CN108170084A - 一种农机设备自动化控制***及产品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农机设备自动化控制***及产品;本发明解决现有农业机械不能利用电能进行自动化年业的难题,为农机设备利用电能进行自动化作业提供驱动与控制***及产品。本发明的一种农机设备自动化控制***及产品的工作是驱动与控制农机设备按照作业区域(或/与作业区域农作物)的外形特征自动有序地完成作业区域所需作业工作;本发明的农机设备自动化控制***及产品能驱动与控制一台农机设备自动完成农作物耕种收全过程管理的各种作业;本发明的农机设备自动化控制***及产品还可以驱动与控制多种一台或/与多台农机设备自动完成农作物耕种收全过程管理的各种作业。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域的一种***,更为具体地说,涉及一种农机设备自动化控制***及产品。
背景技术
现有的农机设备是一种机械式的农机设备,现有的农机设备工作时是以石油作为能源,采用内燃机作为驱动力,通过行走装置在作业区域的农田或土地的表面作摩擦运动,由于摩擦系数高,产生巨大的摩擦力,消耗巨大石油资源做无用功,排放大量废气,严重影响农业各种生产的机械的使用寿命及自然环境;在农业各种生产或农、林作物耕种收全过程管理过程中需要多种农机设备工作为其服务,现有农机设备在很大程度缺乏适应性,使农业各种生产或农、林作物耕种收全过程管理缺乏***性,严重影响农业产业化的发展。
发明内容
本发明的目的是实现农业各种生产自动化,使农机设备具有高智能、高速度、高效率特性,为农机设备进行自动化工作提供一种自动化控制***及产品,使农机设备利用电能、电机及轨道有效克服农机设备工作时在作业区域的农田或土地的表面作摩擦运动,实现农机设备工作零排放和极大地降低能源消耗,增强农机设备的使用率、耐用性、适应性、***性;本发明提供一种农机设备自动化控制***及产品,为农机设备利用电能进行自动化作业提供驱动与控制的***及产品。本发明的一种农机设备自动化控制***及产品的工作是驱动与控制农机设备按照作业区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征自动有序地完成作业区域所需作业工作;本发明的农机设备自动化控制***及产品能驱动与控制一台农机设备自动完成农业各种生产或农、林作物耕种收全过程管理的各种作业;本发明的农机设备自动化控制***还可以驱动与控制多种多台农机设备自动完成农业各种生产或农、林作物耕种收全过程管理的各种作业;本发明的农机设备自动化控制***有效提高农机设备使用率、作业速度、作业精度,有效提高农机设备自动化程度,提高农机设备的作业效率,改善农业各种生产的劳动强度,使农业各种生产与管理进入高自动化、高柔性化、高集成化的水平。
发明方案
为了达到上述目标,本发明提供一种农机设备自动化控制***及产品包括:一种农机设备自动化控制***硬件产品和一种农机设备自动化控制***软件产品。
具体实施方案
本发明提供一种农机设备自动化控制***及产品包括:一种农机设备自动化控制***硬件产品和一种农机设备自动化控制***软件产品;所述一种农机设备自动化控制***硬件产品包括:自动化控制装置、驱动装置和电气逻辑控制装置;所述一种农机设备自动化控制***软件产品包括:管理软件产品和控制软件产品。
具体实例
进一步地,对本发明进行具体实例说明,但这些实例与说明不限制本发明,只参考下文描述的实施实例对本发明进行说明。下文所述的农机设备是指用于农业生产的各种机械设备与用于农业生产各种机器人。
附图说明
在以下附图中:
图1示意性且示范性地示出了实施例的一种农机设备自动化控制***及产品的组成图框图;
图2示意性且示范性地示出了实施例的一种农机设备自动化控制***及产品的农机设备工作程序单编制图框图;
图3示意性且示范性地示出了实施例的一种农机设备自动化控制***及产品的工作原理、组成、结构、工作过程图框图;
图4示意性且示范性地示出了实施例的一种农机设备自动化控制***软件产品的工作原理、组成、结构、工作过程图框图;
图5示意性且示范性地示出了实施例的一种农机设备自动化控制***软件产品、硬件产品的工作原理、组成、结构、工作过程图框图。
更进一步地,对本发明进行具体实例说明,但不限制本发明,只参考下文描述的实施实例对本发明更进一步地进行说明。
一种农机设备自动化控制***及产品包括:一种农机设备自动化控制***硬件产品和一种农机设备自动化控制***软件产品。优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品包括:自动化控制装置、驱动装置和电气逻辑控制装置。优选的,所述一种农机设备自动化控制***软件产品包括一种农机设备自动化管理软件产品和一种农机设备自动化控制软件产品。优选的,所述一种农机设备自动化控制***及产品是一种利用数字化(或/与数字、或/与文字、或/与字母、或/与符号)信息对农机设备作业轨迹及作业过程实行驱动与控制的***及产品。优选的,所述一种农机设备自动化控制***及产品是一种驱动与控制农机设备按照作业区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征自动有序地完成作业区域所需作业工作的***及产品。优选的,所述一种农机设备自动化控制***及产品是一种驱动与控制一台农机设备自动完成农业各种生产或农、林作物耕种收全过程管理的各种作业的***及产品。优选的,所述一种农机设备自动化控制***及产品是一种驱动与控制多种的一台或/与多台农机设备自动完成农业各种生产中一种或/与多种作业的***及产品。优选的,所述一种农机设备自动化控制***及产品是一种驱动与控制多种的一台或/与多台农机设备自动完成农业各种生产或农、林作物耕种收全过程管理的各种作业的***。优选的,所述一种农机设备自动化控制***采用PC机(或微机或计算机或类似计算机设备),利用通用的操作***(如Windows、Android、Linux、winCE等)平台,构建一种农机设备自动化控制***的HMI,通过串行通信、现场总线与一种农机设备自动化控制***连接;利用通用的操作***(如Windows、Android、Linux、winCE等)平台,一种农机设备自动化控制***软件开发方便,具有开放性,便于与其他软件连接(如CAD/CAM/网络等)。优选的,所述一种农机设备自动化控制***采用独立的CPU的PLC(可编程控制器)通过软件,实现I/O控制功能;通过设计独立的PLC(模块)通过串行通信或双端口RAM和***CPU实现数据通信和数据共享,进而实现自动化控制装置和PLC的协调工作。优选的,所述一种农机设备自动化控制***各伺服驱动器和主轴驱动器采用全数字化控制,其CPU采用高速DSP,以保证位置控制、速度控制、矢量变换控制、直接转矩控制等复杂算法的实现;原来返回自动化控制***的回馈量反馈到伺服驱动器,在伺服驱动器中实现闭环控制,所有的伺服参数(包括电流环、电压环、温度环、重力环、压力环、其他环、速度环、位置环参数)自动化控制***的控制面板设置管理,使各轴伺服匹配。优选的,所述一种农机设备自动化控制***的各子***包括实时网络接口;优选的,所述一种农机设备自动化控制***是一种开放式***,采用计算机及其配套模块组成,使一种农机设备自动化控制***标准化、模块化;便于农机设备自动化控制***的智能化(操作、编程等)、数据共享(CAD/CAE/CAPP/CAM)和***的系列化、可兼容和升级换代;优选的,所述一种开放式结构的农机设备自动化控制***的是一种全软件型自动化控制***,即完全采用PC机或计算机的全软件形式的自动化控制***,自动化控制装置的全部功能处理全由PC机或计算机进行,并通过装在PC机或计算机扩展槽中的接口卡等进行控制。优选的,所述一种PC机或计算机嵌入自动化控制装置式结构的农机设备自动化控制***,即PC机或计算机与自动化控制***之间用专用总线连接。优选的,所述一种自动化控制装置嵌入PC式结构的农机设备自动化控制***即运动控制器(卡)+PC型,通用PC的扩展槽中***运动控制卡,完全采用以PC机或计算机为硬件平台的自动化控制***。优选的,所述一种农机设备自动化控制***的软件具有控制功能、准备功能、插补功能、和固定循环功能、进给功能、主轴功能、辅助功能、工具管理功能、补偿功能、人机对话功能、自诊断功能、通信功能。优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品包括:自动化控制装置、驱动装置和电气逻辑控制装置3种装置;所述3种装置通过I/O接口互连;所述自动化控制装置的软件和硬件用来控制自动化农机设备各种功能;所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的自动化控制装置用于将所有自动化控制装置***软件执行和农机设备操作;所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的自动化控制装置采用PC机(或计算机或类似计算机设备)来实现;所述一种农机设备自动化控制***硬件产品由CPU、存储器、显示器、键盘、可编程控制器(PLC)、驱动器、外部设备接口组成。优选的,所述一种农机设备自动化控制***的工作是驱动与控制农机设备按照作业区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征自动有序地完成作业区域所需作业工作。优选的,所述一种农机设备自动化控制***及产品是根据作业区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征,确定作业区域所需的作业方式,采用由字母、数字及规定好的一套基本符号,按一定的词法及语法规则组成的语言(或数控编程语言或ATP语言)用来描述作业区域(或/与作业区域农、林作物)的几何形状、几何元素间的相互关系及农机设备作业过程、工艺参数,通过手动(或自动)编制农机设备自动化工作程序单,把预先编制好的农机设备工作程序单输入给农机设备自动化控制装置(或PC机或计算机或类似计算机设备)存储,自动化农机设备工作时,将所需工作区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征通过手动(或自动)输入给农机设备自动化控制装置(或PC机或计算机或类似计算机设备),经过农机设备自动化控制装置根据预先存储的农机设备工作程序单进行译码与处理,将所需工作区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征转换成农机设备自动化控制装置能接受的自动化农机设备工作程序,农机设备自动化控制装置将接受的自动化农机设备工作程序进行处理与运算,处理与运算后的信息与指令,一部分进给信息与指令发送给伺服驱动***经过一定的信号变换及电压、功率放大、驱动与控制农机设备各进给运动装置的电机运动;进给电机的检测器将检测与采集的信息反馈给农机设备自动化控制装置;农机设备自动化控制装置根据反馈信息与农机设备工作程序信息进行比较、运算与处理,将指令发送给驱动***进行驱动与控制电机精准运行;另一部分指令通过农机设备自动化控制装置(或PC机或计算机或类似计算机设备)发送给可编程控制器(PLC),可编程控制器(PLC)根据存储的用户程序及采集的信息进行逻辑运算与处理发送给农机设备主轴驱动器与辅助单元驱动器,驱动器的信号变换及电压、功率放大,驱动与控制自动化农机设备主轴与辅助装置的运动电机精准运行,从而实现农机设备自动地有条不紊地工作,从而实现农机设备自动地精准作业。优选的,所述一种农机设备自动化控制***及产品是一种驱动与控制从事农业各种生产的各种机械设备或机器人进行自动化作业的自动化控制***及产品;优选的,所述一种农机设备自动化控制***根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值功能,并配包括接口电路和驱动装置的计算机***,通过利用数字、或/与文字、或/与符号组成的数字指令来实现一台或多台农机设备动作控制;所述一种农机设备自动化控制***对农机设备进行控制主要包括位置、角度、速度等机械量和开关量。
优选的,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的开发方法、生产原料、生产工序、生产流程及农机设备自动化控制***的软件产品及软件产品组件的构造、功能与用途,在于包括:优选的1,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的开发方法是采用面向对象的计算机程序设计语言(或***开发语言;或编程语言;或C语言;或C++语言;或JAVA语言;或其他语言)在计算机(或PC机或类似计算机设备)操作***(或DOS,或Windows,或Linux,或Android)平台下进行开发与设计,利用面向对象等技术,采用模块化、层次化、动态配置的原则,使一种农机设备自动化控制***软件产品具包括9种性能的任意多种性能组合,所述9种性能包括:实时处理性、开放性、多任务并行处理性、中断机制性、可互换性、可伸缩性、可互操作性、可扩展性、多态性;优选的2,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的主要任务是将所需工作区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征信息表达成农机设备工作信息,变换成农机设备各进给轴的位移指令、主轴转速指令和辅助动作指令,控制农机设备的轨迹运动和逻辑动作,使农机设备有序地完成所需工作区域所需工作;优选的3,所述一种农机设备自动化控制***软件产品接收并处理输入介质的信息,并以代码加以识别、存储、运算,输出相应的命令脉冲(指令),通过控制、驱动伺服***的伺服装置和电机,产生自动化农机设备各机构的运动;优选的4,所述一种农机设备自动化控制***软件产品包括一种农机设备自动化管理软件产品和一种农机设备自动化控制软件产品;优选的5,所述一种农机设备自动化控制***软件产品,用于对一种农机设备自动化进行管理的管理软件产品;所述管理软件产品包括:输入/输出程序、通信程序、I/O处理程序、显示程序、诊断程序等;优选的5,所述一种农机设备自动化控制***的管理软件产品包括:***初始化模块、***程序调度模块、农机设备参数模块、通信功能模块、文件管理模块、农机设备工作程序编辑模块、梯形图编辑模块、其他模块;优选的6,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的管理软件产品的输入/输出程序接收输入的农机设备作业程序,将输入的农机设备作业存放在缓冲器中,经过缓冲器到达农机设备作业程序存储器中;优选的7,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的管理软件产品的管理程序负责对数据输入、数据处理、插补运算等为自动化农机设备工作过程服务的各种程序进行调度管理;管理程序还要对操作面板命令、时钟信号、故障信号等引起的中断进行处理;优选的8,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的管理软件产品的管理程序主要包括:CPU管理和外设管理,如前后台程序的合理安排与协调工作,中断服务程序之间的相互通信,控制面板与操作面板上各种信息的监控;优选的9,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的管理软件产品的显示程序用来显示坐标值参数及指令代码、功能码,还可以作农机设备作业区域的图形显示;自动化农机设备作业方式的显示,自动化农机设备工作程序的显示等;优选的10,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的管理软件产品的诊断程序的功能是在程序运行中及时发现***的故障,并指出故障类型,可在运行前或故障发生后,检查***各部件的功能是否正常,并指出发生故障的部位;优选的11,所述一种农机设备自动化控制***管理软件产品的通信程序功能是:实现农机设备单机运行中的数据输入与输出设备与农机设备自动化控制***进行数据传送与信息通信;实现多种多台自动化农机设备在自动化作业***中的通信;实现自动化农机设备在网络化生产中的通信;优选的12,所述一种农机设备自动化控制***控制软件产品用于对一种农机设备自动化进行控制的控制软件产品;所述控制软件产品包括译码程序、农机设备工具补偿程序、插补运算程序、速度处理程序、位置控制程序等;优选的13,所述一种农机设备自动化控制***的控制软件产品包括G功能处理模块、工作循环控制模块、运动控制模块、监控诊断模块、中断控制模块、PLC处理模块、其他模块;优选的14,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的控制软件产品的译码处理程序以一个程序段为单位对农机设备作业程序进行处理,把其中的农业作业区域工作信息(如起点、终点、直线或圆弧)、农机设备的运动方式(G代码)、农机设备作业速度信息(F代码)和其它辅助信息(M、S、T代码)按照一定的语法规则解释成计算机能识别的数据形式,并以一定的数据格式存放在指定的内存单元;在译码过程中,还要完成对程序段的语法检查,发现语法错误立即报警;优选的15,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的控制软件产品的农机设备补偿程序(预计算程序)就是控制软件产品的数据处理程序,所述数据处理程序包括:农机设备工具(或工具头)长度补偿、农机作业工具(或工具头)半径补偿、农机设备反间隙补偿、农机设备丝杠螺距补偿、农机设备过象限及进给方向判断、农机设备进给速度换算、农机设备加减速控制及农机设备辅助功能处理;优选的16,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的控制软件产品的插补程序根据农机设备作业程序中提供的数据,如曲线的种类、起点、终点等进行运算,根据运算结果,分别向各坐标系轴发出进给脉冲;所述进给脉冲通过伺服***驱动农机设备或农机设备工具(或工具头)作相应的运动,完成程序规定的工作任务;优选的17,所述一种农机设备自动化控制***控制软件产品的插补程序是一种实时控制式程序;是一种一边插补进行运算、一边进行工作的实时控制的程序;优选的18,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的控制软件产品的速度控制程序根据给定的速度值控制插补运算的频率,以保证预定的进给速度,需要进行自动加减速控制,以避免因速度突变而造成驱动***失步;优选的19,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的控制软件产品的位置控制程序的主要任务是在伺服***的每个采样周期内,将精插补计算出的理论位置与实际反馈位置进行比较,其差值作为伺服调节的输入,经伺服驱动器控制伺服电机;在位置控制中还要完成位置回路的增益调整、各坐标的螺距误差补偿和反向间隙补偿,以提高农机设备的定位精度;优选的20,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括一种自动化管理软件产品的农机设备工作程序单;优选的21,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单是根据作业区域图样或/与作业区域农、林作物特征图样及作业区域所需作业方式、作业过程、工艺参数用一种专用的自动控制编程语言或ATP语言或数控语言(或即由字母、数字及规定好的一套基本符号,按一定的词法及语法规则组成的语言,用来描述作业区域的几何形状、几何元素间的相互关系及农机设备作业过程、工艺参数的语言)来描述自动化农机设备作业过程编制而成的程序单;优选的22,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单是根据采用自动控制语言按规定的指令代码和固定格式详细描述作业区域的自动化农机设备在整个工作过程中的作业工具(或工具装置的作业头)的工作轨迹和路径与自动化农机设备主体的每个动作步骤编制而成的工作程序单;优选的23,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单包括:优选的A,所述农机设备工作程序单是采用规定代码和固定格式来详细描述所需作业区域的农机设备的每一种作业方式的整个作业过程特征和自动化农机设备的执行的每个动作步骤特征编制而成的农机设备工作程序单;优选的B,所述农机设备工作程序单是预先编制好的农机设备工作程序单,由计算机根据农机设备工作程序单控制自动化农机设备自动地完成对作业区域的农、林作物的耕种收全过程管理工作(或作业区域的管理工作)的各种作业;优选的C,所述农机设备工作程序单编制所用的代码主要包括:准备功能G指令、进给功能F指令、主轴速度S指令、作业工具(或作业工具装置)T指令、辅助功能M指令;优选的26,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单编制过程与步骤包括:优选的A,所述分析作业区域的特征或/与作业区域的农、林作物特征;优选的B,所述确定自动化农机设备作业方式;优选的C,所述选择自动化农机设备的作业工具(或作业工具装置);优选的D,所述确定自动化农机设备坐标圆点;优选的E,所述选择自动化农机设备的作业工具(或工具装置的作业头)的工作轨迹和路径;优选的F,所述确定有关自动化农机设备各执行机械工作过程的先后动作;优选的G,所述进行数学处理;优选的H,所述编写一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单;优选的I,所述输入一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单;优选的J,所述校验一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单;优选的27,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单包括:优选的A,所述农机设备工作程序单的准备功能(或G)指令,用来规定农机设备的作业工具(或作业工具装置的工具头)和作业区域的相对运动轨迹(即插补功能指令)、农机设备坐标系、插补坐标平面、农机设备的作业工具(或作业工具头)补偿、坐标偏置等多种作业操作;G指令由字母G及后面两位数字组成,从GOO到G100的代码;优选的B,所述农机设备工作程序单的进给功能(或F)指令,用来指定农机设备各运动坐标轴及其任意组合的进给量或螺纹导程;该指令是续效代码,包括两种表示方法,即代码法、直接指定法;优选的C,所述农机设备工作程序单的主轴控制(或M)指令及速度(或S)指令,该速度(或S)指令用来指定主轴的转速,用字母S和后续的2至4位数字表示,指令M03(正向)、M04(反向)用于控制正向,停止用M05指令;优选的D,所述农机设备工作程序单的作业工具(或作业工具装置)(或T)指令,该指令在自动换作业工具(或作业工具装置)的自动化农机设备中,用来选择所需的作业工具(或作业工具装置),同时也用来表示选择作业工具(或作业工具装置)偏置和补偿,T功能字由地址字符T和后续的2至4位数字组成;优选的E,所述农机设备工作程序单的辅助功能(或M)指令,M指令包括MOO到M100共计100种,包括续效指令和非续效指令;优选的32,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单的程序结构与格式在于:优选的A,所述农机设备工作程序单由程序号、程序段和程序结束等组成;在工作程序的开头是程序号,以便进行程序检索;由程序段组成作业程序的全部内容和自动化农机设备的停/开信息;优选的B,所述农机设备工作程序单的程序段格式:自动化农机设备工作程序由程序段组成,程序段由程序号、程序内容、后加程序段结束字符构成;程序内容由各种指令代码和相应坐标尺寸和规格字组成;优选的33,