控制编写技术领域，具体地是涉及一种基于PLC的模块 化机器人驱动控制系统及方法。

背景技术

在机器人现场控制过程中往往需要进行大量的控制程序编制工作，而目 前传统的编程方法和先进的控制应用要求之间形成了一个矛盾。传统的方法 是按被控制单元的需要来按部就班的写逻辑控制指令。由于没有找到各单元 运作的共同规律，当几个不同的功能部分，由不同的人员分别进行编程时， 极大妨碍了控制程序编制水平的提高以及后期的生产调试及设备维护，同时 数控机床的控制效果也很难在编程层次得到良好的保障。即不仅程序适应性 差，同时与消耗工程师工时多。

因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。

发明内容

本发明旨在提供一种基于PLC的模块化机器人驱动控制系统及方法，其 可以有效的解决机器人现场控制程序适应性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于PLC的模块化机器人驱动控制系统，包括：

输入设置模块，用于在触摸屏上选定工作单元，对每一所述工作单元进 行编号，同时按照编号顺序为每一所述工作单元设定位置关键点，其中所述 位置关键点包括两个或者两个以上的位置点，每个冲床或机器人为一个工作 单元；

现场总线模块，用于实时收集每一所述工作单元的状态信息和/或请求信 息并将其发送给PLC，其中所述状态信息包括当前的位置点，所述请求信息包 括请求进入的位置点、动作执行信息；

PLC控制模块，用于通过对所有工作单元的状态信息和/或请求信息进行 分析，判断出是否可以响应每一所述工作单元的请求信息，若可以响应则该 工作单元按照其请求信息执行，反之则该工作单元进入预设位置等待。

进一步地，所述PLC控制模块具体包括：

寄存器模组，用于通过现场总线模块将每一工作单元的状态信息和/或请 求信息分别存入到不同地址的寄存器中，每一所述寄存器中预设有通用的功 能指令；

解码模组，用于通过解码指令把位于不同地址的寄存器中的状态信息和/ 或请求信息解码出来并发送给判断模组；

所述判断模组，用于判断每一工作单元请求进入的位置点是否与其他工 作单元的当前位置点和/或请求进入的位置点有冲突，若无冲突，则该工作单 元通过调用其寄存器内的功能指令执行其请求信息，反之则该工作单元和与 其发生冲突的工作单元进入预设位置等待同时发出警报。

进一步地，所述解码指令为DECO解码指令。

进一步地，所述现场总线模块通过采集每一所述工作单元的I/O信号来 获取其状态信息和请求信息。

进一步地，所述位置关键点包括三个位置点，分别为上游位置点、中间 位置点和下游位置点，所述预设位置为该工作单元的中间位置点。

一种基于PLC的模块化机器人驱动控制方法，包括如下步骤：

S1：在触摸屏上选定工作单元，对每一所述工作单元进行编号，同时按 照编号顺序为每一所述工作单元设定位置关键点，其中所述位置关键点包括 两个或者两个以上的位置点，每个冲床或机器人为一个工作单元；

S2：实时收集每一所述工作单元的状态信息和/或请求信息并将其发送给 PLC，其中所述状态信息包括当前的位置点，所述请求信息包括请求进入的位 置点、动作执行信息；

S3：PLC通过对所有工作单元的状态信息和/或请求信息进行分析，判断 出是否可以响应每一所述工作单元的请求信息，若可以响应则该工作单元按 照其请求信息执行，反之则该工作单元进入预设位置等待。

进一步地，所述步骤S3具体包括：

S31：通过现场总线模块将每一工作单元的状态信息和/或请求信息分别 存入到不同地址的寄存器中，每一所述寄存器中预设有通用的功能指令；

S32：通过解码指令把位于不同地址的寄存器中的状态信息和/或请求信 息解码出来；

S33：判断每一工作单元请求进入的位置点是否与其他工作单元的当前位 置点和/或请求进入的位置点有冲突，若无冲突，则该工作单元通过调用其寄 存器内的功能指令执行其请求信息，反之则该工作单元和与其发生冲突的工 作单元进入预设位置等待同时发出警报。

进一步地，所述步骤S32中的解码指令为DECO解码指令。

进一步地，所述步骤S2中通过采集每一所述工作单元的I/O信号来获取 其状态信息和请求信息。

进一步地，所述位置关键点包括三个位置点，分别为上游位置点、中间 位置点和下游位置点，所述预设位置为该工作单元的中间位置点。

采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：

本发明所述的基于PLC的模块化机器人驱动控制系统及方法，通过PLC 的逻辑设定来实现，把现场采集的所有I/O信号都移入相应地址的寄存器中， 再用解码指令把寄存器中的信号解码到逻辑判断程序块里，所有单元的逻辑 判断程序块只有地址不同，其他都相同。在新增一个工作单元时，只需在程 序中增加一个地址块即可，从而有效的解决机器人现场控制程序适应性差的 问题。

附图说明

图1为本发明所述的基于PLC的模块化机器人驱动控制系统的结构示意 图；

图2为本发明所述的基于PLC的模块化机器人驱动控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1

如图1所示，为符合本实施例的一种基于PLC的模块化机器人驱动控制 系统，包括：

输入设置模块，用于在触摸屏上选定工作单元，对每一所述工作单元进 行编号，同时按照编号顺序为每一所述工作单元设定位置关键点，其中所述 位置关键点包括两个或者两个以上的位置点，所述位置点可以为具体的坐标 位置点，也可以为上下游工作单元的运行顺序，每个冲床或机器人为一个工 作单元；

现场总线模块，用于实时收集每一所述工作单元的状态信息和/或请求信 息并将其发送给PLC，其中所述状态信息包括当前的位置点，所述请求信息包 括请求进入的位置点、动作执行信息；

