一種堆垛機伺服定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及堆垛機伺服定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種堆垛機伺服定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，傳統(tǒng)的堆垛機定位調(diào)速方法基本包括如下三種:一、編碼器+認址片，通過變頻器多段速進行調(diào)速定位。該方案為現(xiàn)在大多數(shù)堆垛機采用的控制方式，優(yōu)點在于成本較低。缺點在于認址采用相對認址，認址精度較差(± 1mm)，無法進行快速的定位，無法滿足對于對出入庫節(jié)拍有一定要求的客戶。二、絕對值編碼器+可編程邏輯控制器(PLC)，控制變頻器無級變速進行定位。該方案優(yōu)點在于定位精度較高，堆垛機運行過程較平滑。缺點在于加減速過程較長，必須設(shè)定一個最低速度，無法實現(xiàn)零速抱閘，堆垛機停止的時候有晃動。PLC程序量較大，影響PLC整個程序的掃描時間，設(shè)置參數(shù)較多，用戶不易上手。三、絕對值編碼器+增量式編碼器+伺服控制器進行定位。該方案優(yōu)點在于定位精度高，堆垛機響應時間快，堆垛機運行平穩(wěn)。缺點在于成本較高，不易推廣應用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于通過一種堆垛機伺服定位系統(tǒng)，來解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問題。
[0004]為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種堆垛機伺服定位系統(tǒng)，包括編碼器、變頻器、編碼器卡、通訊卡、編程卡及可編程邏輯控制器；其中，所述編碼器設(shè)置于堆垛機電機上，用于實時采集堆垛機的位置信號；所述變頻器電連接所述堆垛機電機，用于根據(jù)可編程邏輯控制器輸出的指令，控制堆垛機電機動作；所述編碼器卡與編碼器的輸出端電性連接，用于采集編碼器輸出的脈沖信號，并通過通訊卡輸出給可編程邏輯控制器；所述編程卡連接變頻器，并通過通訊卡通信連接可編程邏輯控制器，用以編寫、存儲定位程序。
[0006]特別地，所述堆垛機伺服定位系統(tǒng)還包括絕對值編碼器，與設(shè)置于堆垛機電機上的編碼器進行雙閉環(huán)定位。
[0007]本實用新型提出的堆垛機伺服定位系統(tǒng)優(yōu)點如下:一、定位精確，實現(xiàn)變頻器無級調(diào)速，堆垛機行走平滑。二、實現(xiàn)了堆垛機的零速抱閘，且停止時堆垛機無晃動。三、成本低，易于推廣應用。四、可編程邏輯控制器的編程工作量小，對程序的掃描時間影響小。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型實施例提供的堆垛機伺服定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容，除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0010]請參照圖1所示，圖1為本實用新型實施例提供的堆垛機伺服定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0011]本實施例中堆垛機伺服定位系統(tǒng)具體包括編碼器101、變頻器102、編碼器卡103、通訊卡104、編程卡105及可編程邏輯控制器106。
[0012]所述編碼器101設(shè)置于堆垛機電機107上，用于實時采集堆垛機的位置信號。所述變頻器102電連接所述堆垛機電機107，用于根據(jù)可編程邏輯控制器106輸出的指令，控制堆垛機電機107動作。所述編碼器卡103與編碼器101的輸出端電性連接，用于采集編碼器101輸出的脈沖信號，并通過通訊卡104輸出給可編程邏輯控制器106。所述編程卡105連接變頻器102，并通過通訊卡104通信連接可編程邏輯控制器106，用以編寫、存儲定位程序。本實施例中還可以接入絕對值編碼器108，與設(shè)置于堆垛機電機107上的編碼器101進行雙閉環(huán)定位，可以有效解決輪子打滑引起的編碼器101計數(shù)誤差。
[0013]于本實施例中編程卡105通過CoDeSys軟件進行程序編寫，現(xiàn)有程序使變頻器102具有多種伺服模式:如手動、參考值設(shè)定、絕對定位、相對定位、回零等模式。程序中同樣可以設(shè)置位置誤差窗口，即若堆垛機當前位置與目標位置差值在此誤差范圍內(nèi)，則程序?qū)o可編程邏輯控制器106 —個到位信號，通知可編程邏輯控制器106堆垛機已經(jīng)開到位，可以停車。另外，本實用新型只是使變頻器102具有伺服功能，但所驅(qū)動的電機還是異步電機，由于異步電機與永磁同步電機在動態(tài)響應上還是有本質(zhì)的差別，所以堆垛機在運動減速時，要防止超調(diào)，即設(shè)定正確的減速斜坡時間。需要說明的是，定位窗口計算方法及上述響應的計算方法為已知算法，在此不再贅述。