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单包括主程序与子程序,所述子程序的第一行是子程序编号,最后一行是子程序结束指令,程序执行过程是:首先执行主程序,执行过程中遇到“调用子程序程序”指令时,转入执行子程序,执行完子程序,遇到“返主程序”指令,又返回执行主程序;子程序可以嵌套,子程序执行后“返主”只能返回调用它的程序,不一定返回“主程序”,主程序可以调用多个子程序,可以反复调用同一个子程序;优选的34,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单包括变量参数和用户宏程序;优选的,所述用户宏程序是含包括变量的子程序,在程序中呼出(调用)用户宏程序的指令是用户宏指令,用户宏程序中,可以使用演算式及转向语句和多种函数;优选的35,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单包括变量参数,所述变量参数包括:优选的A,所述农机设备工作程序单包括一种公共变量;优选的A1,所述公共变量是指在主程序内和由主程序呼出的各用户宏程序内公用的变量,在主程序和用户宏程序中直接赋值或用演算式赋值,人工设定(赋值);优选的B,所述农机设备工作程序单包括一种局部变量;优选的B1,所述局部变量就是局限于在用户宏程序内使用的变量,同一局部变量,在不同宏程序内其值是不通用,宏程序是在同一层次或不在同一层次,其值是不通用,局部变量在呼出宏程序的宏指令中赋值,可以在宏程序中直接赋值或用演算式赋值,在执行中,用户宏程序内部变量的值,只保留到该宏程序结束为止,局部变量不能在操作面板上设定;优选的C,所述农机设备工作程序单包括一种***变量;所述***变量是固定用途的变量,它的值决定***的状态,***变量的代号与***的某种状态有严格的对应关系;它包括接口的输入输出信号变量,工具(或工具装置)形状补偿变量,同步信号变量,控制程序段停止及等待辅助功能结束信号变量,与参数设定对应的变量,状态信息变量,位置信息变量,与原点设置变量,原点位移变量,工具(或工具装置)长度补偿变量,工具(或工具装置)半径补偿变量,工具(或工具装置)干涉数据变量,其他变量;优选的36,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单包括:优选的A,所述农机设备工作程序单包括一种变量演算;优选的A1,所述变量的演算包括加、减、乘、除、逻辑或、逻辑或非、逻辑与;优选的B,所述农机设备工作程序单包括一种变量函数;优选的B1,所述函数功能属于自动化控制***的选择功能,它是用户宏功能范围内的种高级的功能;它包括正弦、余弦、正切、反正切、平方根、绝对值、等几个函数运算功能;优选的C,所述农机设备工作程序单包括一种变量赋值;优选的C1,所述变量赋值包括直接赋值、间接赋值,在用户宏程序中为用户宏程序内的局部变量赋值;优选的D,所述农机设备工作程序单包括一种转向语句;优选的D1,所述所述转向语句分无条件转向语句和条件转向语句,条件语句由包括条件式和转向目标两部分构成;优选的37,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单编写方法包括:优选的A,所述确定农机设备的坐标系;优选的B,所述设置农机设备与作业区域的坐标原点;优选的C,所述设置农机设与作业区域的绝对坐标与相对坐标;优选的D,所述利用与坐标相关的G指令;用G90表示绝对坐标值编程指令,用G91表示相对坐标值编程指令,用G92表示作业区域编程坐标系设定的预置寄存指令;用G53到G59表示零点偏置设定指令;用G17、G18、G19表示插补坐标平面设定指令,用G00表示快速定位指令,用G01表示直线插补指令,用G02、G03表示圆弧插补指令;优选的E,所述根据作业区域图样(或/与作业区域农、林作物特征图样)及作业区域所需作业方式,选择作业工具(或工具装置);优选的F,所述确定自动化农机设备作业路线,选择与作业区域(或/与作业区域农、林作物)的接触量,编写农机设备工作程序单;优选的38,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单包括:优选的A,所述农机设备工作程序单包括准备功能(G代码);选的A1,所述准备功能(G代码)用来规定农机设备运动线型、坐标系、坐标平面、工具补偿、暂停等操作;优选的B,所述农机设备工作程序单的辅助功能(M指令)用来控制农机设备及其辅助装置的通断的指令;如开、停液压***执行电器、主轴正反转、停转、程序结束等;优选的C,所述农机设备工作程序单的进给功能(F指令)用来指定农机设备进给速度;主轴转速功能(S指令)用来指定农机设备主轴的转速或速度;工具功能(T指令)用来指定农机设备选择工具号和工具补偿号;A、B、C指令用来指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置;优选的D,所述农机设备工作程序单包括:一种机械人作业工作程序、各种农、林作物收割作业工作程序、各种农、林作物的施肥作业工作程序、各种农、林作物喷液、喷药作业工作程序、各种农、林作物插秧作业工作程序、各种农、林作物抛苗作业工作程序、各种农、林作物播种作业工作程序、各种整田整地作业工作程序、一种除草作业工作程序、各种农、林作物采摘作业工作程序、各种农、林作物移苗作业工作程序、各种农、林作物其他作业工作程序、开沟作业工作程序、挖掘作业工作程序、运输作业工作程序、各种农、林作物的农作物间行除草作业工作程序、各种农、林作物管理作业工作程序;优选的E,所述农机设备工作程序单包括17种工作程序中的任意一种工作程序或任意多种工作程序;所述17种工作程序包括:机械人作业工作程序、各种农、林作物收割作业工作程序、各种农、林作物的施肥作业工作程序、各种农、林作物喷液、喷药作业工作程序、各种农、林作物插秧作业工作程序、各种农、林作物抛苗作业工作程序、各种农、林作物播种作业工作程序、各种整田整地作业工作程序、一种除草作业工作程序、各种农、林作物采摘作业工作程序、各种农、林作物移苗作业工作程序、各种农、林作物其他作业工作程序、开沟作业工作程序、挖掘作业工作程序、运输作业工作程序、各种农、林作物的农作物间行除草作业工作程序、各种农、林作物管理作业工作程序;优选的39,所述一种农机设备自动化控制***软件产品包括一种农机设备工作程序单自动编程产品;优选的40,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的一种农机设备工作程序单自动编程产品包括:优选的A,所述一种数控语言编程(如ATP语言)自动编程产品;优选的A1,所述数控语言编程(如ATP语言)自动编程产品是以数控语言为基础的自动编程方法;根据根据作业区域图样(或/与作业区域农、林作物特征图样)及作业区域所需作业方式、作业过程、工艺参数用一种专用的自动控制编程语言或ATP语言(即由字母、数字及规定好的一套基本符号,按一定的词法及语法规则组成的语言,用来描述作业区域的几何形状、几何元素间的相互关系及农机设备作业过程、工艺参数)来描述自动化农机设备作业过程,即称为农机设备作业源程序,然后将源程序输入计算机中,由计算机进行编译,工具轨迹计算,最后再与所用农机设备相对应的后置处理程序处理后,自动生成相对应的农机设备工作程序单;优选的B,所述一种图形交互编程(如CAD/CAM软件)自动编程产品;优选的B,所述图形交互编程(如CAD/CAM软件)自动编程产品是利用CAD/CAM软件的图形编辑功能将作业区域及作业区域农、林作物的几何图形绘制到计算机,形成作业区域的图形文件,然后调用自动控制编程模块,采用人机交互的方式在计算机屏幕上指定所需工作的部位,再输入相应的工作工艺参数,计算机自动进行必要的数学处理,并编制出自动控制农机设备工作程序,同时在计算机屏幕上动态显示自动控制农机设备工作头工作轨迹;优选的C,所述一种语音式自动编程产品;其语音式自动编程产品是利用人的声音作为输入信息,并与计算机和显示器直接对话,令计算机编出农机设备自动化作业程序的一种方法;语音编程***编程时,编程员只需讲出所需指令即可;优选的D,所述一种实物模型式自动编程产品;实物模型式自动编程产品是采用农机设备视觉***对作业区域或农、林作物图形特征进行输入,再由计算机将所获信息进行处理,控制农机设备,输出农机设备自动作业工作程序单;和实物模型式自动编程;优选的41,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括操作和运行管理任务模块,该模块的子模块包括:A、显示和操作模块;B、***运行管理模块;C、农机设备工作程序单和***参数管理模块;优选的42,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括农机设备工作程序预处理任务模块;其该模块的子模块包括:A、程序读入模块;B、坐标系设置模块;C、译码模块;D自动化农机设备作业工具补偿模块;优选的43,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括运动和PLC控制任务模块;其该模块的子模块包括:A、插补器模块;B、手动进给模块;C、插补/手动切换模块;D、坐标变换模块;E、自动化农机设备床体误差模块;F、自动化农机设备床体传动匹配模块;G、外部设备通信模块;H、PLC控制模块;优选的43,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括***操作和运行控制处理任务;其包括:优选的,A.所述***操作和运行控制提供人机操作界面、***数据管理和运行管理功能;使用操作命令接口、***信息接口、参数接口、显示信息接口;优选的B,所述***操作和运行控制包括人机操作界面、农机设备工作程序和***参数管理、***运行管理模块;操作人员通过人机操作界面控制自动化农机设备的运行,包括***状态显示、农机设备工作运行、自动化农机设备调整、自动化农机设备工作程序的编写和管理、自动化农机设备参数的设置和管理;通过显示信息接口获得其他功能模块的信息,用于***状态显示;优选的C,所述显示和***参数管理模块支持人机界面功能的实现,通过参数接口为其他功能模块提供***参数优选的D,所述***运行管理模块控制农机设备自动化控制***程序的整体运行,通过操作命令接口向其他功能模块发出运行控制命令,通过***信息接口从其他功能模块获得***运行状态,同步***的运行;优选的E,所述操作和显示界面模块的输入连接农机设备工作程序读入模块和插补/手动切换模块的输出;操作和显示界面模块的输出连接***运行管理模块的输入,使主操作界面、自动循环界面、手动操作界面、农机设备工作程序编辑界面、工具参数设定界面、农机设备自动化控制***坐标系参数设定界面、***配置参数界面、其他界面等各个界面的操作都会在该模块中得到响应;优选的F,所述***运行管理功能模块接收来自***人机操作界面模块和PLC接口的农机设备自动化控制***操作命令,控制整个***的运行和运行方式控制,包括:A农机设备工作程序预处理(农机设备工作程序读入、译码……);B运动控制(插补、坐标变换……);C插补程序的连续运行;D循环启动;E进给保存;F工作继续;G停止运行;H手动进给轴选择;I手动进给;优选的44,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括一种自动化农机设备工作程序预处理任务;农机设备工作程序预处理任务包括:优选的A,所述一种自动化农机设备工作程序预处理任务的自动化农机设备工作程序预处理过程:自动化农机设备工作程序读入模块从自动化农机设备工作程序文件读入程序段,通过数据电缆发送给译码器,译码器对自动化农机设备工作程序段译码分析,分离出运动控制指令和辅助功能控制指令,然后,运动控制指令经过后续的编程坐标系设置模块、工具补偿模块形成插补指令,供后续的插补器模块和PLC控制模块使用;优选的B,所述一种自动化农机设备工作程序预处理任务的核心功能是译码功能,译码功能将描述自动化农机设备运动和辅助功能动作的自动化农机设备工作程序转换成一种自动化控制***的程序内部的控制数据;优选的C,所述一种自动化农机设备工作程序预处理任务的农机设备工作程序单以文本文件存储在计算机的文件存储介质中,自动化农机设备工作程序读入模块从自动化农机设备工作程序文件中读取程序语句,然后将其发送给后续的译码器模块;译码器按照规定的规则,将用字符串格式表示的自动化控制语句转换成准备机能(包括G、D、F代码)、辅助机能(包括M、N、S、T代码)和位置坐标数据(包括X、Y、Z、A、B、C、I、J、K、代码位置指令代码),通过输出数据电缆连接后续的坐标系设置模块和工具补偿模块;优选的D,所述一种自动化农机设备工作程序预处理任务的坐标系设置模块的5种功能包括:A编程作业区域坐标系向自动化农机设备床体坐标系的转换功能、B编程运动路径的比例缩放功能、C镜像映射功能、D坐标系旋转、移动功能、E极坐标向直角主坐标系转换功能等功能;所述坐标系处理参数由自动化农机设备操作者在自动化农机设备操作面板设置,保存在***坐标系参数文件和数据结构中,通过农机设备自动化控制***软件产品的程序指令选择坐标系模块的5种功能中的任意一种或任意多种功能组合功能使用或撤销;优选的E,所述一种自动化农机设备工作程序预处理任务的工具补偿模块根据数据进行工具半径补偿和自动化农机设备工具长度补偿及工具半径和位置补偿;优选的45,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括一种运动和PLC控制任务模块;优选的46,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的运动和PLC控制任务模块包括:优选的A,所述运动和PLC控制任务模块的功能是将经过自动化农机设备工作程序预处理的运动控制指令转化成自动化农机设备的坐标轴的实时位置指令,经过伺服电机产生自动化农机设备的运动;优选的B,所述运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块包括用于根据***配置参数,建立和维护现场总线(平板电脑与FED)主站之间的通信的功能;优选的C,所述运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块包括根据来自自动化农机设备传动匹配模块的指令和来自PLC模块的数字量输出数据,生成UDP报文,发送到FED主站的功能;优选的D,所述运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块将获得FED主站返回的运动轴和设置数字量I/O在状态的功能,例如主轴的实际速度、转矩,数字量输入数据等,将其转发给PLC模块;优选的E,所述运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块的功能是:安装在计算机操作***(Android平板电脑)上的自动化控制***通过USB/Ethernet转换器与FED主站连接,FED现场总线设备与进给伺服、主轴、数字量I/O、传感器以及其他外部设备连接;优选的F,所述运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块的通信协议报文的代码的功能包括:优选的a,所述平板电脑与FED主站之间通信采用UDP协议实现;优选的b,所述数据帧的IP地址和UDP端口号由参数给出;优选的c,所述一种农机设备自动化控制***软件产品通信报文由报文首部和对应各个FED从站的子报文组成,它们都被嵌入在UDP数据字段中;优选的d,所述报文首部的“子报文数目”、“子报文长度”以及各个子报文的“从站类型”的数值由参数给出;优选的G,所述运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块通信协议报文的类型包括:优选的a,所述外部设备通信所使用的通信报文包括起点报文;启动阶段计算机发送给FED主站的报文,控制FED总线启动,启动报文不包含子报文;优选的b,所述外部设备通信所使用的通信报文包括应答报文;启动阶段FED主站返回给计算机的报文,通知计算机各个FED从站的启动状态;优选的c,所述外部设备通信所使用的通信报文包括指令报文;周期运行阶段平板电脑发送给FED主站的报文,平板电脑通过指令数据可以向FED从站发送位置指令、速度指令、转矩指令、通信参数、伺服参数、数字量输出数据等;优选的d,所述外部设备通信所使用的通信报文包括状态报文;周期运行阶段FED主站返回给计算机的报文,FED从站通过状态数据向计算机发送伺服的实际位置、实际速度、实际转矩、通信参数、伺服参数、数字量输入输出等;优选的H,所述运动和PLC控制任务模块的运动控制部分由插补器、坐标变换、误差补偿、自动化农机设备匹配模块组成;优选的I,所述运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器结构与功能在于包括:优选的a,所述插补器由直线插补器、圆弧插补器、升降速控制器模块组成;优选的b,所述插补器包括插补计算功能,所述插补计算分成插补准备、插补计算、终点判别和处理;优选的c,所述插补器的插补准备为插补器运行准备必要的固定参数,包括各个进给轴的运动距离,插补线段长度;圆弧半径、起点处角度、终点处角度、插补角的初始化;优选的c,所述插补器的插补计算:在每个插补周期,计算插补器的位置输出,包括每个插补周期下的进给增量、角度增量;优选的d,所述插补器的终点判别和处理:当剩余插补路程小于或等于1个插补周期的插补(进给)增量时,表示已经达到插补终点,输出终点坐标,插补结束;优选的e,所述插补器所采用的脉冲增量补偿插补运算的方法包括:逐点比较法、数字积分法、数字脉冲乘法器插补法、矢量辨别法、比较积分法、最小偏差法、目标点跟踪法、单步追踪法、直接函数法;优选的f,所述插补器所采用的数据采样插补运算的方法包括直线函数法、扩展数字积分法、二阶梯归扩展数字积分插补法、双数字积分插补法、角度逼近圆弧插补法;优选的J,所述运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器的直线插补器用于产生坐标轴的直线运动位置指令;直线插补器根据直线起点位置、终点位置和编程进给速度在每个插补周期计算位置增量,控制自动化农机设备进给轴运动;优选的K,所述运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器的圆弧插补器用于产生坐标轴的圆弧运动位置指令;圆弧插补器根据圆弧的起点位置、终点位置、圆心位置和编程进给速度在每个插补周期下计算位置增量,控制农机设备运动;优选的L,所述运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器的升降速控制器用于控制坐标轴在启动和停止阶段的升降速控制;升降速控制器为了使自动化农机设备运动平稳并避免伺服装置和电机过载,在自动化农机设备启动、停止和运动速度变化时需要控制运动的升降速,使运动速度平滑过渡;升降速控制模块的任务是根据设定的运动加速度参数和自动化农机设备工作程序,为插补器提供插补速度值;优选的M,所述运动和PLC控制任务模块的手动进给模块能够实现手动操作各坐标轴进给运动,用于自动化农机设备的调整和维护;手动进给模块与农机设备自动化控制***的操作命令、插补器等其他模块连接;手动进给模块接收来自***操作模块的控制操作指令和插补参数,输出数据电缆连接手动/插补输出选择模块;优选的N,所述运动和PLC控制任务模块的插补/手动切换模块根据***操作方式命令,将插补器输出位置或手动操作坐标轴位置连接到后续坐标变换模块;插补/手动切换模块的输入连接插补器模块的输出数据电缆、手动控制模块的输出数据电缆、控制操作指令;插补/手动切换模块的输出数据电缆连接后续的坐标变换模块;优选的0,所述运动和PLC控制任务模块的坐标变换模块具有工具位和工具姿态控制功能,插补器输出和手动进给输出作业区域坐标系下工具位置和姿态指令,坐标变换模块根据自动化农机设备结构数据,计算出自动化农机设备各个坐标轴相应的位置坐标;优选的P,所述运动和PLC控制任务模块的自动化农机设备误差补偿模块用来补偿自动化农机设备机械结构和传动部分的制造误差以及使用环境引起的误差,包括丝杠螺距误差补偿、丝杠螺母反向间隙补偿、导轨不直度误差补偿、导轨垂直度误差补偿、环境温度引起的几何误差补偿;优选的Q,所述运动和PLC控制任务模块的自动化农机设备传动匹配模块的任务是将自动化农机设备床体误差补偿模块输出的进给轴位置指令转换成伺服装置的位置指令;包括如下2项计算:优选的a,所述传动比匹配计算,伺服电机通过丝杠或其他传动机构驱动自动化农机设备各运动机构运动,使用位置检测元件获得自动化农机设备各运动机构的实际位置,通过传动比计算,可以使自动化控制***的位置指令值与位置检测元件以及传动机构的传动比匹配,产生正确的自动化农机设备各运动机构的位置;优选的b,所述整形量转换,自动化农机设备传动匹配模块前的所包括位置变量计算均采用双精度浮点类型变量,位置检测元件的输出单元是位置分辨率,为长整型变量;伺服装置的指令位置应该与位置检测元件的分辨率对应,必须使用长整型变量表示,因此需要将浮点变量表示的位置指令按照自动化控制***设定的分辨率要求转换成整型变量表示的位置指令;优选的47,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块包括:优选的A,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块作用在于:自动化农机设备工作程序中的辅助功能控制指令M、N、S、T经过译码器译码,通过数据电缆输出到PLC控制模块;PLC控制模块通过数据电缆输入与输出连接外部设备通信模块,通过现场总线操作自动化农机设备的辅助控制设备,以及从自动化农机设备读入传感器信号和开关信号,如行程开关等;优选的B,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块对自动化农机设备包括控制功能;其控制功能包括:优选的a,所述自动化农机设备侧的开关量信号通过I/O单元接口输入到PLC中,信号的含义及所配置的输入地址相对应;优选的b,所述PLC的控制信号通过PLC输出接口送到自动化农机设备侧,所输出信号的含义和输出地址相对应;优选的c,所述自动化控制装置送至PLC的信息由自动化控制装置送入PLC的寄存器中,所有自动化控制装置送至PLC的信号和地址(开关量地址或寄存器地址)与含义相对应;优选的d,所述PLC送至自动化控制装置的信息,PLC送入自动化控制装置的信息由寄存器或开关量完成,所有PLC送至自动化控制装置的信号地址(开关量地址或寄存器地址)与含义相对应;优选的e,所述操作面板的控制,***操作面板的控制信号先是进入自动化控制装置,然后由自动化控制装置送给PLC,控制自动化农机设备的运行,自动化农机设备操作面板控制信号,直接进入PLC,控制自动化农机设备的运行;优选的f,所述自动化农机设备外部开关输入信号,将自动化农机设备侧的开关信号通过I/O单元输入到PLC,进行逻辑运算,开关信号,包括很多检测元件信号,(如行程开关、接近开关、模式选择开关);优选的g,所述输出信号控制,PLC输出信号经***控制电路中的继电器、接触器、电磁阀等输出给控制对象;优选的h,所述T功能实现,农机设备自动化控制***送出T指令给PLC,经过译码,在数据表内检索,找到T代码指定的工具号,并与农机设备工具夹紧装置的工具号进行比较,如果不符,发出换工具指令,工具夹紧装置换工具,换工具完成农机设备自动化控制***发出完成信号;优选的i,所述M功能实现,***送出M指令给PLC,经过译码,输出控制信号,控制主轴正反转和启动停止等,M指令完成,***发出完成信号;优选的j,所述S功能处理,PLC用四位代码直接指定转速;优选的C,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC、模块包括:公共信号模块、基本控制模块、工具模块、主轴模块;优选的D,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