[发明专利]一种自动化生产车间的控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气化领域，尤其涉及一种自动化生产车间的控制系统和方法。

背景技术

目前，普遍的生产车间，包括三种运行模式。一、通过人工的操作进行上料、卸料和运输，人工操作跟机器相比，由于人工操作的时候可能会存在一些疏忽或者失误，例如在上料或者是在卸料的时候很可能会因为不小心碰到正在运转的机器或者是其它东西，轻则可能损坏加工后的产品，重则很可能会对工作人员造成生命威胁。而且人工的操作是很难保证每次搬料都可以用力均匀，难免会存在不当的操作或者是失误，这就大大地影响了产品的质量。如果机器在运行过程中，没有及时地上料或者是卸料，则很可能对机器造成损坏。二、使用机器以配合工作人员完成这些工作，例如采用PLC开发的系统，但是这不能实现一对多控制，而且时延长，这种方式属于半人工半智能。所以生产车间的每一台加工机器还是需要一个人甚至多个人负责，以保证这台机器的正常工作，这就大大地增加了操作人员的数量和生产的成本。三、使用其他无线技术开发的系统，但是生产车间是一个复杂的环境，周围存在很大的电磁干扰信号和阻碍信号传输的物体，很容易丢失传输的数据，无法进行有效的数据传输。

发明内容

本发明针对人工操作产生的效率和安全性问题，车间环境干扰问题，提供一种自动化生产车间的控制系统和方法。

本发明采用的技术方案为一种自动化生产车间的控制系统，包括远程模块、网络模块和终端模块，其特征在于：远程模块包括PC上位机或手机客户端，网络模块包括路由器和WiFi网关，终端模块包括终端协调器、终端节点、轮式机器人和加工机器；所述PC上位机、手机客户端与路由器连接，其连接方式包括PC上位机与路由器有线连接，手机客户端与路由器无线连接，PC上位机、手机客户端通过互联网与路由器连接；所述路由器与终端协调器连接；终端协调器通过终端节点与轮式机器人、加工机器连接，所述终端节点包括无线通讯系统、OLED显示屏模块和按键系统，通过串口的方式连接轮式机器人、加工机器，其中轮式机器人上的终端节点采用奇地址，加工机器上的终端节点采用偶地址。

优选地所述终端协调器与终端节点连接，搭建星形通信网络以协调终端节点接收和发送数据。

优选地所述路由器与广域网连接以搭建路由器局域网，使控制系统接入互联网。

优选地所述终端协调器搭载有WiFi网关，该网关作为协议转换器，实现由终端节点组成的局域网与由路由器组成的局域网连接。

优选地所述无线通讯系统采用ZigBee技术，组成包括终端节点和终端协调器的通信网络，实现数据的接收和发送。

优选地所述WiFi网关包括无线收发模块，通过串口与终端协调器连接，WiFi网关同时与路由器无线连接，WiFi网关作为中继器，实现终端协调器与路由器无线连接，进行信息数据的传输。

一种自动化生产车间的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A、提供和初始化远程模块、网络模块和终端模块，其中，所述远程模块包括PC上位机或手机客户端，网络模块包括路由器和WiFi网关，终端模块包括终端协调器、终端节点、轮式机器人和加工机器；B、接收并解析来自加工机器的请求信息，根据请求信息的内容计算最优方案并传递到终端节点；C、终端节点根据最优方案，操作对应的加工机器和/或轮式机器人。

优选地所述步骤A还包括，在每一个终端节点初始化完成后通过无线通信系统返回自身地址给终端协调器，所述网络模块初始化包括路由器初始化和WiFi网关的初始化，所述网络模块通过串口与终端协调器相连接，初始化完成后WiFi网关通过终端协调器发送自身地址给路由器。

优选地所述远程模块初始化包括PC上位机、手机客户端的初始化，初始化完成后PC上位机、手机客户端会向终端节点发送请求获取地址命令，当PC上位机或者手机客户端接收到全部终端节点的地址后显示车间控制系统初始化成功。

本发明通过建立一个由路由器和基于ZigBee技术的通信装置组成的网络，提供一个抗干扰的通信系统，并可以通过远程控制现场的设备完成作业，以达到提高生产效率的目的。

附图说明

图1所示为根据本发明的一种自动化生产车间的控制系统的示意图；

图2所示为根据本发明的一种自动化生产车间的控制系统的方法流程的示意图；

图3所示为根据本发明的一种自动化生产车间的控制过程的示意图。

具体实施方式

结合下面的实施例对本发明进行解释。