[0014]在本實施例中，現(xiàn)與可編程邏輯控制器106通訊報文結(jié)構(gòu)為8個輸入字8個輸出字，即可編程邏輯控制器106往變頻器102寫入8個字，變頻器102回報給可編程邏輯控制器1068個字的報文?？删幊踢壿嬁刂破?06往變頻器102寫的報文為:1.控制字，2.目標位置值低16位，3.目標位置值高16位，4.運行最高速度，5.加速時間，6.減速時間，7.設(shè)定參考點數(shù)值低16位，8.設(shè)定參考點數(shù)值高16位?？删幊踢壿嬁刂破?06讀取變頻器102的報文為:1.錯誤代碼，2.狀態(tài)字，3.當前位置值低16位，4.當前位置值高16位，5.變頻器102當前運行速度。現(xiàn)舉例扼要說明:如可編程邏輯控制器106需控制堆垛機走到某一位置時只需將1.控制字，2.目標位置值低16位，3.目標位置值高16位，4.運行最高速度，
5.加速時間，6.減速時間，這六個參數(shù)寫入對應的編程卡105數(shù)據(jù)塊，當變頻器102收到這些參數(shù)后就會以設(shè)定的模式運動到指定的位置，并將變頻器102當前狀態(tài)字、錯誤碼、位置值回報給可編程邏輯控制器106。當變頻器102檢測堆垛機已經(jīng)運行到指定位置時會上通知可編程邏輯控制器106堆垛機已經(jīng)到位，可編程邏輯控制器106接收到此型號后，輸出控制指令，停止變頻器102的工作。
[0015]為了易于理解本實用新型的技術(shù)方案，現(xiàn)對一個簡要定位控制流程中可編程邏輯控制器106的工作過程作扼要說明，過程如下:一、可編程邏輯控制器106將需要寫入及讀取變頻器102的參數(shù)轉(zhuǎn)存到M區(qū)；二、先使能變頻器102，同時將目標位置值、加減速時間等參數(shù)寫入變頻器102 ;三、變頻器102使能后將使能信號回報給可編程邏輯控制器106，可編程邏輯控制器106收到此信號后再定義變頻器102需要已哪種模式運行；四、當堆垛機運行到指定位置后，變頻器102回報給可編程邏輯控制器106 —個到位信號，可編程邏輯控制器106收到此信號后停止變頻器102的工作。另:本實施例中所限定設(shè)備中雖然需加載計算機程序，但并非對計算機程序本身的改進，而是僅實現(xiàn)計算機程序的已有功能。
[0016]本實用新型的技術(shù)方案優(yōu)點如下:一、定位精確，實現(xiàn)變頻器無級調(diào)速，堆垛機行走平滑。二、實現(xiàn)了堆垛機的零速抱閘，且停止時堆垛機無晃動。三、成本低，易于推廣應用。四、可編程邏輯控制器的編程工作量小，對程序的掃描時間影響小。
[0017]注意，上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本實用新型不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本實用新型的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本實用新型進行了較為詳細的說明，但是本實用新型不僅僅限于以上實施例，在不脫離本實用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本實用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【主權(quán)項】
1.一種堆垛機伺服定位系統(tǒng)，其特征在于，包括編碼器、變頻器、編碼器卡、通訊卡、編程卡及可編程邏輯控制器；所述編碼器設(shè)置于堆垛機電機上，用于實時采集堆垛機的位置信號；所述變頻器電連接所述堆垛機電機，用于根據(jù)可編程邏輯控制器輸出的指令，控制堆垛機電機動作；所述編碼器卡與編碼器的輸出端電性連接，用于采集編碼器輸出的脈沖信號，并通過通訊卡輸出給可編程邏輯控制器；所述編程卡連接變頻器，并通過通訊卡通信連接可編程邏輯控制器，用以編寫、存儲定位程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆垛機伺服定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括絕對值編碼器，與設(shè)置于堆垛機電機上的編碼器進行雙閉環(huán)定位。
【專利摘要】本實用新型公開一種堆垛機伺服定位系統(tǒng)，包括編碼器、變頻器、編碼器卡、通訊卡、編程卡及可編程邏輯控制器。所述編碼器設(shè)置于堆垛機電機上，所述變頻器電連接所述堆垛機電機，所述編碼器卡與編碼器的輸出端電性連接，所述編程卡連接變頻器，并通過通訊卡通信連接可編程邏輯控制器。本實用新型優(yōu)點如下：一、定位精確，實現(xiàn)變頻器無級調(diào)速，堆垛機行走平滑。二、實現(xiàn)了堆垛機的零速抱閘，且停止時堆垛機無晃動。三、成本低，易于推廣應用。四、可編程邏輯控制器的編程工作量小，對程序的掃描時間影響小。
【IPC分類】G05B19-05
【公開號】CN204423086
【申請?zhí)枴緾N201520065891
【發(fā)明人】王猛, 劉曉棟, 高錦輝
【申請人】無錫中鼎物流設(shè)備有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年1月29日