PLC控制模块，用于通过对所有工作单元的状态信息和/或请求信息进行 分析，判断出是否可以响应每一所述工作单元的请求信息，若可以响应则该 工作单元按照其请求信息执行，反之则该工作单元进入预设位置等待。

进一步地，所述PLC控制模块具体包括：

寄存器模组，用于通过现场总线模块将每一工作单元的状态信息和/或请 求信息分别存入到不同地址的寄存器中，每一所述寄存器中预设有通用的功 能指令；所述通用的功能指令包括但不限于启动、急停、终止外还有设备上 下游交接，现场传感器反馈，气压反馈，门锁反馈。所述报警信号有故障信 号，电压异常信号，安全门非法闯入信号，设备过载，工件跌落，急停按钮 未复位等。

解码模组，用于通过解码指令把位于不同地址的寄存器中的状态信息和/ 或请求信息解码出来并发送给判断模组；

所述判断模组，即逻辑判断程序块，用于判断每一工作单元请求进入的 位置点是否与其他工作单元的当前位置点和/或请求进入的位置点有冲突，若 无冲突，则该工作单元通过调用其寄存器内的功能指令执行其请求信息，反 之则该工作单元和与其发生冲突的工作单元进入预设位置等待同时发出警 报，等待工作人员确认来保证程序控制的准确性和安全性。

优选地，所述解码指令为DECO解码指令。优选部分解码指令如下：

优选地，所述现场总线模块通过采集每一所述工作单元的I/O信号来获 取其状态信息和请求信息。由于其为本领域技术人员的常规技术手段，故此 处不再赘述。

优选地，所述位置关键点包括三个位置点，分别为上游位置点、中间位 置点和下游位置点，所述预设位置为该工作单元的中间位置点。具体地针对 机器人对其的动作设置上游、中间和下游三个位置点，对冲床则设有滑块上 中下三个点作为时序参考。每个被加入产线的模块，其运动都需要PLC判断 上游，或下游设备是否与它位置冲突，如第一台机器人在下游，则第二台机 器人不能进入它的上游。

本实施例通过PLC的逻辑设定来实现，把现场采集的所有I/O信号都移 入相应地址的寄存器中，再用解码指令把寄存器中的信号解码到逻辑判断程 序块里，所有单元的逻辑判断程序块只有地址不同，其他都相同。在新增一 个单元时，只需在程序中增加一个地址块即可，有效的解决机器人现场控制 程序适应性差的问题。

实施例2

如图2所示，为符合本实施例的一种基于PLC的模块化机器人驱动控制 方法，包括如下步骤：

S1：在触摸屏上选定工作单元，对每一所述工作单元进行编号，同时按 照编号顺序为每一所述工作单元设定位置关键点，其中所述位置关键点包括 两个或者两个以上的位置点，所述位置点可以为具体的坐标位置点，也可以 为上下游工作单元的运行顺序，每个冲床或机器人为一个工作单元；

S2：实时收集每一所述工作单元的状态信息和/或请求信息并将其发送给 PLC，其中所述状态信息包括当前的位置点，所述请求信息包括请求进入的位 置点、动作执行信息；

S3：PLC通过对所有工作单元的状态信息和/或请求信息进行分析，判断 出是否可以响应每一所述工作单元的请求信息，若可以响应则该工作单元按 照其请求信息执行，反之则该工作单元进入预设位置等待。

进一步地，所述步骤S3具体包括：

S31：通过现场总线模块将每一工作单元的状态信息和/或请求信息分别 存入到不同地址的寄存器中，每一所述寄存器中预设有通用的功能指令；所 述通用的功能指令包括但不限于启动、急停、终止外还有设备上下游交接， 现场传感器反馈，气压反馈，门锁反馈。所述报警信号有故障信号，电压异 常信号，安全门非法闯入信号，设备过载，工件跌落，急停按钮未复位等。

S32：通过解码指令把位于不同地址的寄存器中的状态信息和/或请求信 息解码到逻辑判断程序块里；

S33：判断每一工作单元请求进入的位置点是否与其他工作单元的当前位 置点和/或请求进入的位置点有冲突，若无冲突，则该工作单元通过调用其寄 存器内的功能指令执行其请求信息，反之则该工作单元和与其发生冲突的工 作单元进入预设位置等待同时发出警报，等待工作人员确认来保证程序控制 的准确性和安全性。

优选地，所述步骤S32中的解码指令为DECO解码指令。优选部分解码指 令如下：

优选地，所述步骤S2中通过采集每一所述工作单元的I/O信号来获取其 状态信息和请求信息。由于其为本领域技术人员的常规技术手段，故此处不 再赘述。

优选地，所述位置关键点包括三个位置点，分别为上游位置点、中间位 置点和下游位置点，所述预设位置为该工作单元的中间位置点。具体地针对 机器人对其的动作设置上游、中间和下游三个位置点，对冲床则设有滑块上 中下三个点作为时序参考。每个被加入产线的模块，其运动都需要PLC判断 上游，或下游设备是否与它位置冲突，如第一台机器人在下游，则第二台机 器人不能进入它的上游。

本实施例通过PLC的逻辑设定来实现，把现场采集的所有I/O信号都移 入相应地址的寄存器中，再用解码指令把寄存器中的信号解码到逻辑判断程 序块里，所有单元的逻辑判断程序块只有地址不同，其他都相同。在新增一 个单元时，只需在程序中增加一个地址块即可，有效的解决机器人现场控制 程序适应性差的问题。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或 计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个 其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘 存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产 品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图 和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程 和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通 过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流 程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的 装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设 备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器 中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或 多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上， 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的 处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图 一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步 骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了 基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权 利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。