块的公共信号模块主要处理PLC与自动化控制装置之间的接口信号;优选的E,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块的基本控制模块主要用来处理紧急停止、润滑、冷却、方式选择、手动进给、程序启停等信号;优选的F,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块的工具模块:用于工具架的选工具、定位等过程进行逻辑控制;优选的G,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块主轴模块:用于对主轴正反转、主轴定向、主轴变速等动作过程进行控制;模块中包括伺服主轴和变频主轴两种控制逻辑,可通过修改PLC参数进行切换;优选的H,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块包括:PLC的软件分为***软件和用户程序两部分,优选的a,所述***软件用以控制PLC本身的运作,包括***管理程序、用户指令解释程序及标准程序模块;***管理程序用于管理、控制农机设备自动化控制***的整个运行;优选的b,所述用户程序由PLC的使用者编制并输入,用于控制外部被控对象的运行;优选的I,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块的PLC的工作过程分为输入采样、程序执行、输出刷新三阶段;PLC的工作过程是按这样三阶段进行周期性循环扫描;优选的J,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块的PLC在输入采样工作过程:PLC在输入采样阶段首先按顺序采样所包括的输入端子,并将输入点的状态或输入数据存入内存中各对应的输入映像寄存器,即输入刷新,随即关闭输入端口;接着进入程序执行阶段,在程序执行阶段,即使输入状态包括变化,输入映像寄存器的内容也不会改变;输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入采样阶段被读入;优选的K,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块的PLC在程序执行阶段工作过程:在程序执行阶段PLC对用户程序顺序扫描,在执行每一条指令时,所需的输入信号的状态可从输入映像寄存器中读入,当前的输出状态从元件映像寄存器读入,然后按程序进行相应的逻辑运算,运算结果再存入元件映像寄存器中;对每一个元件,元件映像寄存器的内容,会随着程序的执行过程而变化;优选的L,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块的PLC在输出刷新阶段工作过程:当所包括指令执行完毕,元件映像寄存器中所包括输出继电器的状态在输出刷新阶段转存到输出锁存器,并通过一定的方式输出,驱动外部负载;优选的M,所述运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)模块的PLC的编程语言包括梯形图、语句表、功能表图、指令表、结构文本;优选的N,所述运动和PLC控制任务模块的PLC梯形图程序分为公用程序、回原点程序、主轴控制程序、坐标轴控制程序、报警处理程序、定时润滑控制程序、冷却控制程序、自动更换工具程序;优选的48,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括:一种自动化控制***软件产品的***创建和运行程序;优选的49,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的创建自动化控制***软件产品的运行程序的方法和程序流程,包括:优选的A,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的程序的基础构件类(功能模块、数据电缆、参数)的实例化;优选的B,所述加载***参数;优选的C,所述启动***周期运行;优选的D,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的程序结束后释放被调用的资源;优选的50,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的程序由两个核心类组成:优选的A,所述定义主Activity的类;优选的B,所述自动化控制***核心类;优选的51,所述一种农机设备自动化控制***软件产品程序的定义主Activity的类其功能包括:优选的A,所述实例化农机设备自动化控制***内核;优选的B,所述启动农机设备自动化控制***周期运行;优选的C,所述关闭农机设备自动化控制***程序后释放被调用的资源;优选的D,所述控制农机设备自动化控制***程序的界面切换、内容显示和动作响应;优选的52,所述农机设备自动化控制***软件产品程序的核心类负责创建农机设备自动化控制***的基础构件和初始化参数,执行控制农机设备自动化控制***的周期性任务;优选的53,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括功能模块;所述功能模块是一个程序单元,用于完成控制功能的计算处理要求;优选的54,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括数据电缆模块;所述数据电缆是一组变量;所述数据电缆包括字符串、双精度数组、整形型数;表示自动化农机设备工作程序段、插补线段的起点、终点、进给速度、插补位置指令等;所述数据电缆用于各功能模块之间连接,形成完整的控制数据流,控制自动化农机设备运行;优选的55,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括参数模块;所述参数模块用于为一种农机设备自动化控制***的控制模块配置运行参数;优选的56,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的每个功能模块、数据电缆模块和参数模块对应编程语言(C语言;C++语言;JAVA语言;其他语言)的一个类,具包括明确和唯一的定义,程序结构清晰,其中主流信号由自动化农机设备工作程序读入模块开始,经所包括功能模块处理,最终由外部设备通信模块输出,控制外部设备和自动化农机设备运动;优选的57,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的功能模块的用途和功能包括:显示和操作;***运行管理;自动化控制***程序读入;译码;坐标系设置;自动化农机设备工具补偿;插补;手动进给;插补器/手动切换;坐标变换;自动化农机设备床体误差补偿;自动化农机设备床体传动匹配;PLC控制;现场总线驱动;优选的58,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的数据电缆模块的功能包括:自动化农机设备工作程序信息;***操作命令;***信息;自动化农机设备工作程序段;PLC控制语句;运动控制指令段;坐标系设置;插补指令数据;插补位置;手动进给位置;插补/手动模块位置;坐标变换坐标轴位置;误差补偿坐标;伺服指令位置;数字量输出端口;数字量输入端口;自动化农机设备操作面板;优选的59,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的参数模块的参数类型包括:工作区域坐标系设置类;农机设备作业工具程序管理类;插补类;坐标变换类;坐标轴类;总线通信类;优选的60,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的***数据包括:常数、数据电缆、配置参数、***信息、***操作命令等数据,是供功能模块之间的数据交换元素,供相关功能模块使用;用于***命令和工作状态的常数使用枚举类定义;Eclipse工具提供***数据创建和管理环境;***数据为自动化控制***提供数据类型;优选的61,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的***数据的常数为自动化控制***程序提供一致的编译参数、***运行命令代码、***状态代码、***工作方式代码、***配置代码、固定数值,增强程序易读,易修改;优选的62,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的***数据的常数包括5种类型用途;其用途包括:优选的A,所述***配置参数,该参数为程序编译和运算所需要的固定常数,例如:***控制周期、***最大控制轴数、最大工具补偿数目等;优选的B,所述***工作状态代码,该代码表示功能模块的运行状态;优选的C,所述***运行命令代码,该代码表示***运行管理模块发出的***运行命令;优选的D,所述***工作方式代码,该代码表示***人机操作界面模块发出的***工作方式命令;优选的E,所述固定数值,该数值为数学运算公式提供固定的常数;优选的62,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的***数据的参数,通过参数设置,自动化控制***用户使农机设备自动化控制***软件产品的功能与自动化农机设备以及自动化农机设备工作过程相匹配;参数保存在存储器中,使用计算机操作***的文件管理器可以输入、显示、编辑、修改和管理参数;优选的63,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的***数据的参数包括:***参数、自动化农机设备参数、自动化农机设备工作参数、各种收割作业参数、各种整地耕田作业参数、各种移苗作业参数、各种除草作业参数、各种施肥作业参数、各种喷药作业参数、各种播种作业参数、各种采摘作业参数、各种运输作业参数;农、林作物管理作业参数、其它参数;优选的64,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的***数据的参数的***参数,通过***参数设置***运行的基本参数,供***内部计算使用,例如:插补周期、最大运动加速度、最大运动速度值、外部设备通信数据帧格式等;优选的65,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的***数据的自动化农机设备参数,通过自动化农机设备参数使一种农机设备自动化控制***软件产品与自动化农机设备功能、结构、进给传动、伺服程序、伺服电机、现场总线、外部设备和辅助设备正确匹配;优选的66,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的***数据的参数的自动化农机设备工作参数,包括工具参数和坐标系参数,如工具参数用于保存和提供自动化农机设备工作过程所需的工具长度和半径补偿数据;坐标系参数用于提供自动化农机设备工作过程所需的工作区域坐标系设置数据;优选的67,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的管理程序的***数据的数据电缆;用于功能模块之间连接和完成数据交换的变量;优选的68,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的***数据包括:优选的A,所述***数据的常数包括***操作命令枚举(CMD)类;用于***运行管理模块向***控制模块发送的操作命令代码,启动自动化农机设备工作程序译码、启动插补等操作;优选的B,所述***数据的常数包括计算常数类;用于为***计算提供常数固定数值,以提高程序的可读性;优选的C,所述***数据的常数包括***工作方式枚举类,用于***运行管理模块向***控制模块发送操作方式命令代码,如:自动方式、手动方式、文件(参数)编辑方式;优选的D,所述***数据的常数包括模块工作状态枚举类;用于控制模块向***运行管理模块发送工作状态代码,如:准备就绪、运行、结束等;优选的E,所述***数据的常数包括***配置常数类;用于为自动化控制的***软件产品的控制程序提供编译常数,包括***数组变量的维数、***控制周期等;优选的F,所述***数据的变量类型定义为***控制模块提供统一的变量类型定义,可以供多个控制模块使用;优选的G,所述***数据的变量类型定义包括译码单词类;它是译码器单词变量的数据类型定义;优选的H,所述***数据的变量类型定义包括准备机能类;译码准备机能的数据类型,可根据自动化控制***的插补功能指令定义;优选的I,所述***数据的变量类型定义包括辅助机能类;译码辅助机能的数据类型,可根据自动化控制***的辅助机能指令定义;优选的J,所述***数据的变量类型定义包括位置指令类;译码器使用的位置指令数据类型,可根据一种农机设备自动化控制***软件产品的程序的位置指令定义,与坐标位置控制相关的指令代码数值被存储到位置指令结构对应的元素中,形成后续的控制命令;优选的K,所述***数据的参数包括控制参数和工作参数;优选的L,所述***数据的参数的控制参数包括通过控制参数使自动化控制***与自动化农机设备功能、结构、进给传动、伺服程序、伺服电机、现场总线、外部设备辅助设备正确匹配;使用一个自动化控制平台,能够方便地控制多种类型和规格的自动化农机设备;优选的M,所述***数据的参数的控制参数包括进给轴参数类,进给轴参数用于控制***与自动化农机设备进给轴的匹配和误差补偿;优选的N,所述***数据的参数的控制参数包括外部设备通信参数类,外部设备通信参数用于一种农机设备自动化控制***软件产品程序与外部设备现场总线的通信配置;优选的0,所述***数据的参数的控制参数包括译码参数类;译码参数为译码器提供参数;优选的P,所述***数据的参数的控制参数包括插补参数类;插补参数是与自动化农机设备运动速度控制相关的参数,为插补运动和手动进给运动提供速度控制参数;优选的Q,所述***数据的数据电缆包括坐标轴位置类;优选的R,所述***数据的数据电缆包括PLC控制语句类;译码器模块的输出数据电缆,包含一种农机设备自动化控制***软件产品的程序段的辅助机能控制指令;优选的S,所述***数据的参数的控制参数包括坐标变换参数类;坐标变换参数为坐标变换模块提供自动化农机设备结构类型和结构尺寸等参数;优选的T,所述***数据的参数的工作参数包括工作区域坐标系设置参数类;工作区域坐标系设置参数供坐标系设置模块使用;优选的U,所述***数据的参数的工作参数包括工具参数类;工具参数供工具补偿模块使用;优选的V,所述***数据的数据电缆是控制***中各种控制变量的组合;用于功能模块之间的数据连接,使自动化控制***程序结构清晰,数据流和控制模块的关系明确;优选的W,所述***数据的数据电缆包括坐标轴位置类;所述包括坐标轴位置数据电缆包含表示自动化农机设备的各个运动坐标位置的数组变量,供其他数据电缆类作为统一的外部元素使用;优选的X,所述***数据的数据电缆包括误差补偿位置类;误差补偿模块的输出数据电缆,数据电缆使用作为内部元素;优选的Y,所述***数据的数据电缆包括运动控制指令段类;译码器模块的输出数据电缆,包含一种农机设备自动化控制***软件产品的程序段的运动控制指令;优选的Z,所述***数据的数据电缆包括伺服指令位置类、坐标轴位置类、坐标系设置类、手动进给位置类、插补/手动进给切换位置类;插补位置类;优选的69,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的***数据包括:优选的A,所述***数据的数据电缆包括插补指令数据类;经过坐标系设置和工具补偿处理后的插补指令数据;优选的B,所述***数据的数据电缆包括数字量输入端口类;外部设备现场总线通信模块的输出数据电缆,表示***数字量输入端口的状态;优选的C,所述***数据的数据电缆包括数字量输出端口类;PLC模块的数字量输出数据电缆,通过外部设备现场总线通信模块控制***输出端口的状态;优选的D,所述***数据的数据电缆包括自动化农机设备工作程序段类;优选的E,所述***数据的数据电缆包括自动化农机设备工作程序信息类;人机操作界面模块的输出数据电缆,提供自动化农机设备工作程序信息;优选的F,所述***数据的数据电缆包括自动化农机设备操作面板类;PLC模块的输出数据电缆,通过外部设备总线从***输入端口读入自动化农机设备操作按钮状态;优选的G,所述***数据的数据电缆包括操作菜单控键类;人机操作界面模块的输出数据电缆,将显示屏的操作控键状态发送给***运行管理模块;优选的H,所述***数据的数据电缆特征在于:包括***信息类;功能模块通过***信息数据电缆向***运行管理模块和显示操作模块发送工作状态;优选的I,所述***数据的数据电缆包括***操作命令类;***运行管理模块向各控制模块发出的运行命令,控制***的运行;优选的J,所述***数据的数据电缆包括坐标变换坐标轴位置类;坐标变换模块的输出数据电缆,经过坐标变换计算后的坐标轴位置;优选的70,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的自动化农机设备的工作程序包括自动控制编程指令标准的字符集、G指令集、M指令集、自定义代码;优选的71,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品根据自动化农机设备工作程序控制自动化农机设备的运动和辅助功能动作例如主轴的启停;自动化农机设备工作程序由字符和数字代码组成;自动化农机设备坐标轴的运动速度、位置及辅助功能动作都由唯一对应的字符或数字代码;优选的72,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品的自动化农机设备工作程序以文本文件存储在计算机(PC机)的文件存储介质;优选的73,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括自动化农机设备工作程序预处理任务模块;所述自动化农机设备工作程序预处理任务模块其特征在于,包括:自动化农机设备工作程序和指令子模块、自动化农机设备工作程序读入子模块;译码器子模块;坐标系设置子模块;自动化农机设备工具补偿子模块;优选的74,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品包括运动控制任务模块;所述运动控制任务模块,其特征在于,包括:插补器子模块;手动进给子模块;插补器/手动切换子模块;坐标变换子模块;自动化农机设备误差补偿子模块;自动化农机设备床体传动匹配子模块(程序);优选的75,所述一种农机设备自动化控制***的软件产品由主控制数据流处理任务、***操作和运行控制处理任务组成;所述主控制数据流处理任务,由译码器开始,将一种自动化控制***软件产品的自动化农机设备工作程序转换成自动化农机设备的控制动作;所述运动控制数据流经过作业区域坐标偏移、工具补偿、插补、坐标变换、自动化农机设备误差补偿、自动化农机设备传动匹配模块,产生坐标轴运动控制数据;手动进给模块用于自动化农机设备进给轴的手动操作,产生手动进给控制数据;外部设备通信模块实现一种自动化控制的方法的硬件与伺服驱动、主轴驱动、自动化农机设备的辅助设备的数据通信和控制;所述一种数据流控制自动化农机设备运动轨迹,用于产生自动化农机设备的坐标轴的运动;另外一种数据流控制自动化农机设备的辅助功能如主轴启停、更换农机设备作业工具等动作。
优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的工作原理是通过各种输入方式,接收农机设备自动作业的各种数据信息,经过自动化控制装置译码,再进行计算机的处理、运算,然后将各个坐标轴的分量送到各控制轴的驱动电路,经过转换、放大去驱动伺服电机,带动农机设备各轴运动,并进行实时位置反馈控制,使农机设备各个坐标轴能精确地走到所要求的位置;优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品包括:一种自动化控制装置、一种驱动装置和一种电气逻辑控制装置;优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的自动化控制装置、驱动装置和电气逻辑控制装置等3种装置是通过I/O接口互连;优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品由CPU、存储器、显示器、键盘、可编程控制器(PLC)、驱动器、外部设备接口组成;优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品包括:一种自动化控制装置;优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的一种自动化控制装置采用PC机(或计算机或类似计算机设备)来实现;优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的一种自动化控制装置包括:优选的1,所述一种自动化控制装置包括:输入装置、存储器、控制器、运算器、输出装置,优选的2,所述一种自动化控制装置的输入装置包括:键盘,控制介质,磁盘、串(或并)行通信方式等;用于操作人员向自动化控制装置输入操作命令;优选的3,所述一种自动化控制装置的输出装置的显示器;显示器用来显示坐标值参数及指令代码、功能码、农机设备作业区域或与农、林作物的图形显示;(如坐标值、工作程序、报警信号等);优选的4,所述一种自动化控制装置的输入/输出装置的I/O接口,用于进给轴控制的输出;用于机械手的控制信号输出;用于主轴变速的控制信号的输出;用于工具装置或工具架控制信号的输出;用于进给反馈信号的输入;用于工具架机械手到位信号的输出等;优选的5,所述一种自动化控制装置的输入/输出装置的通信口为自动化控制装置与其它通信设备之间的联系及传送农机设备自动化作业的工作程序,同时也满足DNC和FMS的要求;优选的6,所述一种自动化控制装置的计算机板由高速CPU组成的计算机***或由多CPU构成的分布式***;主要承担一种农机设备自动化控制装置的基本控制及用户程序的译码、插补运算和速度预处理、反馈控制、输出控制等任务,产生位置和速度指令以及辅助控制功能信息等;优选的7,所述一种自动化控制装置具包括承担农机设备工作程序的输入及编辑功能;优选的8,所述一种自动化控制装置具包括能识别和运行多种国际标准化的指令代码功能;优选的9,所述一种自动化控制装置具包括能提供高性能的进给控制功能;优选的10,所述一种自动化控制装置具包括人机交互功能功能;优选的11,所述一种自动化控制装置具包括能进行多机通信及自动化农机设备作业状态通信功能;优选的12,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的一种自动化控制装置具备一定的故障诊断、反馈控制功能;优选的13,所述一种自动化控制装置具包括控制轴数和联动轴数功能、准备功能(G功能)、插补功能、主轴速度功能、补偿功能、进给功能、固定循环功能、辅助功能(M代码)、字符图形显示功能;优选的14,所述一种自动化控制装置是一种单微处理机硬件结构;优选的15,所述一种单微处理机自动化控制装置是以一个CPU(中央处理器)为核心,CPU通过总线与存储器和各种接口相连,采取集中控制,分时处理的工作方式实现自动化控制装置各种功能,该CPU对键盘输入和CRT显示处理、进行译码、工具补偿计算以及插补等实时处理;优选的16,所述一种自动化控制装置是一种多微处理机硬件结构;优选的17,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的一种多微处理机自动化控制装置是自动化控制装置中包括两个或两个以上的CPU,即自动化控制***中的某些功能模块自身带CPU;优选的18,所述一种自动化控制装置包括微处理器、存储器、总线、接口等;优选的19,所述一种自动化控制装置的接口包括:I/O接口、串行接口、CRT/MDI接口、控制单元部件和接口电路,如位置控制单元、可编程控制器、主轴控制单元、以及其他选件接口等;优选的20,所述一种自动化控制装置与农机设备之间的接口包括与驱动控制器和测量装置之间的连接电路,传送的信息是自动化控制装置与伺服单元、伺服电机、位置检测和速度检测之间的控制信息,它们属于数字控制、伺服控制和检测控制;优选的21,所述自动化控制装置的电源及保护电路由自动化农机设备强电线路中的电源控制电路构成,强电线路由电源变压器、继电器、接触器、保护开关、熔断器、等连接而成,为驱动主轴电机、辅助电机、电磁铁、离合器等功率执行元件供电;强电线路不能与低压下工作的控制电路或弱电路直接连接,通过中间继电器、热保护器、控制开关等转换;优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的自动化控制装置的开/关信号和代码连接电路是自动化控制装置与农机设备参考点、限位、面板开关等以及一些辅助功能输出控制连接的信号;当农机设备没有PLC时,这些信号在自动化控制装置与农机设备之间直接传送,当有PLC时,除高速信号外,均通过PLC输入/输出。