[发明专利]基于一体化控制器的自动化产线并行控制系统的控制方法

说明书

一种基于一体化控制器的自动化产线并行控制系统的控制方法，其中系统包括一体式控制器，所述一体式控制器包括运动控制模块、过程控制模块和EtherCAT主站模块，一体式控制器通过EtherCAT总线与自动化产线设备连接，本发明利用EtherCAT总线高速率以分布时钟特性，一次性下发多设备指令，实现自动化产线并行控制，综合考虑一体式控制器性能，以及多轴联动装置与其他顺序动作装置的不同，实现产线设备的同步控制与非同步控制，根据设备应用不同场景，实现位置、速度、扭矩模式并行混合控制，缩短了控制周期，提高了过程控制实时性，降低了成本。

技术领域

本发明属于自动化产线技术领域，具体涉及一种基于一体化控制器的自动化产线并行控制系统的控制方法。

背景技术

在现代化制造车间，尤其是随着智能制造技术的发展，多种机器人以及大规模集成设备越来越多，这对现代化产线控制系统提出了更高的要求。如何在不增加控制系统复杂度的前提下，有效提高设备间的协作性，增强生产节拍，增强产品质量，成为制约现代化产线向高精尖再进一步的瓶颈。

目前针对集成自动化产线设备控制，多采用一主多辅控制系统：中央处理器通过CAN总线或普通以太网与多个终端设备控制器相连，中央处理器根据各终端控制器反馈数据信息以及控制设备优先级依次下发控制指令。专利CN103901861B提出将机械手臂伺服控制系统及机器视觉检测系统分别通过CAN控制总线与中央控制处理器相连，共同组成伺服控制及视觉检测控制系统。专利CN108345236A提出采用EtherCAT工业以太网作为上层通讯总线，连接中央控制器与终端控制器，增强控制系统实时性。

上述发明从一定程度上提高了生产效率，但仍存在一些不足：一主多辅控制方式延长了控制周期，降低了设备间的协作性，增加了成本；运动控制采用传统总线，且控制方式为串行控制，限制了生产节拍。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供种一种基于一体化控制器的自动化产线并行控制系统的控制方法，能够有效缩短过程控制周期、增强设备间的协作性、提高控制系统的实时性。

本发明的技术方案如下：

一种基于一体化控制器的自动化产线并行控制系统的控制方法，包括一体式控制器，所述一体式控制器包括：

过程控制模块，分析采集的传感数据，下发控制指令给运动控制模块；

运动控制模块，接收过程控制模块下发的控制指令，对伺服电机进行运动规划，并将规划数据保存到运动存储区；

EtherCAT主站模块，检测到运动存储区有规划数据时，依次取出规划数据下发到各从站；

一体式控制器通过EtherCAT总线与自动化产线设备连接；

其控制方法的步骤为：

过程控制模块对控制过程进行规划，并根据时序和反馈信息将具体任务发送给运动控制模块；

运动控制模块根据任务指令和驱动装置参数完成对伺服电机的轨迹规划，并将规划数据保存到运动数据存储区；

EtherCAT主站模块检测到有规划数据时，周期性依次将规划数据传送到伺服驱动器，通过下发运动模式参数到各伺服驱动器，设置各伺服驱动控制模式，完成对驱动装置的控制；

在上一步骤的同时，利用EtherCAT通讯分布时钟特性，实现自动化产线设备的同步与非同步混合控制；利用同步控制方法，实现若干多轴联动机构之间的并行、协作控制；利用非同步控制方法，实现若干顺序动作机构之间的逻辑控制；所述自动化产线设备包括若干多轴联动机构、若干顺序动作机构和若干I/O拓展模块；若干所述多轴联动机构采用同步控制，若干所述顺序动作机构和I/O拓展模块采用非同步控制。

优选地，所述自动化产线包括泵电机压装站、泵叶轮装配站和泵抽水测试站。