一種多臺機器人和沖床聯(lián)動的控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及PLC控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地是涉及一種基于PLC的多臺機器人和沖床 聯(lián)動的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的機器人工業(yè)自動化系統(tǒng)采用控制模塊加現(xiàn)場總線連接的方案，其現(xiàn)場總線 往往只支持單一通訊協(xié)議，意味著同一套程序基本只支持一個品牌或者有限的少數(shù)品牌機 器人的安裝使用。程序都是根據(jù)產(chǎn)線需要編寫的，一條產(chǎn)線對應(yīng)一套程序，更改困難，無法 適應(yīng)客戶多種多樣的需求，程序完成后更無法允許產(chǎn)線因生產(chǎn)變動等因素而產(chǎn)生硬件更 改。由于機器人行業(yè)的高危性，為了確保安全和防止誤動更是采用安裝成本高、變動不便的 多個實體按鈕作為操作單元。
[0003] 因此，本發(fā)明的發(fā)明人亟需構(gòu)思一種新技術(shù)以改善其問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種基于PLC的多臺機器人和沖床聯(lián)動的控制系統(tǒng)，其既可以保 證生產(chǎn)安全又可以有效解決因產(chǎn)線頻繁變動造成程序適應(yīng)性差的問題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] -種多臺機器人和沖床聯(lián)動的控制系統(tǒng)，包括觸摸屏和與之通信的PLC，其中所述 觸摸屏包括第一輸入模塊、第二輸入模塊和通信模塊，所述PLC包括接收模塊和與所述接 收模塊進行通信的產(chǎn)線設(shè)定模組、安全控制模組；
[0007] 所述第一輸入模塊，用于供用戶選擇一個或者多個工作單元組成一條產(chǎn)線，并設(shè) 定各工作單元的編號、運行時的先后順序和工作的位置，并將該產(chǎn)線信息通過所述通信模 塊發(fā)送給所述接收模塊，其中每個沖床或機器人為一個工作單元；
[0008] 所述第二輸入模塊，用于供用戶輸入觸發(fā)信號，并將該觸發(fā)信號通過所述通信模 塊發(fā)送給所述接收模塊，其中所述觸發(fā)信號包括觸發(fā)操作信號、報警信號、始能信號中的一 種或者多種；
[0009] 所述接收模塊，用于將產(chǎn)線信息發(fā)送給所述產(chǎn)線設(shè)定模組，將觸發(fā)信號發(fā)送給所 述安全控制模組；
[0010] 其中所述產(chǎn)線設(shè)定模組包括：
[0011] 所述邏輯檢測模塊，用于對被選擇的工作單元進行邏輯檢測，判斷其是否合理，若 合理則啟動運行模式選擇模塊，若不合理則啟動第一報警模塊，所述第一報警模塊用于發(fā) 出警報并提示檢測故障；
[0012] 所述運行模式選擇模塊，用于供用戶選擇運行模式，所述運行模式包括手動模式 和自動模式，若選擇手動模式則啟動手動執(zhí)行模塊，若選擇自動模式則啟動自動執(zhí)行模 塊；
[0013] 所述手動執(zhí)行模塊，用于關(guān)閉自動信號，驅(qū)動每一工作單元按照手動指令執(zhí)行；
[0014] 所述自動執(zhí)行模塊，用于檢測每一工作單元的當(dāng)前工作狀態(tài)，若工作狀態(tài)良好則 運行自動化程序，反之則鎖死啟動信號同時啟動第二報警模塊，所述第二報警模塊用于發(fā) 出警報并提示維修；
[0015] 所述安全控制模組包括：
[0016] 所述判斷模塊，用于判斷所述觸發(fā)信號中包含的信號種類，若同時有觸發(fā)操作信 號和始能信號，則將所述觸發(fā)操作信號發(fā)送信號給執(zhí)行模塊；若所述觸發(fā)信號包含報警信 號則將所述報警信號發(fā)送給第三報警模塊；
[0017] 所述執(zhí)行模塊，用于按照所述觸發(fā)操作信號的要求執(zhí)行指令；
[0018] 所述第三報警模塊，用于檢索所述報警信號的來源，并顯示出其來源。