优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的自动化控制装置与农机设备交换的信号包括开关信号、模拟信号、脉冲信号,这些信号通过接口进行变换处理才可以与自动化控制装置连接;优选的22,所述自动化控制装置的接口电路的任务主要包括:优选的A,所述电平转换,自动化控制装置的信号是TTL电平,而控制农机设备和来自农机设备的电信号电平不是TTL电平,因此要进行电平转换,根据重负载情况,进行功率放大;优选的B,所述A/D、D/A转换,自动化控制装置的微处理器只能处理数字量而对于模拟量的控制使用数/模(D/A)转换器,将模拟量输入到自动化控制装置使用模/数(A/D)转换器;优选的C,所述防止噪声引起误动作,阻断外部的干扰信息进入计算机,用光电耦合器或继电器将自动化控制装置和农机设备之间的信号在电器上进行隔离;优选的23,所述一种自动化控制装置的PLC模块是自动化控制装置实现顺序控制的模块;PLC模块的作用:接收来自操作面板、农机设备上的各行程开关、传感器、按扭、强电柜里的继电器以及主轴控制、工具库控制的包括关信号,经处理后输出去控制相应电器件的运行;优选的24,所述一种自动化控制装置的MDI接口(手动数据输入)是通过自动化控制面板上的键盘操作;自动化控制装置的微处理器扫描到按下键的信号时,将数据送到位移寄存器,位移寄存器的输出经报警检查,若按键包括效,按键数据在控制选通信号的作用下,经选择器、位移寄存器、数据总线送入RAM存储起来,若按键无效数据不送入RAM;优选的25,所述一种自动化控制装置的位置控制模块是进给伺服***的重要组成部分,是实现轨迹控制时,自动化控制装置与伺服驱动***连接的接口模块;每一进给轴对应一套位置控制器;位置控制器在自动化控制装置的指令下控制电器带动农机设备按要求的速度移动规定的距离,轴控制是实现各轴运动和位置精度控制,及多轴联动时,要求各移动轴包括很好的配合;优选的26,所述一种自动化控制装置的自动化控制***管理模块是实现管理和组织整个自动化控制***工作过程所需要的功能;如***初始化、中断管理、总线裁决、***出错识别和处理;优选的27,所述一种自动化控制装置的插补模块完成译码、工具补偿计算、坐标位移量计算和进给速度处理等插补前的预处理;然后再进行插补计算,为农机设备各轴提供位置给定量;优选的28,所述一种自动化控制装置的位置控制模块在于插补后的坐标位置给定值与位置检测器测得的实际值进行比较,进行自动加减速、回基准点、伺服***滞后量的监视和漂移补偿,最后得到速度控制的模拟电压,去驱动进给电机;优选的,所述一种自动化控制装置的PLC模块的用途是在于农机设备工作中的辅助功能和农机设备的信号在PLC模块中作逻辑处理,实现各功能与操作方式之间的连接,农机电器设备的启停、工具交换、运转时间的计数等;优选的29,所述一种自动化控制装置的存储器模块指存放程序和数据的主存储器,或功能模块间数据传送的共享存储器;优选的30,所述一种自动化控制装置的微处理器由运算器与控制器组成,完成控制与计算工作;优选的31,所述一种自动化控制装置的控制器的控制任务为:从程序存储器中依次取出的指令、经解释,向自动化控制装置各部分按顺序发出执行操作的控制信号,使指令得以执行,而且接受执行部件返回的反馈信号,控制器根据程序中的指令信息以及反馈信息,决定下一步命令操作,运算器的任务是农机设备自动化作业工作程序的译码、工具补偿计算、位置控制计算及其他数据的计算和逻辑运算;优选的32,所述一种自动化控制装置的***总线是将微处理器、存储器和输入/输出接口等相对独立的装置或功能部件联系起来,并传送信息的公共通道,包括控制总线、地址总线、和数据总线;优选的33,所述一种自动化控制装置的显示卡模块接收来自CPU的控制命令和显示数据,经与CRT的扫描信号调制后,产生CRT显示器所需的视频信号,在CRT上产生所需的画面;优选的34,所述一种自动化控制装置的存储器包括只读存储器(ROM):***程序;随机存储器(RAM):运算的中间结果、需显示的数据、运行中的状态、标志信息;优选的35,所述一种自动化控制装置CMOS ROM或磁泡存储器:农机设备自动化作业工作程序、农机设备参数、工具参数;优选的36,所述一种自动化控制装置的位置控制单元对自动化农机设备的进给运动的坐标轴位置进行控制(包括位置和速度控制)、对主轴的速度控制、对工具库位置控制;优选的37,所述一种自动化控制装置包括人机接口部分、运动控制部分、I/O控制或可编程控制器(PLC)、农机设备工作程序的存储、输入输出接口、数据通信接口等;优选的38,所述一种自动化控制装置是一种多微处理器结构或单微处理器结构的自动化控制装置;优选的39,所述一种自动化控制装置的多微处理器结构自动化控制装置是多采样模块结构,具包括灵活性和扩展性,结构紧凑;优选的40,所述一种自动化控制装置的多微处理器的自动化控制装置的功能模块包括自动化控制***管理模块、自动化控制***插补模块、PLC(可编程控制器)模块、位置控制模块、主轴控制模块、操作面板控制及显示模块、主存储器模块;优选的41,所述一种自动化控制装置接收输入介质的信息,并将以代码加以识别、存储、运算,输出相应的指令脉冲以驱动伺服***,进而控制农机设备动作;优选的42,所述一种自动化控制装置是对农机设备进行控制,并完成作业区所需作业工作的专用电子计算机;它接收数字化的作业区域图样(或/与作业区域农、林作物图样)和农机设备工作工艺等信息,按照一定的数学模型进行插补运算,用运算结果实时地对农机设备的各运动坐标进行速度和位置控制,完成作业区域所需作业;;优选的43,所述一种农机设备自动化控制装置是一种专用的计算机或类似计算机装置或PC机或微机。
优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的一种驱动装置包括:优选的1,所述一种驱动装置包括:主轴驱动装置和进给驱动装置;驱动装置由驱动电路和驱动电机组成,并与农机设备上的机械传动部件组成自动化农机设备的主传动***和进给传动***;优选的2,所述一种驱动装置的主轴驱动装置接受来自PLC的转向和转速指令,经过功率放大后驱动主轴电机转动;优选的3,所述一种驱动装置的进给驱动装置在每个插补周期内接受自动化控制装置的位移指令,经过功率放大后驱动进给电动机转动,同时完成速度控制和反馈控制功能;优选的4,所述一种驱动装置驱动与控制对象包括步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机;驱动装置包括开环驱动装置、半闭环驱动装置、闭环驱动装置;优选的5,所述一种驱动装置的进给伺服***接受来自自动化控制***对每个运动坐标轴分别提供的速度指令,经速度与电流(转矩)调节器输出驱动信号驱动伺服电机转动;实现自动化农机设备各坐标轴运动;同时接受速度反馈信号实施速度闭环控制;自动化农机设备进给伺服***通过PLC与自动化控制***通信,通报现时工作状态并接受自动化控制***的控制;优选的6,所述一种驱动装置的速度测量采用电动机中的测速器来完成;测速器将电动机实际转速匹配成电压值送回伺服驱动***作为速度反馈信号,与指令速度电压值相比较,从而实现速度的精确控制;优选的7,所述一种驱动装置的位置检测器对自动化农机设备各坐标轴在运行中的实际位置进行直接或间接的测量;将测量值反馈到自动化控制***并与指令位移相比较直至坐标轴到达指令位位置,从而实现对位置的精确控制;优选的8,所述一种驱动装置的电气设备和自动化控制***之间包括:通/断信号及代码信号连接电路是自动化控制***向驱动装置传送的输入输出控制信号;优选的9,所述一种驱动装置的电机上设置速度传感器,自动化农机设备的各个装置上设置各种信息(诸如温度、压力、重力、位置、湿度、其他)传感器,速度伺服驱动***上设置负载器;速度驱动装置与电机之间通过电源线相互连接,电源线上设置电流(或/与电压)传感器;自动化控制***与速度伺服驱动***信号连接;电流(或/与电压)传感器和速度传感器分别与负载器信号连接;负载器与计算机自动化控制***信号连接;各种信息传感器与自动化控制***信号连接;各种信息传感器获得自动化农机设备各个装置中滑块的实际信息信号;电流(或/与电压)传感器获得电流(或/与电压)信号,速度传感器获得速度信号;电流(或/与电压)传感器和速度传感器分别将检测信息信号、电流信号和位置/速度信号输入到负载器中进行相应的计算器中,计算后得出自动化农机设备的各个装置中滑块的实际负载力矩(实际速度);各种信息传感器检测的实际信息信号和实际速度信号分别反馈到自动化控制***进行位置、各种信息、速度的复合控制;通过自动化控制***得出最终的控制信号,并把最终的控制信号出入到速度驱动装置,由速度驱动装置输出到伺服电机,由伺服电机实现最终的控制信号的运行;优选的10,所述一种驱动装置以移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制***;优选的11,所述一种驱动装置包括位置控制单元、速度单元、驱动单元(电机)、检测与反馈单元、机械执行部件;优选的12,所述一种驱动装置是以机械位置或角度作为控制对象的自动化控制***;它接收来农机设备自动化控制装置的进给指令信号,经变换、调节和放大后驱动执行件,转化为直线或旋转运动;是农机设备自动化控制装置与农机设备的联系环节;优选的13,所述一种驱动装置是一种位置随动***(或驱动***或伺服***或伺服机构或伺服单元);优选的14,所述一种驱动装置具包括的功能包括:位置精度高的功能;驱动装置的输出量能复现输入量;驱动装置的指令脉冲要求农机设备进给的位移量和该指令脉冲经伺服***转化农机设备实际位移量之间符合位移精度;具有稳定性好功能,具有较强的抗干扰能力,保证进给速度均匀、平稳;具有动态响应快,要求伺服***跟踪指令信息的响应要快;具有调速范围宽,低速大扭矩功能;优选的15,所述一种驱动装置从农机设备自动化控制***接收微小的电信号,放大成强电的驱动信号,用以驱动伺服***的执行元件(伺服电机),将电控信号的变化,转换成电动机输出的角位移或角速度的变化,从而带动农机设备各轴运动,实现对农机设备各轴运动的速度控制和位置控制,达到农机设备自动地完成所需工作;优选的16,所述一种驱动装置由伺服电机、驱动信号控制转换电路、电力电子驱动放大模块、电流调解单元、速度调解单元、位置调解单元和相应的检测装置等组成;优选的17,所述一种驱动装置的位置环由位置调解控制模块、位置检测和反馈部分组成;优选的18,所述一种驱动装置的速度环由速度比较调解器、速度反馈和速度检测装置(如测速发电机、光电脉冲编码器等)组成;优选的19,所述一种驱动装置的电流环由电流调解器、电流反馈和电流检测环节组成;优选的20,所述一种驱动装置的电力电子驱动装置由驱动信号产生电路和功率放大器组成;优选的21,所述一种驱动装置的驱动控制单元将进给指令转化为执行元件所需的信号形式,执行元件将该信号转化为相应的机械位移;优选的22,所述一种驱动装置的开环伺服***由驱动控制单元、执行元件和农机设备组成;农机设备自动化控制***发出指令脉冲经过驱动线路变换与放大,传给步进电机;步进电机每接收一个指令脉冲,就旋转一个角度,再通过齿轮副和丝杠螺母副带动农机设备运动;指令脉冲的频率决定了步进电机的转速,进而决定了农机设备各装置的位移速度;指令脉冲的数量决定步进电机转动的角度,进而决定了农机设备各装置位移大小;优选的23,所述一种驱动装置的闭环(半闭环)伺服***由执行元件、驱动控制单元、农机设备以及反馈检测元件、比较环节组成,反馈检测元件包括速度反馈和位置反馈,闭环伺服***采用位置反馈元件将农机设备各轴的实际位置检测后反馈给比较环节,比较环节将指令信号和反馈信号进行比较,以两者的差值作为伺服***的跟随误差,经驱动控制单元驱动和控制执行元件带动农机设备运动;优选的24,所述一种驱动装置的检测装置用于检测位移(线位移或角位移)和速度,发送反馈信号对自动化控制装置,构成伺服***闭环或半闭环控制,使农机设备各装置按指令路径精确移动;优选的25,所述一种驱动装置的检测装置由检测元件(传感器)和信号处理装置组成;优选的26,所述一种驱动装置的检测装置包括:旋转变压器、感应同步器、编码器、光栅、磁栅等;优选的27,所述一种驱动装置的检测装置测量方式包括:直接测量、间接测量、数字式测量、模拟量测量、增量式测量、绝对式测量;优选的28,所述一种驱动装置的伺服***是一种电液伺服***;优选的29,所述一种驱动装置是一种电气伺服***(步进伺服***、直流伺服***、交流伺服***);优选的30,所述一种驱动装置是一种脉冲、数字比较伺服***(或相位比较伺服***或幅值比较伺服***或全数字伺服***);优选的31,所述一种驱动装置是农机设备自动化控制装置和农机设备的联系环节;农机设备自动化控制装置发出的控制信息,通过伺服驱动***,转换成坐标轴的运动,完成程序所规定的操作;优选的32,所述一种驱动装置是以机械为运动的驱动设备,电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构;以执行电机用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的一种电气逻辑装置包括:优选的1,所述一种电气逻辑装置包括可编程控制***(PLC)和继电器接触器控制***;优选的2,所述一种电气逻辑装置的可编程控制***(PLC)包括CPU、存储器、输入输出接口模块、***接口模块及编程器、扩展接口和扩展模块;优选的3,所述一种电气逻辑装置的可编程控制***(PLC)的CPU接收并存储从编程器输入的用户程序和数据;用扫描方式接收现场输入装置的状态或数据,并存入映像寄存器或数据寄存器中;诊断电源和PLC内部电路工作状态和编程过程中的语法错误;在PLC进入运行状态后,PLC从存储器中逐条读取用户程序,按指令规定的任务,产生相应的控制信号,去启闭有关控制门电路,完成用户程序中规定的逻辑或算术运算等任务,实现输出控制或数据通信等功能;优选的4,所述一种电气逻辑装置的可编程控制***(PLC)的***程序存储器用以存放***工作程序(监控程序)、模块化应用功能子程序等;可编程控制***(PLC)的***程序存储器用以存储各种***参数等功能;优选的5,所述一种电气逻辑装置的可编程控制***(PLC)的用户存储器;用户存储器用以存放用户程序;优选的6,所述一种电气逻辑装置的可编程控制***(PLC)的输入/输出(I/O)模块是CPU与现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件,I/O模块将外部输入信号变换成CPU能接收的信号,或将CPU的输出信号变换成需要的控制信号去驱动控制对象,确保***运行;优选的7,所述一种电气逻辑装置的可编程控制***(PLC)的编程器用于用户程序的编制、逻辑、调试检测和监视,通过键盘调用和显示PLC的内部状态和参数;通过通信端口与CPU联系,完成人机对话连接;优选的8,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器的存储器用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等特定功能的用户指令,并通过数字式或模拟式的输入和输出,控制农机设备或农机设备工作;优选的9,所述一种电气逻辑装置接收自动化控制装置发出的开关命令,完成农机设备主轴选速、启停和方向控制功能,换工具功能,液压、风冷、气动、润滑***控制及其他农机设备辅助功能;优选的10,所述一种电气逻辑装置软件(PLC应用程序)用来完成自动化农机设备辅助设备的控制;它是在自动化农机设备运行过程中,根据自动化控制***内部标志以及自动化农机设备的各控制开关、检测元件、运行部件的状态,按照程序设定的控制逻辑对诸如润滑、液压、换工具装置机构、冷却等的运行进行控制;优选的10,所述一种电气逻辑装置是自动化控制***和农机设备的电气设备之间的设备,自动化控制装置通过电气逻辑装置与测量***和测量传感器间的进行连接;该连接电路传送的是自动化控制***与位置检测以及数据检测装置之间控制信息;优选的11,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)对农机设备电路进行控制;自动化控制***通过可编程控制器(PLC)对农机设备的辅助设备进行控制;可编程控制器(PLC)对农机设备***电路的控制来实现对农机设备的辅助设备的控制;优选的12,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)接受自动化控制***的控制信号以及外部反馈信号,经过逻辑运算、处理将结果以信号的形式输出;经处理的输出信号从可编程控制器(PLC)的输出模块输出,一部分信号经过中间继电器控制接触器然后控制农机设备各执行机构执行动作,从而实现对农机设备辅助机构的控制;经处理的输出信号从可编程控制器(PLC)的输出模块输出,一部分信号直接用于控制农机设备外部设施,如;直接用低压电源驱动的设备;优选的13,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)的每一路控制信号来控制农机设备每一个外部设备(使用PLC控制的),每一个农机设备外部设备(使用PLC控制的)都在可编程控制器(PLC)中和可编程控制器(PLC)输出地址相对应;优选的14,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)对农机设备***设备的控制,是通过输出信号控制设备、设施的动作,和接受外部反馈信号,以监控这些设备设施的状态来实现的;可编程控制器(PLC)在农机设备电路中,外部信号和可编程控制器(PLC)内部信号处理相对应;每一个可编程控制器(PLC)的地址和农机设备***电路每一路信号相对应;可编程控制器(PLC)与信号输入回路是一个插座或者是某一个输入接口的针脚,对应与农机设备电路的某一个元件、开关、旋钮,同时包括对应与可编程控制器(PLC)内部的输入地址;优选的15,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)对农机设备辅助装置外部各执行元件或设施进行控制的;可编程控制器(PLC)的每一个输出信号对应着一个输出地址;可编程控制器(PLC)每一个输出地址对应着一个插座或插头的针脚;可编程控制器(PLC)每一个针脚对应着农机设备辅助装置***电路的一根线(用线号标示);可编程控制器(PLC)的每一个线号对应着(或者通过继电器、接触器等中间环节一些中间元件对应)一个农机设备辅助装置设备、元件;优选的16,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)是一种“顺序控制”的装置,即在自动化农机设备运行过程中,以自动化控制装置内部和农机设备各行程开关、传感器、按钮、继电器等的开关量信号状态为条件,并按照预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的起停换向,工具的更换,液压、冷却、润滑***的运行等进行控制;优选的17,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)采用的是典型的计算机结构,主要包括CPU、RAM、ROM和输入、输出接口电路等,其内部采用总线结构,进行数据和指令的传输;优选的18,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)作为一个***,该***由输入变量——PLC——输出变量组成,外部的各种开关信号、模拟信号、传感器检测的各种信号均作为PLC的输入变量,外部的各种信号经PLC外部输入端子输入到内部寄存器中,经PLC内部逻辑运算或其他各种运算、处理后送到输出端子,它们是PLC的输出变量;由输出变量对***设备进行各种控制;PLC作为一个中间处理器或变换器,以将输入变量变换为输出变量;优选的19,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)包括:输入部分、控制部分、输出部分;优选的20,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)的输入部分:如按钮开关、限位开关等,直接与PLC输入端子相连接,用以产生输入控制信号,这些信号来自操作台上的人工指令;优选的21,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)的控制部分:反复执行根据自动化农机设备的实际控制要求所编制的用户程序,并产生各种输出控制信号;优选的22,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)的输出部分:如接触器、电磁阀等,它们直接与PLC输出端子相连接,用以控制自动化农机设备的动作;优选的23,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)的输入处理:PLC以重复扫描方式执行用户程序,在执行程序前首先按地址编码顺序将所包括输入端子的通断状态(输入信号)读入输入映象寄存器中,然后开始执行用户程序,在执行过程中,即使输入信号发生变化,输入映象寄存器的内容也不变,直到下一个扫描周期的输入处理阶段才重新读取输入状态;优选的24,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)程序控制:在程序执行阶段,PLC顺序扫描用户程序;每执行一条程序所需要的信息都从输入映象寄存器和其他内部寄存器中读出并参与计算,然后将执行结果写入包括关输出映象寄存器中;优选的25,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)的输出处理:当全部指令执行完毕后,将输出映象寄存器中的状态全部传送到输出锁存寄存器中,构成PLC的实际输出并包括输出端子送出;优选的26,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)形式包括两种:一种内装型PLC;一种独立型PLC;优选的27,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)与自动化农机设备的联接方式本质上是外电路联接方法,通过农机设备自动化控制***I/O口发出控制指令,使可编程控制器输入端无触点开关通断,完成可编程控制器对农机设备强电的逻辑控制;自动化农机设备的被控对象带动主轴旋转的主电机、开关量、伺服电机等;优选的28,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)输入输出端与自动化农机设备面板信号联接;优选的29,所述一种电气逻辑装置的面板与***采用光纤连接,自动化农机设备控制操作面板上包括按钮、旋钮开关、波段开关和指示灯等,按钮、旋钮开关和波段开关直接与可编程控制器的输入端接线柱相连,指示灯接线直接与PLC输出端接线柱相连,指示灯的亮暗取决于相应的PLC输入端的开关状态及固化在PLC ROM卡中的梯形图程序;优选的30,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)输出端与自动化农机设备强电信号联接;优选的31,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)在自动化农机设备中的主要作用是控制强电部分,如:主控电源、伺服电源、工具架电机正反转、主轴风扇、润滑电机等;由于流过强电电路的电流很大,在PLC输出端都接包括保护用继电器;在每一个交流线圈两侧并联阻容电路以吸收由于线圈通断时产生的浪涌电流;为了提高电机运行的可靠性,在接触器线圈电路中加包括互锁保护触点;每个电机的运行程序控制逻辑都固化在卡中,受自动化农机设备操作面板开关和农机设备自动化控制***软件的控制;优选的32,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)输入端与自动化控制装置I/O口的联接;优选的33,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)输出端的通断是由其输入端通断状态及梯形图程序决定的,自动化控制装置与可编程控制器的联接是通过软开关直接控制PLC输入端的通断,以决定PLC输出端的状态。