[发明专利]一种生产线设备的控制装置及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及设备工艺控制领域，特别是涉及一种生产线设备的控制装置及应用这种控制装置的生产线设备控制系统。

背景技术

生产线设备是现代生活中完成各类产品生产、制造或工艺过程不可缺少的硬件设备，为尽可能降低成本及提高效率，对于生产线设备均配置有相应的控制系统以控制生产线设备的运行。

参考图1所示的现有技术中常用的生产线设备控制系统的结构示意图，这种控制系统包括：工控机11和PLC控制器12。公知的是，工控机(Industrial Personal Computer，IPC)是一种加固的增强型个人计算机，它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行；PLC(ProgrammableLogic Controller，可编程逻辑控制器)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。在这种控制系统中，工控机11可以通过通讯卡111与多个PLC控制器12进行通讯。各个PLC控制器12分别与生产线设备中相应的受控器件13相连，并分别单独编程，根据每一个单独的功能对受控器件13进行独立、自动地循环控制。例如，在In-line PECVD设备(在线镀膜型等离子增强化学气相沉积设备)的控制系统中，可以设置6个PLC控制器分别针对装载台、预热腔、反应腔、冷却腔、卸载腔和回收装置的直接进行控制，即生产线设备的所有功能控制均在PLC控制器12内部实现。工控机控制PLC控制器的启动运行和停止运行，并监控PLC控制器的运行状态，由于工控机与PLC控制器的通讯只采用了相对简单的逻辑，信息交互较少，如果发现针对某一个受控器件的参数设定不合适或受控器件的运行状态不稳定，则需要控制PLC控制器停止所有受控器件的运行，以方便技术人员进行设备的检修或者分析。而在这种情况下，整个生产线设备将全部处于手动状态，技术人员的调试操作复杂、效率比较低，还存在误操作的可能。并且，由于PLC控制器一般都采用硬件实现，还将导致硬件搭建成本和维护成本增加的问题。

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新地提出一种生产线设备的控制机制，用以在降低成本、提高生产线设备运行效率的基础上，方便对生产线设备的调试及维护，简化对生产线设备的控制操作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生产线设备的控制装置及控制系统，用以在降低成本、提高生产线设备运行效率的基础上，方便对生产线设备的调试及维护，简化对生产线设备的控制操作。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了一种生产线设备的控制装置，所述生产线设备包括多个受控器件，所述控制装置位于工控机中，通过通讯卡和各个受控器件相连，所述控制装置包括：

运行模式控制模块，用于控制各功能控制模块运行模式的设置及转换；所述运行模式包括自动模式和分立模式；所述自动模式是将所有功能控制模块交由调度模块进行自动控制；所述分立模式是中止其中一个或多个功能控制模块的执行序列，并启动其人工手动操作的权限，以及，将其它功能控制模块交由调度模块进行自动控制；

配置模块，用于配置各功能控制模块驱动受控器件所执行的动作及执行序列；

调度模块，包括读取子模块和线程维护子模块，所述读取子模块用于从配置模块读取所需功能控制模块的执行动作及执行序列；所述线程维护子模块用于针对各个功能控制模块维护相应的线程；

至少一个功能控制模块，包括序列执行子模块，用于在相应的线程中驱动相应的受控器件按照所述执行动作及执行序列运行。

优选的，所述运行模式还包括手动模式，所述手动模式是中止所有功能控制模块的执行序列，并在生产线设备安全互锁的前提下，将其交由人工手动进行单独信号和功能操作。

优选的，所述运行模式还包括维护模式，所述维护模式是中止所有功能控制模块的执行序列，并在屏蔽生产线设备部分安全互锁的前提下，将其交由人工手动进行单独信号操作。

优选的，所述运行模式控制模块依据外部模式控制命令进行模式设置及转换；或者，所述运行模式控制模块依据调度模块的通知进行模式设置及转换。

优选的，所述调度模块还包括：高效控制子模块，用于在功能控制模块执行某个动作、某几个动作或整个动作序列的时间超过相应的预设时间阈值时，产生报警信息或提示信息，并通知所述运行模式控制模块将当前功能控制模块的自动模式转换为分立模式。