[0019] 進一步地，所述第一輸入模塊中還包括擴展單元，用于調(diào)用預(yù)留工作單元。
[0020] 進一步地，所述邏輯檢測模塊中的邏輯檢測為根據(jù)沖壓工藝、程序判斷被選擇的 工作單元設(shè)定的位置和/或編號是否是連續(xù)的。
[0021] 進一步地，所述安全控制模組還包括編址與存儲模塊，用于對每一所述報警信號 進行加前綴編址，每一所述報警信號對應(yīng)一代碼地址，并對每個代碼地址進行注釋。
[0022] 進一步地，所述第三報警模塊具體包括：
[0023] 地址獲取單元，用于根據(jù)收到的報警信號獲得其對應(yīng)的代碼地址；
[0024] 顯示單元，用于調(diào)動該代碼地址對應(yīng)的注釋并在觸摸屏上顯示出來。
[0025] 進一步地，所述觸摸屏還包括第三輸入模塊，所述PLC還包括驅(qū)動設(shè)置模組；
[0026] 所述第三輸入模塊，用于按照編號順序為每一所述工作單元設(shè)定位置關(guān)鍵點并將 該關(guān)鍵點設(shè)置信息通過所述通信模塊與所述接收模塊發(fā)送給所述驅(qū)動設(shè)置模組，其中所述 位置關(guān)鍵點包括兩個或者兩個以上的位置點，每個沖床或機器人為一個工作單元；
[0027] 所述驅(qū)動設(shè)置模組具體包括：
[0028] 現(xiàn)場總線模塊，用于實時收集每一所述工作單元的狀態(tài)信息和/或請求信息并將 其發(fā)送給驅(qū)動控制模塊，其中所述狀態(tài)信息包括當(dāng)前的位置點，所述請求信息包括請求進 入的位置點、動作執(zhí)行信息；
[0029] 驅(qū)動控制模塊，用于通過對所有工作單元的狀態(tài)信息和/或請求信息進行分析， 判斷出是否可以響應(yīng)每一所述工作單元的請求信息，若可以響應(yīng)則該工作單元按照其請求 信息執(zhí)行，反之則該工作單元進入預(yù)設(shè)位置等待。
[0030] 進一步地，所述驅(qū)動控制模塊具體包括：
[0031] 寄存器單元，用于通過現(xiàn)場總線模塊將每一工作單元的狀態(tài)信息和/或請求信息 分別存入到不同地址的寄存器中，每一所述寄存器中預(yù)設(shè)有通用的功能指令；
[0032] 解碼單元，用于通過解碼指令把位于不同地址的寄存器中的狀態(tài)信息和/或請求 信息解碼出來并發(fā)送給判斷單元；
[0033] 所述判斷單元，用于判斷每一工作單元請求進入的位置點是否與其他工作單元的 當(dāng)前位置點和/或請求進入的位置點有沖突，若無沖突，則該工作單元通過調(diào)用其寄存器 內(nèi)的功能指令執(zhí)行其請求信息，反之則該工作單元和與其發(fā)生沖突的工作單元進入預(yù)設(shè)位 置等待同時發(fā)出警報。
[0034] 進一步地，所述解碼指令為DECO解碼指令。
[0035] 進一步地，所述產(chǎn)線設(shè)定模組還包括：
[0036] 激活指令設(shè)定模塊，用于為每一工作單元設(shè)定一個激活指令，當(dāng)該工作單元被選 中時，通過激活指令啟動該工作單元，所述激活指令為每一工作單元上的中間繼電器的開 通。
[0037] 進一步地，所述注釋為數(shù)字、符號、圖形、文字說明中的一種或者多種。
[0038] 采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少包括如下有益效果：
[0039] 本發(fā)明所述的多臺機器人和沖床聯(lián)動的控制系統(tǒng)，通過現(xiàn)場總線模塊將沖床和機 器人的I/O信號收集集成，通過軟件算法實現(xiàn)整條產(chǎn)線的自動化運作。并且系統(tǒng)帶有智能 判斷功能，通過PLC實現(xiàn)不同條件對機器人不同程序的調(diào)用與控制，實現(xiàn)同一條生產(chǎn)線完 成不同工件的柔性化控制。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)新穎開放，設(shè)計安全嚴謹。
【附圖說明】