自动化控制装置I/O口与PLC输入端的联接,从自动化控制装置I/O口的信息流向分析,可以分为两种情况:一是自动化控制装置从I/O口输出指令,控制PLC完成相应的动作:另一种是检测PLC输入口的开关状态,自动化控制装置的I/O口是输入信号,自动化控制装置根据输入信号的性质做出相应的控制;优选的34,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)实现M功能的处理;M指令主要包括M03(主轴顺时针旋转)、M04(主轴逆时针旋转)、M05(主轴停止)、M06(准备换工具)等;其中一部分是由自动化控制***本身的硬件和软件来实现,还包括一部分要自动化控制装置与PLC相结合来实现;优选的35,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)实现T功能的处理;PLC实现工具选择的功能,当遇到包含某个工具编码的换工具指令时,对应的自动化控制装置I/O口变成高电平,自动化控制***将T代码指令进行译码后,检索工具号然后控制更换工具装置进行换工具;优选的36,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)实现S功能的处理;S功能完成对主轴的转速控制,采用代码法和直接指定法表示主轴的速度;优选的37,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)对操作信号处理;可编程控制器(PLC)接收操作面板上的信号和自动化控制装置传来的信号以控制自动化控制***的运行;优选的38,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)对主轴的控制;控制主轴的启停、停止及正反转;优选的39,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)对坐标轴的控制;控制坐标轴的伺服驱动及限位开关等;优选的40,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)对换工具的控制;实现对程序更换工具的控制;优选的41,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)对冷却、润滑的控制;优选的42,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)对自动化农机设备的开关量信号进行控制;优选的43,所述一种电气逻辑装置的可编程控制器(PLC)对农机设备的各种开关量通过I/O口进行信息交换;由于I/O口可输入信号和输出信号经过逻辑译码电路转换成多路的输出信号,可实现主轴电机、液压泵、及主轴变速等的控制;输入口可接受行程限位开关暂停、主轴同步脉冲、选工具回答的信号;从而实现各种状态的检测,最终实现自动化农机设备的各种开关量的控制;优选的44,所述一种电气逻辑装置的步进电机一种外加电脉冲信号的作用下一步一步地运转,将电脉冲信号转换成相应角位移的机电元件;其角位移量与脉冲的个数严格成正比,在时间上与输入同步,控制输入脉冲的数量、频率及电机绕组通电顺序,获得所需的转角、速度及转动的方向;无脉冲输入时,在绕组电源的激励下,气隙磁场使转子保持原来的位置状态;利用这一原理,实现农机设备工作时的纵向、横向的进给,获得较高的精度;优选的45,所述一种电气逻辑装置的自动化控制***通过PLC对主轴***进行启停、方向控制。优选的45,所述一种电气逻辑装置包括:可编程控制***(PLC)和继电器接触器控制***;
优选的,所述一种农机设备自动化控制***软件产品的结构的特征在于包括:优选的,所述前后台型软件结构;所述前后台软件分为前台程序和后台程序;所述前台程序为中断服务程序;用于实时的输入输出;前台程序分为随机中断程序和参数定时中断程序;前台程序负责对后台提供的进给、辅助功能等输出量进行输出;随机中断为反馈量引起的外部中断;具体指进给位移传感器、工具架、机械手到位信息等;在状态变化时引起中断;所述后台程序用于***管理、农机设备工作程序的预处理、显示等;后台程序主要完成硬件的初始化、***运行管理;包括编辑、运算、回转、手动、MDI等运动管理,并不断地设定前台程序、中断参数、两次中断的时间间隔等。优选的,所述中断型软件结构;所述中断型把输出反馈输入、编辑、手动、指令预处理等都作为中断程序,它们的中断优先级要按实际的要求预先确定;主程序负责***硬件的初始化和基本中断管理。优选的,所述嵌入式;将PC嵌入自动化控制装置中或将自动化控制装置嵌入PC中;采用CPU负责***的各个任务的管理调度,运动控制芯片作为CPU完成农机设备自动工作所需要的复杂运动控制,嵌入式的***由上到下包括三部分组成:硬件层、操作***层、运动控制软件层。底层是CPU处理器,中间层为嵌入式***的操作***层,采用源代码开发的操作***,根据农机设备自动化控制***的要求对内核进行相应的裁剪,提供***的实时性;顶层是运动控制***匹配软件;主要包括编写各种控制函数;如运动控制芯片的控制库函数等。优选的,所述开放式;所述农机设备自动化控制***是一种开放式自动化控制***;该***能够在不同的厂商的多种平台上运行,可以和其他***的应用程序互相操作;该***能够给用户提供一致性人机交互方式:具包括可操作性、可移植性、可伸缩性、可互换。优选的,所述全软件型农机设备自动化控制***是把运动控制器以软件形式实现,成为全软件式农机设备自动化控制******。由于软件实现的灵活性和硬件平台无关性,将包括利于***实现更深层次的开放。全软件式的农机设备自动化控制***的主要特征是***的表现形式和目前常用的CAD/CAM等***一样,完全只是一种主流操作***(实时扩展)上的应用软件(设备驱动软件);用一台PC机实现包括译码、插补、位置控制等功能在内的所包括功能;具包括开放性、移植性、扩展性、网络化;
优选的,所述一种农机设备自动化控制***是一种开放式自动化控制***;该***能够在不同的厂商的多种平台上运行,可以和其他***的应用程序互相操作;该***能够给用户提供一致性人机交互方式;优选的,所述一种农机设备自动化控制***具包括可互操作性;该***具包括能使不同功能模块能以标准的应用程序接口运行于***平台上,并获得平等的相互操作能力,协调工作;优选的,所述一种农机设备自动化控制***具包括可移植性;***功能软件与设备无关,即应用统一的数据格式、交互模型、控制机理使构成***的功能模块可源于不同的开发商,通过一致的设备接口,使各功能模块能运行于不同的供应商提供的硬件平台上;优选的,所述一种农机设备自动化控制***具包括可伸缩性,该***的功能、规模可以灵活设置,方便修改,可增加硬件或软件构成功能更强的***,也可以裁剪其功能以适应低端应用;优选的,所述一种农机设备自动化控制***具包括可互换性,构成***各硬件模块、功能软件的选用不受单一供应商的控制,可根据其功能、可靠性以及性能要求相互替换,而不影响***整体的协协调运行优选的,所述一种农机设备自动化控制***是一种PC嵌入自动化控制装置结构的开放式农机设备自动化控制***、将专用结构的自动化控制装置和PC机结合,PC机承担非实时控制部分,实时控制部分由自动化控制装置执行;一种农机设备自动化控制***具包括图形显示、工作仿真、编制和诊断功能;优选的,所述一种农机设备自动化控制***是一种自动化控制装置嵌入PC结构的一种开放式农机设备自动化控制***;该***的硬件部分由开放式体系结构的运动控制卡与PC机构成;运动控制卡选用高速DSP作为CPU具包括很强的运动控制和PLC控制能力;***的控制功能主要由运动控制卡来实现,农机设备硬件发生改变时,只需修改相应部分的控制软件;该***以PC机为基础,利用PC机强大的Windows图形用户界面,多任务处理能力,结合运动控制卡和运动控制软件形成高性能、高灵活性、和开放性的农机设备自动化控制***,从而使用户可以开发自身的应用程序;优选的,所述所述一种农机设备自动化控制***是一种数控农机设备***。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面又更进一步的详细说明,但不限制于本发明。
所述农机设备自动化控制***是由农机设备自动化控制***软件产品、农机设备自动化控制***硬件产品组成;所述农机设备自动化控制***硬件产品组成由计算机硬件及相应的输入/输出接口构成的专用计算机和可编程控制器和驱动***所组成;所述计算机硬件处理农机设备轨迹运动的数字控制,所述可编程控制器则处理开关量的逻辑控制;所述驱动***用于驱动农机设备运动。
所述一种农机设备自动化控制***软件产品可选用基于Windows开放式的操作***为开发平台;利用面向对象等技术,采用模块化、层次化、动态配置的原则进行开发与设计;所述一种农机设备自动化控制***软件产品的开放式控制***采用分层的体系结构;分层使得各层实现隔离,层与层之间通过标准的接口进行通信,实现可移植性和可用于第三方软件。所述农机设备自动化控制***软件产品的纵向第一层为界面层,它完成***的监控管理:输入、IO处理、显示、诊断和监控;此界面层由界面和各回调函数组成;回调函数的功能是完成界面上控件的事件驱动操作,回调函数的调用操作,由操作***管理;所述农机设备自动化控制***软件产品的纵向第二层是功能单位层,包括译码类、工具补偿类、插补动态连接库、运动控制器类。译码层将指令解释成为农机设备自动化控制***的内部数据格式,工具补偿层进行工具补偿;插补动态连接库完成数据插补,产生农机设备工作数据,速度处理、辅助功能、设备控制;运动控制器类完成位置伺服的控制;译码类、工具补偿类分别由多个软件芯片组成;此功能单元层的调用操作放在回调函数中;所述农机设备自动化控制***软件产品的纵向第三层是支撑层,包括运动控制器卡、运动控制器的设备驱动程序、IO卡、操作***、PC机;运动控制器卡主要完成位置伺服的任务。运动控制器的设备驱动程序完成对运动控制卡和IO卡的直接操作;所述一种农机设备自动化控制***软件产品中,采用前后台型的结构形式,前台程序即中断程序,完成全部的实时功能(插补动态连接库、运动控制器类、设备驱动程序),后台程序的主要功能是插补前的准备功能及调度管理(包括界面、译码类、工具补偿类);是农机设备工作程序输入、译码、工具补偿、显示及上述任务之间的调度管理功能;后台程序结构是一个多线程结构,完成多任务处理;在运行过程中,前台程序(中断服务程序)不断***,共同完成农机设备工作任务;而位置伺服的任务主要由运动控制器完成;农机设备工作程序由计算机进行译码、工具补偿、速度处理后、得到工具中心的插补指令数据;计算机将这些插补指令数据和其他的指令数据以固定格式存放在一缓冲区中;每次中断发生时,计算机根据这些指令数据进行相应的处理;如果存在插补指令,则实计算出插补数据,并且送入缓冲区,运动控制器根据这些数据控制相应轴的电机动作;当计算机中的一帧指令数据被读完后,在插补间隙自动计算出新的插补指令数据,填入缓冲区。
所述农机设备自动化控制***软件产品的多任务并行处理;所述农机设备自动化控制装置作为一个独立的过程控制单元,应用于自动化生产过程中,所述农机设备自动化控制***软件产品必须完成管理和控制功能,***的管理部分,包括输入、IO处理、显示、诊断;***的控制部分,包括译码、刀具补偿、速度处理、插补、位置控制。所述在自动化控制装置的实际运行过程中,多个任务中的若干个任务要同时进行。
所述农机设备自动化控制***的实时处理;实时农机设备自动化控制***软件产品在自动化农机设备的实际工作过程中,必须具包括实时性;为了使农机设备自动化控制***软件具包括并行处理和实时处理的能力,采用Windows的多线程模型和中断机制的控制策略;为了使农机设备自动化控制***软件在Windows环境下并行处理多任务,采用多线程来实现多任务控制,线程是32位操作***的主要特点,它支持抢占的多任务机制,是操作***的基本调度单元。可将各管理和控制模块置于独立的线程中,从而实现农机设备自动化控制***软件产品的并行处理操作。所述在农机及备自动化控制***软件产品中,建立了主控制线程(监控和界面线程)、显示/面板操作线程和自动工作线程。显示面板操作线程的预置时间片为50ms;自动化农机设备工作线程是主线程启动和消除的,通过建立这三个线程,可实现整个***的协调运行;主控制线程主要完成监控和界面管理、功能控制、***管理等,并负责实时启动和消除自动工作线程;***退出时,将消除显示面板操作线程;主控制线程是经过Windows的消息排队,来实现其操作流程。
所述农机设备自动化控制***的Windows的中断机制;所述Windows是一种非独占式的多任务***,应用程序通过应用程序列队接收输入,然后消息循环从应用程序列队中获取输入消息,并把它发送给相应的窗口;在这种工作模式下,实现实时控制困难,然而,从另外一个角度看,用户的键盘、鼠标及定时器输入都是硬件中断,而Windows提供的设备驱动程序,实际上是中断服务程序,由于实际工作对于实时性的要求高,因此,必须采用中断的方式实现实时性强的任务。由于中断可以在任何时刻发生,而不限于使用设备的应用程序运行期间,所以中断服务程序必须在固定代码段中,在EMS内存配置中,只包括一种类型的代码,才能保证任何时刻均可用来进行此类中断服务。这种类型的代码就是动态连接库(DLL)的固定代码段中的代码。因此,必须采用DLL来实现中断。在***中采用DLL来实现硬件中断,运行可靠农机设备自动工作线程主要完成打开自动化控制装置的文件、语法检查、译码、工具补偿、插补,产生农机设备工作数据。在这些功能中,插补必须实时完成,因而采用中断服务来实现。由于动态连接库可以根据需要被应用程序灵活地装载、卸出、占用的***资源将相应减少,所以把插补中断服务程序编译连接成动态链接库的形式使用。
所述农机设备自动化控制***软件产品的面向对象的开发技术;所述由于面向对象的软件开发技术综合了功能抽象与数据抽象,它较好地实现了软件的可扩性、多态性,并使软件易修改,采用面向对象方法对农机设备自动化控制***软件产品进行建模,分3个层次对其进行描述与实现:***、控制单元和基本类,使农机设备自动化控制***软件产品可组装、易扩展。所述基本类是农机设备自动化控制***软件产品功能组成开放***的最小单位,基本类构成面向对象农机设备自动化控制***软件产品的类体系,具包括标准化接口的基本类,是一种软件芯片。控制单元是由一系列功能相关的基本类组成的,完成一定功能的软件实体,控制单元可以嵌套。农机设备自动化控制***软件产品是由一系列控制单元组成的某种类型的农机设备自动化控制***的***软件产品。农机设备自动化控制***软件产品开发的类,包括运动控制器类,译码类、工具补偿类。他们都作为功能单元分别完成位置伺服功能、译码功能、刀补功能。译码类、工具补偿类是由多个软件芯片继承组成。
所述农机设备自动化控制***的多缓冲区技术;所述农机设备自动化控制***软件产品的运动控制器类、译码类、工具补类、动态链接库都是相对独立的功能单元,他们相互包括大量的数据交换,因此采用多缓冲区实现数据交换。为协调各线程各任务之间的运行,使各模块相对独立,在农机设备自动化控制***软件产品软件中建立多个数据缓冲区,具体的实现方法是:1为多缓冲区分配内存,建立指向当前缓冲区的读、写指针,构成一个环形多缓冲区;2为每块内存设置一个标志位,作为对各缓冲区进行操作的判断依据;3每读一个缓冲区,对该缓冲区设置已读标志,当前读指针向前移动一个缓冲区;4每写一个缓冲区,对该缓冲区设置已写标志,当前写指针向前移动一个缓冲区;5对于当前操作未结束的缓冲区,设置正在操作标志,禁止其它操作。采用这种方法,将农机设备自动化控制***软件产品中必须在单个插补周期内完成的运算,“均化”在多个插补周期内完成,包括效地利用CPU的计算时间,提高***的工作效率。
所述农机设备自动化控制***的界面实现技术;测量软件的界面具包括Windows一般控件功能,和模拟一些实物的控件,如电表显示、旋钮等。因此,采用Labwindows/CVI工具设计***界面。采用Labwindows/CVI时以一种C语言设计界面非常方便。此工具设计的界面包括头文件、界面文件;在头文件中,提供界面控件的回调函数。应用程序可在回调函数中实现所需要的功能,在此***中,显示/面板操作线程作为界面的定时器控件的回调函数Windows按照定时器设定的时间,定时调用定时器控件的回调函数。
所述农机设备自动化控制***软件产品采用Windows的多线程模型与中断机制相结合的控制策略和层次化的体系结构,利用面向对象技术、多缓冲区技术、界面实现技术,成功地在Windows环境下生产出农机设备自动化控制***软件产品,农机设备自动化控制***软件产品具包括实时多任务控制要求,较好地实现农机设备自动化控制***的实时任务控制要求,较好地实现软件的可扩充性、多态性、重构性,软件易于修改;
所述将生产出的农机设备自动化控制***软件产品安装在农机设备自动化控制***硬件产品的农机设备自动化控制装置;所述农机设备工作时,所述农机设备自动化控制装置是通过运算器进行插补运算,然后对进给轴进行闭或(开)环控制,实现农机设备自动作业的各种功能。所述农机设备自动化控制***实施对自动化农机设备的进给***控制;自动化农机设备的进给***的控制大多是通过控制步进电机来实现的。步进电机是一种在外加电脉冲信号的作用下一步一步地运转,将电脉冲信号转换成相应角位移的机电元件。其角位移量和输入脉冲的个数严格成正比,在时间上与输入同步,控制输入脉冲的数量、频率及电机绕组通电顺序,便可获得所需的转角、速度及转动方向;无脉冲输入时,在绕组电源的激励下,气隙磁场使转子保持原来的位置状态。利用这一原理,便可实现农机设备作业时纵、横向的进给,并可获得较高精度。所述农机设备自动化控制***实施对自动化农机设备的开关量控制;所述自动化农机设备的开关量信号控制是通过PLC来完成的。所述自动化农机设备的各开关量可通过I/O口进行信息交换。由于I/O口可输入信号和输出信号,其输出信号经过逻辑译码电路转换成多路的输出信号,可实现主轴电机、冷却泵及主轴变速等的控制;输入口可接受行程限位开关暂停、主轴同步脉冲、选工具回答等信号。从而实现各种状态的检测,最终实现农机设备的各开关量控制。所述农机设备自动化控制***实施对自动化农机设备的主轴控制;所述农机设备自动化控制装置通过PLC对主轴***进行起停控制。
所述农机设备自动化控制***的PLC的硬件:即可编程序控制器简称PC,通常将可编程序控制器称为PLC。它是为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型控制装置。PLC的软件***则包括农机设备自动化控制***的***软件和农机设备作业的应用软件。具包括更强的与工作过程相联接的接口,以及具包括更直接的适用于工作控制要求的编程语言。
所述农机设备自动化控制***的PLC的工作过程:所述农机设备自动化控制***的PLC上电后,就在农机设备自动化控制***软件产品的监控下,周而复始地按一定的顺序对***内部的各种任务进行查询、判断和执行,这个过程实质上是按顺序循环扫描的过程。执行一个循环扫描过程所需的时间称为扫描周期,其典型值为1~100ms。所述农机设备自动化控制***的PLC对用户程序的循环扫描过程:农机设备自动化控制***的PLC的工作过程与CPU的操作模式包括关;CPU包括两个操作模式:STOP模式和RUN模式;在扫描周期内,STOP模式和RUN模式的主要差别是:RUN模式下执行用户程序,而在STOP模式下不执行用户程序;PLC对用户程序进行循环扫描可分为三个阶段进行,即输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。
所述在农机设备自动化控制***中,位置控制是由位置控制器来实现的;而其它的大部分动作即辅助机械动作的控制如主轴启停、换向;换工具控制、冷却和润滑***的运行以及报警监测等功能则可由可编程控制器(PLC)来实现。所述自动化农机设备控制***的PLC的信息传递;通过PLC来实现农机设备电气控制***的各项功能,需要将各种控制和检测信号通过按钮和检测元件输入PLC,再通过PLC内部程序的运算将结果输出到各种执行设备,完成电气控制***对于农机设备的控制。所以就涉及PLC与农机设备自动化控制装置、农机设备之间的信息交换。可编程控制器与自动化农机设备的强电、农机设备自动化控制装置I/O口的联接可归纳为下列三部分:(1)所述PLC输入输出端与自动化农机设备面板信号联接;(2)PLC输出端与自动化农机设备强电信号联接;(3)PLC输入端与农机设备自动化控制装置I/O口的联接;
所述可编程控制器输出端的通断是由其输入端通断状态及梯形图程序决定的;所述农机设备自动化控制装置与可编程控制器的联接是通过软开关直接控制PLC输入端的通断,以决定PLC输出端的状态。所述农机设备自动化控制装置I/O口的信息流向,可以分为两种情况:一是农机设备自动化控制装置从I/O口输出指令,控制PLC完成相应的动作;另一种是检测PLC输入口的开关状态,农机设备自动化控制装置的I/O口是输入信号,农机设备自动化控制装置根据输入信号的性质做出相应的控制。
所述PLC对自动化农机设备辅助功能的处理;所述自动化农机设备的坐标系、准备功能、辅助功能、工具功能及程序格式等方面包括一种标准,即包括4种功能:一种是准备功能,即所谓的G代码;第二种是辅助功能,即所谓的M代码;第三种是工具功能,即所谓的T代码;第四种是转速功能即所谓的S代码。其中,G功能主要与联动坐标轴驱动包括关,是通过CPU控制自动化农机设备控制装置的I/O接口实现;M功能主要控制农机设备强电部分,包括主轴换向、冷却液开关等功能;T功能与工具的选择和补偿包括关。(1)所述M功能的处理:所述M指令主要包括M02(程序停止)、M03(主轴顺时针旋转)、M04(主轴逆时针旋转)、M05(主轴停止)、M06(准备换刀)等。其中一部分是由农机设备自动化控制***的硬件产品和软件产品来实现,还包括一部分需要农机设备自动化控制装置与PLC相结合来实现。(2)所述T功能的处理;所述在PLC上实现的主要是工具选择。当遇到包含某个工具编码的换工具指令时,对应的自动化农机设备控制装置I/O口变成高电平,自动化农机设备控制装置将T代码指令送给PLC,PLC经过译码指令进行译码后,检索工具号,然后控制换工具装置进行换工具。(3)所述S功能的处理;所述S功能主要完成对主轴转速的控制,常用的包括代码法和直接指定法。代码法是S后面跟二位数字,这些数字不直接表示主轴转速的大小,而是农机设备主轴转速数列的序号;直接指定法是S后面直接就是主轴转速的大小,例如S1500表示主轴转速是1500r/min。