[0040] 圖1為本發(fā)明所述的多臺機器人和沖床聯(lián)動的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0041] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0042] 如圖1所示，為符合本實施例的一種多臺機器人和沖床聯(lián)動的控制系統(tǒng)，包括觸 摸屏和與之通信的PLC，其中所述觸摸屏包括第一輸入模塊、第二輸入模塊和通信模塊，所 述PLC包括接收模塊和與所述接收模塊進行通信的產(chǎn)線設(shè)定模組、安全控制模組；
[0043] 所述第一輸入模塊，用于供用戶選擇一個或者多個工作單元組成一條產(chǎn)線，并設(shè) 定各工作單元的編號、運行時的先后順序和工作的位置，并將該產(chǎn)線信息通過所述通信模 塊發(fā)送給所述接收模塊，其中每個沖床或機器人為一個工作單元；
[0044] 所述第二輸入模塊，用于供用戶輸入觸發(fā)信號，并將該觸發(fā)信號通過所述通信模 塊發(fā)送給所述接收模塊，其中所述觸發(fā)信號包括觸發(fā)操作信號、報警信號、始能信號中的一 種或者多種；所述觸發(fā)操作信號除了于啟動、急停、終止外還有設(shè)備上下游交接，現(xiàn)場傳感 器反饋，氣壓反饋，門鎖反饋。所述報警信號有故障信號，電壓異常信號，安全門非法闖入信 號，設(shè)備過載，工件跌落，急停按鈕未復(fù)位。
[0045] 所述接收模塊，用于將產(chǎn)線信息發(fā)送給所述產(chǎn)線設(shè)定模組，將觸發(fā)信號發(fā)送給所 述安全控制模組；
[0046] 其中所述產(chǎn)線設(shè)定模組包括：
[0047] 所述邏輯檢測模塊，用于對被選擇的工作單元進行邏輯檢測，判斷其是否合理，若 合理則啟動運行模式選擇模塊，若不合理則啟動第一報警模塊，所述第一報警模塊用于發(fā) 出警報并提示檢測故障；
[0048] 所述運行模式選擇模塊，用于供用戶選擇運行模式，所述運行模式包括手動模式 和自動模式，若選擇手動模式則啟動手動執(zhí)行模塊，若選擇自動模式則啟動自動執(zhí)行模 塊；
[0049] 所述手動執(zhí)行模塊，用于關(guān)閉自動信號，驅(qū)動每一工作單元按照手動指令執(zhí)行；
[0050] 所述自動執(zhí)行模塊，用于檢測每一工作單元的當(dāng)前工作狀態(tài)，若工作狀態(tài)良好則 運行自動化程序，反之則鎖死啟動信號同時啟動第二報警模塊，所述第二報警模塊用于發(fā) 出警報并提示維修；本實施例優(yōu)選通過檢測沖床安全信號，位置信號，傳感器信號是否到位 來確定工作狀態(tài)是否良好，由于其為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)技術(shù)手段，故此處不再贅述。
[0051] 所述安全控制模組包括：
[0052] 所述判斷模塊，用于判斷所述觸發(fā)信號中包含的信號種類，若同時有觸發(fā)操作信 號和始能信號，則將所述觸發(fā)操作信號發(fā)送信號給執(zhí)行模塊；若所述觸發(fā)信號包含報警信 號則將所述報警信號發(fā)送給第三報警模塊；
[0053] 所述執(zhí)行模塊，用于按照所述觸發(fā)操作信號的要求執(zhí)行指令；
[0054] 所述第三報警模塊，用于檢索所述報警信號的來源，并顯示出其來源。
[0055] 進一步地，所述第一輸入模塊中還包括擴展單元，用于調(diào)用預(yù)留工作單元。即當(dāng)需 要產(chǎn)線調(diào)整時，尤其是需要增加工作單元時，可以通過擴展單元的設(shè)定追加工作單元，將新 增加的工作單元設(shè)置在需要的位置。比如一條線有十臺沖床，現(xiàn)在我們想把前面6臺沖床 作為一個組合生產(chǎn)一種工件，后面4臺沖床作為另一個組合生產(chǎn)另一種工件。則中間需要 額外增加一臺機器人上下料，此時只需要把增加的機器人信號線接入現(xiàn)場預(yù)留的端子XII， 在程序界面上選擇Xll所接機器人為產(chǎn)線一中增加的，則封裝好的程序模塊自動上下游對 接并開始工作。
[0056] 進一步地，所述邏輯檢測模塊中的邏輯檢測為根據(jù)沖壓工藝、程序判斷被選擇的 工作單元設(shè)定的位置和/或編號是否是連續(xù)的。通過工作單元的位置以及編號來確