所述农机设备自动化控制***可以分为两部分:控制伺服电动机和主轴电机动作的***部分自动化控制装置和控制辅助电气部分的PLC。所述农机设备自动化***的PLC主要完成自动化农机设备的顺序控制,包括对农机设备自动化控制装置、自动化农机设备及操作面板传来的信号进行处理,实施急停及超程信号的监控,并且完成对主轴、工具架、冷却、润滑等功能的控制。①所述操作信号处理;所述农机设备自动化控制***接收操作面板上的信号和农机设备自动化控制装置部分传来的信号以控制农机设备自动化控制***的运行。②主轴控制;所述农机设备自动化控制***控制自动化农机设备主轴的启动、停止及正反转。③坐标轴控制;所述农机设备自动化控制***控制自动化农机设备坐标轴的伺服驱动及限位开关等。④换工具控制实现对农机设备自动化控制***软件产品的程序换工具的控制。⑤冷却控制实现农机设备自动化控制***软件产品的程序控制冷却的启动、停止。⑥润滑控制实现定时润滑的控制。
所述所述农机设备自动化控制***用PLC实现农机设备电气控制***的功能;所述通过PLC来实现自动化农机设备电气控制***的各项功能,需要将各种控制和检测信号通过按钮和检测元件输入PLC,再通过PLC内部程序的运算将结果输出到各种执行设备,完成电气控制***对于农机设备的控制。每个功能的输入信号,都可以通过控制面板上的按钮进行操作,输出则可以通过接触器、电磁阀等执行机构完成。所述农机设备自动化控制***PLC的编程语言包括顺序功能图;(2)梯形图;(3)功能块图;(4)指令表;(5)结构文本。所述PLC的编程语言包括两种图形语言——梯形图(LD)和功能块图(FBD),两种文字语言——指令表(IL)和结构文本(ST),顺序功能图(SFC)是一种结构块控制程序流程图。梯形图是图形编程语言,梯形图采用类似于继电器触点、线圈的图形符号。梯形图常被称为程序,梯形图的设计称为编程。梯形图也很适合于开关量逻辑控制。所述在PLC用户程序程序设计中,采用模块化设计,即对***按照控制功能进行模块划分,将不同功能的程序放在不同的模块中设计,依次对各控制功能的模块设计梯形图。使每一部分的程序都可以单独设计和修改。程序结构清晰,便于调试,可以根据需要灵活增加其他控制功能。所述农机设备自动化控制***的PLC控制程序的过程中将PLC程序划分为7个模块,即公用程序模块、主轴模块、坐标轴控制模块、润滑控制模块、自动换刀模块、报警模块和冷却控制模块。所述输入输出分配编制I/O分配表。I/O分配表是设计梯形图程序的基础资料之一,PLC控制***时必须首先完成的工作,会给PLC***软件设计和***调试带来很多方便。在编制I/O分配表时,同类型的输入点或输出点尽量集中在一起,连续分配。
所述农机设备自动化控制***的伺服***接收来自农机自动化控制装置的指令信号,经过变换、调节和放大后驱动农机设备的各轴电机和机械传动机构运动,实现自动化农机设备完成所需工作;所述农机设备自动化控制***的伺服***包括位置控制单元、速度控制单元、驱动元件、检测与反馈单元、机械执行部件。优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的驱动装置由驱动电路和驱动电机组成,并与农机设备上的机械传动部件组成自动化农机设备的主传动***和进给传动***;所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的驱动装置的主轴驱动装置接受来自PLC的转向和转速指令,经过功率放大后驱动主轴电机转动;所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的驱动装置的进给驱动装置在每个插补周期内接受自动化控制装置的位移指令,经过功率放大后驱动进给电动机转动,同时完成速度控制和反馈控制功能。优选的,所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的驱动装置的进给伺服***接受来自自动化控制***对每个运动坐标轴分别提供的速度指令,经速度与电流(转矩)调节器输出驱动信号驱动伺服电机转动;实现自动化农机设备各坐标轴运动;同时接受速度反馈信号实施速度闭环控制;自动化农机设备进给伺服***通过PLC与自动化控制***通信,通报现时工作状态并接受自动化控制***的控制;所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的驱动装置的速度测量采用电动机中的测速器来完成;测速器将电动机实际转速匹配成电压值送回伺服驱动***作为速度反馈信号,与指令速度电压值相比较,从而实现速度的精确控制;所述一种农机设备自动化控制***硬件产品的驱动装置的位置检测器对自动化农机设备各坐标轴在运行中的实际位置进行直接或间接的测量;将测量值反馈到自动化控制***并与指令位移相比较直至坐标轴到达指令位位置,从而实现对位置的精确控制;所述驱动装置的电机上设置速度传感器,所述自动化农机设备的各个装置上设置位移传感器,所述速度伺服驱动***上设置包括负载器;所述速度驱动装置与电机之间通过电源线相互连接,所述电源线上设置包括电流传感器;所述自动化控制***与速度伺服驱动***信号连接;所述电流传感器和速度传感器分别与负载器信号连接;所述负载器与农机设备自动化控制***信号连接;所述位移传感器与自动化控制***信号连接;所述位移传感器获得自动化农机设备各个装置中滑块的实际位置信号;所述电流传感器获得电流信号,所述速度传感器获得位置和速度信号;所述电流传感器和速度传感器分别将电流信号和位置/速度信号输入到负载器中进行相应的计算器中,计算后得出自动化农机设备的各个装置中滑块的实际负载力矩(实际速度);实际位置信号和实际速度信号分别反馈到自动化控制***进行位置、速度的复合控制;通过自动化控制***得出最终的控制信号,并把最终的控制信号出入到速度驱动装置,由速度驱动装置输出到伺服电机,由伺服电机实现最终的控制信号的运行。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种农机设备自动化控制***及产品,其特征在于包括:
(1)一种农机设备自动化控制***硬件产品;
(2)一种农机设备自动化控制***软件产品。
2.根据权利要求1所述一种农机设备自动化控制***及产品,其特征在于包括:
(1)一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:
①一种农机设备自动化控制装置;
②一种驱动装置;
③一种电气逻辑控制装置;
(2)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:
①一种农机设备自动化控制***的管理软件产品;
②一种农机设备自动化控制***的控制软件产品。
3.根据权利要求1所述一种农机设备自动化控制***及产品,其特征在于,包括:
(1)一种农机设备自动化控制***及产品是一种利用数字化(或/与数字、或/与文字、或/与字母、或/与符号)信息对农机设备作业轨迹及作业过程实行驱动与控制的***及产品;
(2)一种农机设备自动化控制***及产品是一种驱动与控制农机设备按照作业区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征自动有序地完成作业区域所需作业工作的***及产品;
(3)一种农机设备自动化控制***及产品是一种驱动与控制一台农机设备自动完成农业各种生产或农、林作物耕种收全过程管理的各种作业的***及产品;
(4)一种农机设备自动化控制***及产品是一种驱动与控制多台农机设备自动完成农业各种生产或农、林作物耕种收全过程管理的各种作业的***及产品;
(5)一种农机设备自动化控制***及产品是一种驱动与控制多种(一台或多台)农机设备自动完成农业各种生产与管理中的一种或多种作业的***及产品;
(6)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***及产品是根据作业区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征,确定作业区域所需的作业方式,采用由字母、数字及规定好的一套基本符号,按一定的词法及语法规则组成的语言(或数控编程语言或ATP语言)用来描述作业区域(或/与作业区域农、林作物)的几何形状、几何元素间的相互关系及农机设备作业过程、工艺参数,通过手动(或自动)编制农机设备自动化工作程序单,把预先编制好的农机设备工作程序单输入给农机设备自动化控制装置(或PC机或计算机或类似计算机设备)存储,自动化农机设备工作时,将所需工作区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征通过手动(或自动)输入给农机设备自动化控制装置(或PC机或计算机或类似计算机设备),经过农机设备自动化控制装置根据预先存储的农机设备工作程序单进行译码与处理,将所需工作区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征转换成农机设备自动化控制装置能接受的农机设备工作程序,农机设备自动化控制装置将接受的农机设备工作程序进行处理与运算,处理与运算后的信息与指令,一部分进给信息与指令发送给伺服驱动***经过一定的信号变换及电压、功率放大、驱动与控制农机设备各进给运动装置的电机运动;进给电机的检测器将检测与采集的信息反馈给农机设备自动化控制装置;农机设备自动化控制装置根据反馈信息与农机设备工作程序信息进行比较、运算与处理,将指令发送给驱动***进行驱动与控制电机精准运行;另一部分指令通过农机设备自动化控制装置(或PC机或计算机或类似计算机设备)发送给可编程控制器(PLC),可编程控制器(PLC)根据存储的用户程序及采集的信息进行逻辑运算与处理发送给农机设备主轴驱动器与辅助单元驱动器,驱动器的信号变换及电压、功率放大,驱动与控制自动化农机设备主轴与辅助装置的运动电机精准运行,从而实现农机设备自动地有条不紊地工作,从而实现农机设备自动地精准作业;
(7)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***及产品根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值功能,并配有接口电路和驱动装置的计算机***,通过利用数字、或/与文字、或/与符号组成的数字指令来实现一台或多台农机设备动作控制;所述一种农机设备自动化控制***对农机设备进行控制主要包括位置、角度、速度等机械量和开关量。
(8)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***及产品在硬件的支持下,通过执行控制软件来进行工作,利用数字化信息对农机设备轨迹及作业过程实行控制的***及产品;
(9)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***及产品采用PC机(或微机或计算机或类似计算机设备),利用通用的操作***(如Windows、Android、Linux、winCE等)平台,构建一种农机设备自动化控制***的HMI,通过串行通信、现场总线与一种农机设备自动化控制***连接;利用通用的操作***(如Windows、Android、Linux、winCE等)平台,一种农机设备自动化控制***软件开发方便,使一种农机设备自动化控制***软件产品具有开放性,便于与其他软件连接(如CAD/CAM/网络等);
(10)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***及产品采用独立的CPU的PLC(可编程控制器),通过软件实现I/O控制功能;通过设计独立的PLC(模块)通过串行通信或双端口RAM和***CPU实现数据通信和数据共享,进而实现自动化控制装置和PLC的协调工作;
(11)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***及产品各伺服驱动器和主轴驱动器采用全数字化控制,其CPU采用高速DSP,以保证位置控制、速度控制、矢量变换控制、直接转矩控制等复杂算法的实现;原来返回自动化控制***的回馈量反馈到伺服驱动器,在伺服驱动器中实现闭环控制,所有的伺服参数(诸如:电流环、电压环、温度环、湿度环、重力环、其他环、速度环、位置环参数)自动化控制***及产品的控制面板设置管理,使各轴伺服匹配;
(12)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***及产品的各子***包括实时网络接口;
(13)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***是一种开放式***,采用计算机及其配套模块组成,使一种农机设备自动化控制***标准化、模块化;便于农机设备自动化控制***的智能化(操作、编程等)、数据共享(CAD/CAE/CAPP/CAM)和***的系列化、可兼容和升级换代;
(14)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种开放式结构的农机设备自动化控制***及产品是一种全软件型自动化控制***,即完全采用PC机或计算机的全软件形式的自动化控制***,自动化控制装置的全部功能处理全由PC机或计算机进行,并通过装在PC机或计算机扩展槽中的接口卡等进行控制;
(15)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种PC机或计算机嵌入自动化控制装置式结构的农机设备自动化控制***,即PC机或计算机与自动化控制***之间用专用总线连接;
(16)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置嵌入PC式结构的农机设备自动化控制***即运动控制器(卡)+PC型,通用PC的扩展槽中***运动控制卡,完全采用以PC为硬件平台的自动化控制***;
(17)一种农机设备自动化控制***及产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***及产品具有控制功能、准备功能、插补功能、和固定循环功能、进给功能、主轴功能、辅助功能、工具管理功能、补偿功能、人机对话功能、自诊断功能、通信功能;
(18)一种农机设备自动化控制***及产品是一种驱动与控制从事农业各种生产的各种机械设备或机器人进行自动化作业的自动化控制***及产品;
(19)一种农机设备自动化控制***及产品是一种特征(1)到特征(18)中任意一种特征或任意多种特征组合特征的***及产品。
4.一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于,包括:
(1)一种农机设备自动化控制***软件产品,其特征在于包括:一种农机设备自动化控制***软件产品接收并处理输入介质的信息,并以代码加以识别、存储、运算,输出相应的命令脉冲(指令),通过控制、驱动伺服***的伺服装置和电机,产生自动化农机设备各机构的运动;
(2)一种农机设备自动化控制***软件产品的主要任务是将所需工作区域(或/与作业区域农、林作物)的外形特征信息表达成农机设备工作信息,变换成农机设备各进给轴的位移指令、主轴转速指令和辅助动作指令,控制农机设备的轨迹运动和逻辑动作,使农机设备有序地完成所需工作区域所需工作;
(3)一种农机设备自动化控制***软件产品的开发方式是采用面向对象的计算机程序设计语言(或***开发语言;或编程语言;或C语言;或C++语言;或JAVA语言;或其他语言)在计算机(PC机)操作***(或DOS,或Windows,或Linux,或Android)平台下进行开发与设计,利用面向对象等技术,采用模块化、层次化、动态配置的原则,使一种农机设备自动化控制***软件产品具有9种性能的任意多种性能组合,所述9种性能包括:实时处理性、开放性、多任务并行处理性、中断机制性、可互换性、可伸缩性、可互操作性、可扩展性、多态性;
(4)一种农机设备自动化控制***软件产品,其特征在于包括:一种农机设备自动化控制***的管理软件产品;
(5)一种农机设备自动化控制***软件产品,其特征在于包括:一种农机设备自动化控制***的管理软件产品特征在于包括:
①一种农机设备自动化控制***的管理软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***的管理软件产品用于对一种农机设备自动化工作进行管理的管理软件产品;所述管理软件产品包括:输入/输出程序、通信程序、I/O处理程序、显示程序、诊断程序等;
②一种农机设备自动化控制***的管理软件产品的特征在于包括:管理软件产品包括:***初始化模块、***程序调度模块、农机设备参数模块、通信功能模块、文件管理模块、农机设备工作程序编辑模块、梯形图编辑模块;
③一种农机设备自动化控制***管理软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***包括:输入/输出程序;所述输入/输出程序接收输入的农机设备作业程序,将输入的农机设备作业程序存放在缓冲器中,经过缓冲器到达农机设备作业程序存储器中;
④一种农机设备自动化控制***的软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***的软件产品的的管理软件产品包括:管理程序;
⑤一种农机设备自动化控制***的软件产品的特征在于包括:管理软件产品的管理程序特征在于包括:管理程序负责对数据输入、数据处理、插补运算等为自动化农机设备工作过程服务的各种程序进行调度管理;管理程序还要对操作面板命令、时钟信号、故障信号等引起的中断进行处理;
⑥一种农机设备自动化控制***的软件产品的特征在于包括:管理软件产品的管理程序特征在于包括:管理程序主要包括:CPU管理和外设管理,如前后台程序的合理安排与协调工作,中断服务程序之间的相互通信,控制面板与操作面板上各种信息的监控;
⑦一种农机设备自动化控制***管理软件产品的特征在于包括:管理软件产品包括:显示程序;所述显示程序用来显示坐标值参数及指令代码、功能码,还可以作农业作业区域的图形显示;自动化农机设备作业方式的显示,农机设备工作程序的显示等;
⑧一种农机设备自动化控制***管理软件产品的特征在于包括:管理软件产品包括:诊断程序;所述诊断程序的功能是在程序运行中及时发现***的故障,并指出故障类型,可在运行前或故障发生后,检查***各部件的功能是否正常,并指出发生故障的部位;
⑨一种农机设备自动化控制***管理软件产品的特征在于包括:管理软件产品包括:通信程序;所述通信程序的功能是:实现农机设备单机运行中的数据输入与输出设备与农机设备自动化控制***进行数据传送与信息通信;实现多种多台自动化农机设备在自动化作业***中的通信;实现自动化农机设备在网络化生产中的通信;
⑩一种农机设备自动化控制***管理软件产品的特征是特征①到特征⑨中任意一种特征或任意多种特征组合的特征
一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***的管理软件产品的特征是特征①到特征⑩中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(6)一种农机设备自动化控制***软件产品,其特征在于包括:一种农机设备自动化控制***控制软件产品;
(7)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***的控制软件产品特征在于包括:
①一种农机设备自动化控制***的控制软件产品的特征在于包括:控制软件产品用于对农机设备自动化进行控制的控制软件产品;所述控制软件产品包括:译码程序、农机设备补偿程序、插补运算程序、速度处理程序、位置控制程序等;
②一种农机设备自动化控制***的控制软件产品的特征在于包括:控制软件产品包括:G功能处理模块、工作循环控制模块、运动控制模块、监控诊断模块、中断控制模块、PLC处理模块;
③一种农机设备自动化控制***控制软件产品的特征在于包括:控制软件产品包括:译码处理程序;所述译码处理程序以一个程序段为单位对农机设备作业程序进行处理,把其中的各种农业作业区域工作信息(如起点、终点、直线或圆弧)、农机设备的运动方式(G代码)、农机设备作业速度信息(F代码)和其它辅助信息(M、S、T代码)按照一定的语法规则解释成计算机能识别的数据形式,并以一定的数据格式存放在指定的内存单元;在译码过程中,还要完成对程序段的语法检查,发现语法错误立即报警;
④一种农机设备自动化控制***控制软件产品的特征在于包括:农机设备补偿程序(或预计算程序);所述农机设备补偿程序(或预计算程序)就是控制软件产品的数据处理程序;所述农机设备补偿程序(预计算程序)包括:农机设备工具(或工具头)长度补偿、农机作业工具(或工具头)半径补偿、农机设备反间隙补偿、农机设备丝杠螺距补偿、农机设备过象限及进给方向判断、农机设备进给速度换算、农机设备加减速控制及农机设备辅助功能处理;
⑤一种农机设备自动化控制***控制软件产品的特征在于包括:插补程序;
⑥一种农机设备自动化控制***控制软件产品的特征在于包括:所述插补程序特征在于包括:插补程序根据农机设备作业程序中提供的数据,如曲线的种类、起点、终点等进行运算,根据运算结果,分别向各坐标系轴发出进给脉冲;所述进给脉冲通过伺服***驱动农机设备或农机设备工具(或工具头)作相应的运动,完成程序规定的工作任务;
⑦一种农机设备自动化控制***控制软件产品的特征在于包括:所述插补程序特征在于包括:插补程序是一种实时控制式程序;是一种一边进行插补运算、一边进行工作的实时控制的程序;
⑧一种农机设备自动化控制***的软件产品的控制软件产品的特征在于包括:速度控制程序;所述速度控制程序根据给定的速度值控制插补运算的频率,以保证预定的进给速度,需要进行自动加减速控制,以避免因速度突变而造成驱动***失步:
⑨一种农机设备自动化控制***控制软件产品的特征在于包括:位置控制程序;所述位置控制程序的主要任务是在伺服***的每个采样周期内,将精插补计算出的理论位置与实际反馈位置进行比较,其差值作为伺服调节的输入,经伺服驱动器控制伺服电机;在位置控制中还要完成位置回路的增益调整、各坐标的螺距误差补偿和反向间隙补偿,以提高农机设备的定位精度;
⑩一种农机设备自动化控制***的控制软件产品的特征是特征①到特征⑨中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***的控制软件产品的特征是特征①到特征⑩中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(8)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备工作程序单;
(9)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备工作程序单的特征在于包括:
①一种农机设备工作程序单的特征在于包括:农机设备工作程序单是根据作业区域图样(或/与作业区域农、林作物特征图样)或/与作业区域所需作业方式、作业过程、工艺参数用一种专用的自动化控制编程语言(或/与数控编程语言、或/与ATP语言、或/与由字母、数字及规定好的一套基本符号,按一定的词法及语法规则组成的语言,用来描述作业区域的几何形状、几何元素间的相互关系及农机设备作业过程、工艺参数的语言)来描述自动化农机设备作业过程编制而成的程序单;
②一种农机设备工作程序单的特征在于包括:农机设备工作程序单是根据采用数控语言或/与ATP语言按规定的指令代码和固定格式详细描述作业区域的自动化农机设备在整个工作过程中的作业工具(或工具装置的作业头)的工作轨迹和路径与自动化农机设备主体的每个动作步骤编而成的工作程序单;
③一种农机设备工作程序单的特征在于包括:农机设备工作程序单是采用规定代码和固定格式来详细描述所需作业区域的农机设备的每一种作业方式的整个作业过程特征和自动化农机设备的执行的每个动作步骤特征编制而成的工作程序单;
④一种农机设备工作程序单的特征在于包括:农机设备工作程序单是预先编制好的工作程序单,由计算机根据农机设备工作程序单控制农机设备自动地完成对作业区域的农业各种生产或农、林作物的耕种收管理工作的各种作业;
⑤一种农机设备工作程序单的特征在于包括:农机设备工作程序单的编制所用的代码主要包括:准备功能G指令、进给功能F指令、主轴速度S指令、作业工具(或作业工具装置)T指令、辅助功能M指令。
⑥一种农机设备工作程序单的特征在于包括:农机设备工作程序单的编制过程与步骤的特征在于包括:
A分析作业区域的特征或/与作业区域的农、林作物特征;
B确定农机设备自动化作业方式;
C选择农机设备自动化作业的工具(或作业工具装置);
D确定农机设备自动化作业的坐标圆点;
E选择农机设备自动化作业的工具(或工具装置的作业头)的工作轨迹和路径;
F确定有关农机设备自动化作业的各执行机械工作过程的先后动作;
G进行数学处理;
H编写一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单;
I输入与存储一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单;
J校验一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单;
K一种农机设备工作程序单的特征在于:农机设备工作程序单的编制过程与步骤的特征是特征A到特征J中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
⑦一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单编程指令;
⑧一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单的编程指令的特征在于包括:
A所述农机设备工作程序单包括:准备功能(或G)指令;所述准备功能(或G)指令用来规定农机设备的作业工具(或作业工具装置的工具头)和作业区域的相对运动轨迹(即插补功能指令)、农机设备坐标系、插补坐标平面、农机设备的作业工具(或作业工具头)补偿、坐标偏置等多种作业操作;G指令由字母G及后面两位数字组成,从G00到G100的代码;
B所述农机设备工作程序单包括:进给功能(或F)指令;所述进给功能(或F)指令用来指定农机设备各运动坐标轴及其任意组合的进给量或螺纹导程;所述进给功能(或F)指令是续效代码,有两种表示方法,即代码法、直接指定法;
C所述农机设备工作程序单包括:主轴控制M指令及速度(或S)指令;所述主轴控制的速度(或S)指令用来指定主轴的转速,用字母S和后续的2至4位数字表示;主轴控制的M指令及指令M03(正向)、M04(反向)用于控制方向,停止用M05指令;
D所述农机设备工作程序单包括:作业工具(或作业工具装置)(或T)指令;所述作业工具(或作业工具装置)(或T)指令在自动换作业工具(或作业工具装置)的自动化农机设备中,用来选择所需的作业工具(或作业工具装置),同时也用来表示选择作业工具(或作业工具装置)偏置和补偿,T功能字由地址字符T和后续的2至4位数字组成;
E所述自动化农机设备作业程序包括:辅助功能(或M)指令;辅助功能(或M)指令包括M00到M100共计100种,包括续效指令和非续效指令;
F农机设备工作程序单的编程指令的特征是特征A到特征E中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
J所述一种农机设备自动化控制***软件产品的特征是农机设备工作程序单的编程指令的特征是特征A到特征F中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
⑨一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单的程序结构与格式的特征在于包括:
A农机设备自动化工作程序单由程序号、程序段和程序结束等组成;在工作程序的开头是程序号,以便进行程序检索;由程序段组成作业程序的全部内容和自动化农机设备的停/开信息;
B农机设备自动化工作程序单的程序段格式:农机设备工作程序由程序段组成,程序段由程序号、程序内容、后加程序段结束字符构成;程序内容由各种指令代码和相应坐标尺寸和规格字组成;
C农机设备工作程序单的程序结构与格式的特征是特征A到特征B中任意一种特征或2种特征组合的特征;
D一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单的程序结构与格式的特征是特征A到特征C中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
⑩所述一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备自动化工作程序单包括:主程序与子程序;所述子程序的第一行是子程序编号,最后一行是子程序结束指令,程序执行过程是:首先执行主程序,执行过程中遇到“调用子程序程序”指令时,转入执行子程序,执行完子程序,遇到“返主程序”指令,又返回执行主程序;子程序可以嵌套,子程序执行后“返主”只能返回调用它的程序,不一定返回“主程序”,主程序可以调用多个子程序,可以反复调用同一个子程序;
所述一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单包括:变量参数或/与用户宏程序;所述用户宏程序是含包括变量的子程序,在程序中呼出(调用)用户宏程序的指令是用户宏指令,用户宏程序中,可以使用演算式及转向语句和多种函数;
所述一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单包括:变量参数;
所述一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单的变量参数的特征在于包括:
A农机设备工作程序单包括:公共变量;所述公共变量是指在主程序内和由主程序呼出的各用户宏程序内公用的变量,在主程序和用户宏程序中直接赋值或用演算式赋值,人工设定(赋值);
B农机设备工作程序单包括:局部变量;所述局部变量就是局限于在用户宏程序内使用的变量,同一局部变量,在不同宏程序内其值是不通用,宏程序是在同一层次或不在同一层次,其值是不通用,局部变量在呼出宏程序的宏指令中赋值,可以在宏程序中直接赋值或用演算式赋值,在执行中,用户宏程序内部变量的值,只保留到该宏程序结束为止,局部变量不能在操作面板上设定;
C农机设备工作程序单包括:***变量;所述***变量是固定用途的变量,它的值决定***的状态,***变量的代号与***的某种状态有严格的对应关系;它有接口的输入输出信号变量,工具(或工具装置)形状补偿变量,同步信号变量,控制程序段停止及等待辅助功能结束信号变量,与参数设定对应的变量,状态信息变量,位置信息变量,与原点设置变量,原点位移变量,工具(或工具装置)长度补偿变量,工具(或工具装置)半径补偿变量,工具(或工具装置)干涉数据变量,其他变量;
D农机设备工作程序单的变量参数的特征是特征A到特征C中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
E一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单的变量参数的特征是特征A到特征D中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单包括:变量演算:所述变量的演算包括加、减、乘、除、逻辑或、逻辑或非、逻辑与;
一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单包括:变量函数;函数功能属于自动化控制***的选择功能,变量函数是用户宏功能范围内的一种高级的功能;变量函数包括正弦、余弦、正切、反正切、平方根、绝对值、等几个函数运算功能;
一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单包括:变量赋值;所述变量赋值包括:直接赋值、间接赋值,在用户宏程序中为用户宏程序内的局部变量赋值;
一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单包括:转向语句;所述转向语句分无条件转向语句和条件转向语句,条件语句由有条件式和转向目标两部分构成;
一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序单编写方法的特征在于包括:
A确定农机设备的坐标系;
B设置农机设备与作业区域的坐标原点;
C设置农机设备与作业区域的绝对坐标与相对坐标;
D利用与坐标相关的G指令;其特征在于包括:用G90表示绝对坐标值编程指令,用G91表示相对坐标值编程指令,用G92表示作业区域编程坐标系设定的预置寄存指令;用G53到G59表示零点偏置设定指令;用G17、G18、G19表示插补坐标平面设定指令,用G00表示快速定位指令,用G01表示直线插补指令,用G02、G03表示圆弧插补指令;
E根据作业区域图样(或/与作业区域农、林作物特征图样)及作业区域所需作业方式,选择作业工具(或工具装置);
F确定自动化农机设备作业路线,选择与作业区域(或/与作业区域农、林作物)的接触量,编写农机设备工作程序单;
G农机设备工作程序单编写方法的特征是特征A到特征F中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
H一种农机设备自动化控制***软件产品的特征是农机设备工作程序单编写方法的特征是特征A到特征G中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单包括:准备功能(G代码);所述准备功能(G代码)用来规定农机设备运动线型、坐标系、坐标平面、工具补偿、暂停等操作;
一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单的特征在于包括:辅助功能(M指令);所述辅助功能(M指令)用来控制农机设备及其辅助装置的通断的指令;如开、停液压***执行电器、主轴正反转、停转、程序结束等;
一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单的特征在于包括:进给功能(F指令);所述进给功能(F指令)用来指定农机设备进给速度;主轴转速功能(S指令)用来指定农机设备主轴的转速或速度;工具功能(T指令)用来指定农机设备选择工具号和工具补偿号;A、B、C指令用来指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置;
一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单包括:一种机械人作业工作程序、各种农、林作物收割作业工作程序、各种农、林作物的施肥作业工作程序、各种农、林作物喷液、喷药作业工作程序、各种农、林作物插秧作业工作程序、各种农、林作物抛苗作业工作程序、各种农、林作物播种作业工作程序、各种整田整地作业工作程序、一种除草作业工作程序、各种农、林作物采摘作业工作程序、各种农、林作物移苗作业工作程序、各种农、林作物其他作业工作程序、开沟作业工作程序、挖掘作业工作程序、运输作业工作程序、各种农、林作物的农作物间行除草作业工作程序、各种农、林作物管理作业工作程序;
一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序单包括17种工作程序中的任意一种工作程序或任意多种工作程序;所述17种工作程序包括:一种机械人作业工作程序、各种农、林作物收割作业工作程序、各种农、林作物的施肥作业工作程序、各种农、林作物喷液、喷药作业工作程序、各种农、林作物插秧作业工作程序、各种农、林作物抛苗作业工作程序、各种农、林作物播种作业工作程序、各种整田整地作业工作程序、一种除草作业工作程序、各种农、林作物采摘作业工作程序、各种农、林作物移苗作业工作程序、各种农、林作物其他作业工作程序、开沟作业工作程序、挖掘作业工作程序、运输作业工作程序、各种农、林作物的农作物间行除草作业工作程序、各种农、林作物管理作业工作程序;
农机设备工作程序单的特征是特征①到特征中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
一种自动化控制***软件产品的特征是农机设备工作程序单的特征是特征①到特征中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(10)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备工作程序单自动编程产品;
(11)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备工作程序单自动编程产品的特征在于包括:
①一种数控语言编程(如ATP语言)自动编程产品;所述数控语言编程(如ATP语言)自动编程产品其特征在于包括:以数控语言为基础的自动编程方法;根据作业区域图样(或/与作业区域农、林作物特征图样)及作业区域所需作业方式、作业过程、工艺参数用一种专用的数控编程语言或ATP语言(即由字母、数字及规定好的一套基本符号,按一定的词法及语法规则组成的语言,用来描述作业区域的几何形状、几何元素间的相互关系及农机设备作业过程、工艺参数)来描述自动化农机设备作业过程,即称为农机设备作业源程序,然后将源程序输入计算机中,由计算机进行编译,工具轨迹计算,最后再与所用农机设备相对应的后置处理程序处理后,自动生成相对应的农机设备工作程序单;
②图形交互编程(如CAD/CAM软件)自动编程产品;所述图形交互编程(如CAD/CAM软件)自动编程产品其特征在于包括:利用CAD/CAM软件的图形编辑功能将作业区域及作业区域农、林作物的几何图形绘制到计算机,形成作业区域的图形文件,然后调用数控编程模块,采用人机交互的方式在计算机屏幕上指定所需工作的部位,再输入相应的工作工艺参数,计算机自动进行必要的数学处理,并编制出农机设备工作程序,同时在计算机屏幕上动态显示农机设备工作头工作轨迹;
③语音式自动编程产品;所述语音式自动编程产品其特征在于包括:利用人的声音作为输入信息,并与计算机和显示器直接对话,令计算机编出农机设备自动化作业程序的一种方法;语音编程***编程时,编程员只需讲出所需指令即可;
④实物模型式自动编程产品;实物模型式自动编程产品其特征在于包括:采用农机设备视觉***对作业区域或农、林作物图形特征进行输入,再由计算机将所获信息进行处理,控制农机设备,输出农机设备自动作业工作程序单;和实物模型式自动编程;
⑤一种农机设备工作程序单自动编程产品的特征是特征①到特征④中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
⑥一种农机设备自动化控制***软件产品的特征是一种农机设备工作程序单自动编程产品的特征是特征①到特征⑤中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(12)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:
①、操作和运行管理任务模块;操作和运行管理任务模块的特征在于包括:
A、显示和操作子模块;B、***运行管理子模块;C、农机设备工作程序单和***参数管理子模块;
②、农机设备工作程序预处理任务模块;农机设备工作程序预处理任务模块的特征在于包括:A、程序读入子模块;B、坐标系设置子模块;C、译码子模块;D农机设备作业工具补偿子模块;
③、运动和PLC控制任务模块;运动和PLC控制任务模块的特征在于包括:
A、插补器子模块;B、手动进给子模块;C、插补/手动切换子模块;D、坐标变换子模块;E、农机设备床体误差子模块;F、农机设备床体传动匹配子模块;G、外部设备通信子模块;H、PLC控制子模块;
④一种农机设备自动化控制软件产品包括3种任务模块中的任意一种模块或任意多种模块组合的模块,所述3种任务模块包括:操作和运行管理任务模块、农机设备工作程序预处理任务模块、运动和PLC控制任务模块
(13)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种***操作和运行控制处理任务;
(14)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种***操作和运行控制处理任务的特征在于包括:
①所述***操作和运行控制;所述***操作和运行控制提供人机操作界面、***数据管理和运行管理功能:使用操作命令接口、***信息接口、参数接口、显示信息接口;
②所述***操作和运行控制包括:人机操作界面、农机设备工作程序和***参数管理、***运行管理模块;所述操作人员通过人机操作界面控制自动化农机设备的运行,包括:***状态显示、农机设备工作运行、农机设备调整、农机设备工作程序的编写和管理、农机设备参数的设置和管理;通过显示信息接口获得其他功能模块的信息,用于***状态显示;
③所述显示和***参数管理模块;所述显示和***参数管理模块支持人机界面功能的实现,通过参数接口为其他功能模块提供***参数;
④所述***运行管理模块;所述***运行管理模块控制农机设备自动化控制***程序的整体运行,通过操作命令接口向其他功能模块发出运行控制命令,通过***信息接口从其他功能模块获得***运行状态,同步***的运行;
⑤所述操作和显示模块;所述操作和显示模块的特征在于:操作和显示界面模块的输入连接农机设备工作程序读入模块和插补/手动切换模块的输出;操作和显示界面模块的输出连接***运行管理模块的输入,使主操作界面、自动循环界面、手动操作界面、农机设备工作程序编辑界面、工具参数设定界面、农机设备自动化控制***坐标系参数设定界面、***配置参数界面、其他界面等各个界面的操作都会在该模块中得到响应;
⑥所述***运行管理功能模块;所述***运行管理功能模块接收来自***人机操作界面模块和PLC接口的农机设备自动化控制***操作命令,控制整个***的运行和运行方式控制,包括:A农机设备工作程序预处理(农机设备工作程序读入、译码);B运动控制(插补、坐标变换);C插补程序的连续运行;D循环启动;E进给保存;F工作继续;G停止运行;H手动进给轴选择;I手动进给;
⑦所述操作与运行管理的特征在于是特征①到特征⑥中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(15)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备工作程序预处理任务;
(16)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备工作程序预处理任务;的特征在于包括:
①一种农机设备工作程序预处理任务其特征在于包括:农机设备工作程序预处理过程:农机设备工作程序读入模块从农机设备工作程序文件读入程序段,通过数据电缆发送给译码器,译码器对农机设备工作程序段译码分析,分离出运动控制指令和辅助功能控制指令,然后,运动控制指令经过后续的编程坐标系设置模块、工具补偿模块形成插补指令,供后续的插补器模块和PLC控制模块使用;
②一种农机设备工作程序预处理任务其特征在于包括:译码功能;所述译码功能是农机设备工作程序预处理任务的核心功能;所述译码功能将描述自动化农机设备运动和辅助功能动作的农机设备工作程序转换成一种自动化控制***的程序内部的控制数据;
③一种农机设备工作程序预处理任务其特征在于包括:农机设备工作程序单以文本文件存储在计算机的文件存储介质中,农机设备工作程序读入模块从农机设备工作程序文件中读取程序语句,然后将其发送给后续的译码器模块;译码器按照规定的规则,将用字符串格式表示的自动化控制语句转换成准备机能(包括G、D、F代码)、辅助机能(包括M、N、S、T代码)和位置坐标数据(包括X、Y、Z、A、B、C、I、J、K、代码位置指令代码),通过输出数据电缆连接后续的坐标系设置模块和工具补偿模块;
④一种农机设备工作程序预处理任务其特征在于包括:所述坐标系设置模块;所述坐标系设置模块的功能包括:A编程作业区域坐标系向自动化农机设备床体坐标系的转换功能;B编程运动路径的比例缩放功能;C镜像映射功能;D坐标系旋转、移动功能;E极坐标向直角主坐标系转换功能等功能;
⑤一种农机设备工作程序预处理任务其特征在于包括:所述坐标系处理参数;所述坐标系处理参数由自动化农机设备操作者在自动化农机设备操作面板设置,保存在***坐标系参数文件和数据结构中,通过自动化控制***软件产品的程序指令选择坐标系模块的功能中的任意一种或任意多种功能组合功能使用或撤销;
⑥一种农机设备工作程序预处理任务其特征在于包括:所述工具补偿模块;所述工具补偿模块根据数据进行工具半径补偿和自动化农机设备工具长度补偿及工具半径和位置补偿;
⑦一种农机设备自动化控制***软件产品,其特征在于一种农机设备工作程序预处理任务的特征是特征①到特征⑥中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(17)一种农机设备自动化控制***的软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***的软件品包括:运动和PLC控制任务模块;
(18)一种农机设备自动化控制***的软件产品的特征在于包括:运动和PLC控制任务模块的特征在于包括:
①运动和PLC控制任务模块功能是将经过农机设备工作程序预处理的运动控制指令转化成自动化农机设备的坐标轴的实时位置指令,经过伺服电机产生自动化农机设备的运动;
②运动和PLC控制任务模块包括:外部设备通信控制模块;
③运动和PLC控制任务模块包括:外部设备通信控制模块的特征在于包括:
A通信控制模块用于根据***配置参数,建立和维护现场总线(平板电脑与FED)主站之间的通信的功能;
B通信控制模块根据来自自动化农机设备传动匹配模块的指令和来自PLC模块的数字量输出数据,生成UDP报文,发送到FED主站的功能;
C通信控制模块将获得FED主站返回的运动轴和设置数字量I/O在状态的功能,例如主轴的实际速度、转矩,数字量输入数据等,将其转发给PLC模块;
D外部设备通信控制模块的特征是特征A到特征C中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
④运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块其特征在于:安装在计算机操作***(Android平板电脑)上的自动化控制***通过USB/Ethernet转换器与FED主站连接,FED现场总线设备与进给伺服、主轴、数字量I/O、传感器以及其他外部设备连接;
⑤运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块包括:通信协议报文的代码;
⑥运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块的通信协议报文的代码的特征在于包括:
A平板电脑与FED主站之间通信采用UDP协议实现;
B数据帧的IP地址和UDP端口号由参数给出;
C一种农机设备自动化控制***软件产品通信报文由报文首部和对应各个FED从站的子报文组成,它们都被嵌入在UDP数据字段中;
D报文首部的“子报文数目”、“子报文长度”以及各个子报文的“从站类型”的数值由参数给出;
E运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块的通信协议报文的代码的特征是特征A到特征D中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
⑦运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块包括:通信协议报文
⑧运动和PLC控制任务模块的外部设备通信控制模块的通信协议报文的特征在于包括:
A所述外部设备通信所使用的通信报文包括:起点报文;所述起点报文其特征在于启动阶段计算机发送给FED主站的报文,控制FED总线启动,启动报文不包含子报文;
B所述外部设备通信所使用的通信报文包括:应答报文;所述应答报文其特征在于启动阶段FED主站返回给计算机的报文,通知计算机各个FED从站的启动状态;
C所述外部设备通信所使用的通信报文包括:指令报文;所述指令报文其特征在于周期运行阶段平板电脑发送给FED主站的报文,平板电脑通过指令数据可以向FED从站发送位置指令、速度指令、转矩指令、通信参数、伺服参数、数字量输出数据等;
D所述外部设备通信所使用的通信报文包括:状态报文;所述状态报文其特征在于周期运行阶段FED主站返回给计算机的报文,FED从站通过状态数据向计算机发送伺服的实际位置、实际速度、实际转矩、通信参数、伺服参数、数字量输入输出等;
⑨运动和PLC控制任务模块特征在于包括:运动控制部分;
⑩运动和PLC控制任务模块特征在于包括:运动控制部分由插补器、坐标变换、误差补偿、自动化农机设备匹配模块组成;
运动和PLC控制任务模块的运动控制部分包括:插补器;
运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器的特征在于包括:
A插补器由直线插补器、圆弧插补器、升降速控制器模块组成;
B插补器包括插补计算功能,所述插补计算分成插补准备、插补计算、终点判别和处理;
C插补器的插补准备为插补器运行准备必要的固定参数,包括各个进给轴的运动距离,插补线段长度;圆弧半径、起点处角度、终点处角度、插补角的初始化;
D插补器的插补计算:在每个插补周期,计算插补器的位置输出,包括每个插补周期下的进给增量、角度增量;
E插补器的终点判别和处理:当剩余插补路程小于或等于1个插补周期的插补(进给)增量时,表示已经达到插补终点,输出终点坐标,插补结束;
F插补器所采用的脉冲增量补偿插补运算的方法包括:逐点比较法、数字积分法、数字脉冲乘法器插补法、矢量辨别法、比较积分法、最小偏差法、目标点跟踪法、单步追踪法、直接函数法;
G插补器所采用的数据采样插补运算的方法包括直线函数法、扩展数字积分法、二阶梯归扩展数字积分插补法、双数字积分插补法、角度逼近圆弧插补法;
H运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器的特征是特征A到特征G中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器包括:直线插补器;
运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器的直线插补器的特征在于包括:
A直线插补器用于产生坐标轴的直线运动位置指令;
B直线插补器根据直线起点位置、终点位置和编程进给速度在每个插补周期计算位置增量,控制自动化农机设备进给轴运动;
运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器包括:圆弧插补器;
运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器的圆弧插补器的特征在于包括:
A圆弧插补器用于产生坐标轴的圆弧运动位置指令;
B圆弧插补器根据圆弧的起点位置、终点位置、圆心位置和编程进给速度在每个插补周期下计算位置增量,控制农机设备运动;
运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器包括:升降速控制器;
运动和PLC控制任务模块的运动控制部分的插补器的升降速控制器的特征在于包括:
A升降速控制器用于控制坐标轴在启动和停止阶段的升降速控制;
B运动控制的插补器的升降速控制器为了使自动化农机设备运动平稳并避免伺服装置和电机过载,在自动化农机设备启动、停止和运动速度变化时需要控制运动的升降速,使运动速度平滑过渡;
C升降速控制模块的任务是根据设定的运动加速度参数和农机设备工作程序,为插补器提供插补速度值;
运动和PLC控制任务模块包括:手动进给模块;
运动和PLC控制任务模块的手动进给模块的特征在于包括:
A手动进给模块能够实现手动操作各坐标轴进给运动,用于自动化农机设备的调整和维护;
B手动进给模块与农机设备自动化控制***的操作命令、插补器等其他模块连接;
C手动进给模块接收来自***操作模块的控制操作指令和插补参数,输出数据电缆连接手动/插补输出选择模块;
D运动和PLC控制任务模块的手动进给模块的特征是特征A到特征C中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
运动和PLC控制任务模块包括:插补/手动切换模块;
运动和PLC控制任务模块的插补/手动切换模块的特征在于包括:
A插补/手动切换模块根据***操作方式命令,将插补器输出位置或手动操作坐标轴位置连接到后续坐标变换模块;
B插补/手动切换模块的输入连接插补器模块的输出数据电缆、手动控制模块的输出数据电缆、控制操作指令;
C插补/手动切换模块的输出数据电缆连接后续的坐标变换模块;
D运动和PLC控制任务模块的插补/手动切换模块的特征是特征A到特征C中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
运动和PLC控制任务模块包括:坐标变换模块;
运动和PLC控制任务模块的坐标变换模块的特征在于包括:坐标变换模块具有工具位和工具姿态控制功能,插补器输出和手动进给输出作业区域坐标系下工具位置和姿态指令,坐标变换模块根据自动化农机设备结构数据,计算出自动化农机设备各个坐标轴相应的位置坐标;
运动和PLC控制任务模块包括:自动化农机设备误差补模块;
运动和PLC控制任务模块的自动化农机设备误差补模块的特征在于包括:自动化农机设备床体误差补偿,用来补自动化农机设备机械结构和传动部分的制造误差以及使用环境引起的误差,包括丝杠螺距误差补偿、丝杠螺母反向间隙补偿、导轨不直度误差补偿、导轨垂直度误差补偿、环境温度引起的几何误差补偿;
运动和PLC控制任务模块包括:自动化农机设备传动匹配模块;
运动和PLC控制任务模块的自动化农机设备传动匹配模块的特征在于包括:自动化农机设备传动匹配模块的任务是将自动化农机设备床体误差补偿模块输出的进给轴位置指令转换成伺服装置的位置指令;
运动和PLC控制任务模块的自动化农机设备传动匹配模块的特征在于包括:自动化农机设备传动匹配模块的任务包括如下2项计算:
A传动比匹配计算;伺服电机通过丝杠或其他传动机构驱动自动化农机设备各运动机构运动,使用检测元件获得自动化农机设备各运动机构的实际状态,通过传动比计算,可以使农机设备自动化控制***的指令值与检测元件的检测值以及传动机构的传动比匹配,产生自动化农机设备各运动机构的标准运动;
B整形量转换;自动化农机设备传动匹配模块前的所有位置变量计算均采用双精度浮点类型变量,信息检测元件的输出单元是信息分辨率,为长整型变量;伺服装置的指令信息应该与信息检测元件的分辨率对应,必须使用长整型变量表示,因此需要将浮点变量表示的信息指令按照自动化控制***设定的分辨率要求转换成整型变量表示的信息指令;
运动和PLC控制任务模块包括:可编程控制器(PLC);
运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)的特征在于包括:
A农机设备工作程序中的辅助功能控制指令M、N、S、T经过译码器译码,通过数据电缆输出到PLC控制模块;PLC控制模块通过数据电缆输入与输出连接外部设备通信模块,通过现场总线操作自动化农机设备的辅助控制设备,以及从自动化农机设备读入传感器信号和开关信号,如行程开关等;
B运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)包括:可编程控制器(PLC)对自动化农机设备的控制功能;
C运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)对自动化农机设备的控制功能的特征在于包括:
a.自动化农机设备侧的开关量信号通过I/O单元接口输入到PLC中,信号的含义及所配置的输入地址相对应;
b.PLC的控制信号通过PLC输出接口送到自动化农机设备侧,所输出信号的含义和输出地址相对;
c.农机设备自动化控制装置送至PLC的信息由自动化控制装置送入PLC的寄存器中,所有自动化控制装置送至PLC的信号和地址(开关量地址或寄存器地址)与含义相对应;
d.PLC送至自动化控制装置的信息,PLC送入自动化控制装置的信息由寄存器或开关量完成,所有PLC送至自动化控制装置的信号地址(开关量地址或寄存器地址)与含义相对应;
e.可编程控制器对操件板的控制;***操作面板的控制信号先是进入自动化控制装置,然后由自动化控制装置送给PLC,控制自动化农机设备的运行,自动化农机设备操作面板控制信号,直接进入PLC,控制自动化农机设备的运行;
f.自动化农机设备外部开关输入信号,将自动化农机设备侧的开关信号通过I/O单元输入到PLC,进行逻辑运算,开关信号,包括很多检测元件信号,(如行程开关、接近开关、模式选择开关);
g.可编程控制器对输出信号控制;PLC输出信号经***控制电路中的继电器、接触器、电磁阀等输出给控制对象;
h.可编程控制器对T功能实现;农机设备自动化控制***送出T指令给PLC,经过译码,在数据表内检索,找到T代码指定的工具号,并与农机设备工具夹紧装置的工具号进行比较,如果不符,发出换工具指令,工具夹紧装置换工具,换工具完成农机设备自动化控制***发出完成信号;
i.可编程控制器对M功能实现;***送出M指令给PLC,经过译码,输出控制信号,控制主轴正/反转和启动/停止等,M指令完成,***发出完成信号;
j.可编程控制器对S功能处理;PLC用四位代码直接指定转速;
k运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC)对自动化农机设备的控制功能的特征是特征a到特征j中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC),其特征在于包括:
A.所述PLC程序包括4个模块,即公共信号模块、基本控制模块、工具模块、主轴模块;
B.所述公共信号模块主要处理PIE与自动化控制装置之间的接口信号;
C.所述基本控制模块主要用来处理紧急停止、润滑、冷却、方式选择、手动进给、程序启停等信号;
D.所述工具模块:用于工具架的选工具、定位等过程进行逻辑控制;
E.所述主轴模块:用于对主轴正反转、主轴定向、主轴变速等动作过程进行控制;模块中包括伺服主轴和变频主轴两种控制逻辑,可通过修改PLC参数进行切换;
F.所述PLC的软件分为***软件和用户程序两部分,***软件用以控制PLC本身的运作,包括***管理程序、用户指令解释程序及标准程序模块;***管理程序用于管理、控制农机设备自动化控制***的整个运行;
G.所述用户程序由PLC的使用者编制并输入,用于控制外部被控对象的运行;
H.所述PLC的工作过程分为输入采样、程序执行、输出刷新三阶段;PLC的工作过程是按这样三阶段进行周期性循环扫描;
I.所述输入采样阶段:PLC在输入采样阶段首先按顺序采样所有的输入端子,并将输入点的状态或输入数据存入内存中各对应的输入映像寄存器,即输入刷新,随即关闭输入端口;接着进入程序执行阶段,在程序执行阶段,即使输入状态包括变化,输入映像寄存器的内容也不会改变;输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入采样阶段被读入;
J.所述程序执行阶段:在程序执行阶段PLC对用户程序顺序扫描,在执行每一条指令时,所需的输入信号的状态可从输入映像寄存器中读入,当前的输出状态从元件映像寄存器读入,然后按程序进行相应的逻辑运算,运算结果再存入元件映像寄存器中;对每一个元件,元件映像寄存器的内容,会随着程序的执行过程而变化;
K.所述输出刷新阶段;当所有指令执行完毕,元件映像寄存器中所有输出继电器的状态在输出刷新阶段转存到输出锁存器,并通过一定的方式输出,驱动外部负载,
L.所述PLC的编程语言包括:梯形图、语句表、功能表图、指令表、结构文本;
M.所述PLC梯形图程序包括:公用程序、回原点程序、主轴控制程序、坐标轴控制程序、报警处理程序、定时润滑控制程序、冷却控制程序、自动更换工具程序、其它程序;
N.运动和PLC控制任务模块的可编程控制器(PLC),其特征是特征A到特征M中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
一种农机设备自动化控制***的软件产品的特征在于包括:一种运动和PLC控制任务模块的特征是特征①到特征中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(19)一种农机设备自动化控制***软件产品,其特征在于包括:一种***创建和运行程序产品;
(20)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种***创建和运行程序产品的特征在于包括:
①所述创建自动化控制***软件产品的运行程序的方法和程序流程;其特征在于包括:
A一种农机设备自动化控制***软件产品的程序的基础构件类(功能模块、数据电缆、参数)的实例化;
B加载***参数;
C启动***周期运行;
D一种自动化控制***程序结束后释放被调用的资源;
②所述一种农机设备自动化控制***软件产品的程序由两个核心类组成:
A定义主Activity的类;
B自动化控制***核心类;
③所述一种自动化控制***软件程序的定义主Activity的类其功能包括:
A实例化农机设备自动化控制***内核;
B启动农机设备自动化控制***周期运行;
C关闭农机设备自动化控制***程序后释放被调用的资源;
D控制农机设备自动化控制***程序的界面切换、内容显示和动作响应;
④所述农机设备自动化控制***软件产品程序的核心类负责创建农机设备自动化控制***的基础构件和初始化参数,执行控制自动化控制***的周期性任务;
⑤一种农机设备自动化控制***软件产品,其特征在于包括一种***创建和运行程序产品的特征是特征①到特征④中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(21)一种农机设备自动化控制***软件产品其特征在于,包括:
①一种农机设备自动化控制***软件产品包括:功能模块;所述功能模块是一个程序单元,用于完成控制功能的计算处理要求;
②一种农机设备自动化控制***软件产品包括:数据电缆模块;所述数据电缆是一组变量;所述数据电缆包括字符串、双精度数组、整形型数;表示农机设备工作程序段、插补线段的起点、终点、进给速度、插补位置指令等;所述数据电缆用于各功能模块之间连接,形成完整的控制数据流,控制自动化农机设备运行;
③一种农机设备自动化控制***软件产品包括:参数模块;所述参数模块用于为一种农机设备自动化控制***的控制模块配置运行参数;
④、所述一种农机设备自动化控制***软件产品的每个功能模块、数据电缆模块和参数模块对应编程语言(C语言;C++语言;JAVA语言;其他语言)的一个类,具有明确和唯一的定义,程序结构清晰,其中主流信号由农机设备工作程序读入模块开始,经所有功能模块处理,最终由外部设备通信模块输出,控制外部设备和自动化农机设备运动;
⑤所述一种农机设备自动化控制***软件产品的功能模块的用途和功能包括:显示和操作;***运行管理;自动化控制***程序读入;译码;坐标系设置;自动化农机设备工具补偿;插补;手动进给;插补器/手动切换;坐标变换;自动化农机设备床体误差补偿;自动化农机设备床体传动匹配;PLC控制;现场总线驱动;
⑥所述一种农机设备自动化控制***软件产品的数据电缆模块的功能包括:农机设备工作程序信息;***操作命令;***信息;农机设备工作程序段;PLC控制语句;运动控制指令段;坐标系设置;插补指令数据;插补位置;手动进给位置;插补/手动模块位置;坐标变换坐标轴位置;误差补偿坐标;伺服指令位置;数字量输出端口;数字量输入端口:自动化农机设备操作面板;
⑦所述一种农机设备自动化控制***软件产品的参数模块的参数类型包括:工作区域坐标系设置类;自动化农机设备作业工具程序管理类;插补类;坐标变换类;坐标轴类;总线通信类;
⑧一种农机设备自动化控制***软件产品的特征是特征①到特征⑦中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(22)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据
(23)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***软件产品的***数据包括:常数、数据电缆、配置参数、***信息、***操作命令等数据,是供功能模块之间的数据交换元素,供相关功能模块使用;用于***命令和工作状态的常数使用枚举类定义;Eclipse工具提供***数据创建和管理环境;***数据为自动化控制***提供数据类型;
(24)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据包括:常数;所述常数为自动化控制***程序提供一致的编译参数、***运行命令代码、***状态代码、***工作方式代码、***配置代码、固定数值,增强程序易读,易修改;
(25)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的常数
(26)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的常数的类型用途的特征在于包括:
①***配置参数;所述参数为程序编译和运算所需要的固定常数,例如:***控制周期、***最大控制轴数、最大工具补偿数目等;
②***工作状态代码;所述代码表示功能模块的运行状态;
③***运行命令代码;所述代码表示***运行管理模块发出的***运行命令;
④***工作方式代码;所述代码表示***人机操作界面模块发出的***工作方式命令;
⑤固定数值;所述数值为数学运算公式提供固定的常数;
⑥)一种农机设备自动化控制***软件产品的***数据的常数的类型用途的特征是特征①到特征⑤中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(27)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据包括:参数;
(28)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的参数的特征包括:通过参数设置,农机设备自动化控制***用户使农机设备自动化控制***软件产品的功能与自动化农机设备以及自动化农机设备工作过程相匹配;参数保存在存储器中,使用计算机操作***的文件管理器可以输入、显示、编辑、修改和管理参数;
(29)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的参数包括:***参数、自动化农机设备参数、自动化农机设备工作参数、各种收割作业参数、各种整地耕田作业参数、各种移苗作业参数、各种除草作业参数、各种施肥作业参数、各种喷药作业参数、各种播种作业参数、各种采摘作业参数、各种运输作业参数;农、林作物管理作业参数、其它参数;
(30)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***软件产品的***数据的参数的***参数,通过***参数设置***运行的基本参数,供***内部计算使用,例如:插补周期、最大运动加速度、最大运动速度值、外部设备通信数据帧格式等;
(31)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***软件产品的***数据的自动化农机设备参数,通过自动化农机设备参数使一种农机设备自动化控制***软件产品与自动化农机设备功能、结构、进给传动、伺服装置、伺服电机、现场总线、外部设备和辅助设备正确匹配;
(32)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***软件产品的***数据的参数的自动化农机设备工作参数包括:工具参数和坐标系参数;所述工具参数用于保存和提供自动化农机设备工作过程中所需的工具长度和半径补偿数据;所述坐标系参数用于提供自动化农机设备工作过程中所需的工作区域坐标系设置数据;
(33)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***软件产品的管理程序的***数据的数据电缆;用于功能模块之间连接和完成数据交换的变量;
(34)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***软件产品的***数据的常数包括:***操作命令枚举(CMD)类;所述***操作命令枚举(CMD)类用于***运行管理模块向***控制模块发送的操作命令代码,启动农机设备工作程序译码、启动插补等操作;
(35)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的常数包括:计算常数类:所述计算常数类用于为***计算提供常数固定数值,以提高程序的可读性;
(36)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的常数包括:***工作方式枚举类,所述***工作方式枚举类用于***运行管理模块向***控制模块发送操作方式命令代码,如:自动方式、手动方式、文件(参数)编辑方式;
(37)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的常数包括:模块工作状态枚举类;所述模块工作状态枚举类用于控制模块向***运行管理模块发送工作状态代码,如:准备就绪、运行、结束等;
(38)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的常数包括:***配置常数类;所述***配置常数类用于为农机设备自动化控制***软件产品的控制程序提供编译常数,包括***数组变量的维数、***控制周期等;
(39)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据包括:变量类型定义;所述变量类型定义为***控制模块提供统一的变量类型定义,可以供多个控制模块使用;
(40)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的变量类型定义包括:译码单词类;所述译码单词类是译码器单词变量的数据类型定义;
(41)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的变量类型定义包括:准备机能类:所述译码准备机能的数据类型可根据农机设备自动化控制***的插补功能指令定义;
(42)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的变量类型定义包括:辅助机能类;所述译码辅助机能的数据类型,可根据自动化控制***的辅助机能指令定义;
(43)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的变量类型定义包括:位置指令类;所述译码器使用的位置指令数据类型,可根据一种农机设备自动化控制***软件产品的程序的位置指令定义,与坐标位置控制相关的指令代码数值被存储到位置指令结构对应的元素中,形成后续的控制命令;
(44)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:所述***数据的参数包括:控制参数和工作参数;
(45)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***软件产品的***数据的参数的控制参数特征在于通过控制参数使自动化控制***与自动化农机设备功能、结构、进给传动、伺服程序、伺服电机、现场总线、外部设备辅助设备正确匹配;使用一个自动化控制平台,能够方便地控制多种类型和规格的自动化农机设备;
(46)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的参数的控制参数包括:进给轴参数类,所述进给轴参数用于控制***与自动化农机设备进给轴的匹配和误差补偿;
(47)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的参数的控制参数包括:外部设备通信参数类;所述外部设备通信参数用于一种农机设备自动化控制***软件产品程序与外部设备现场总线的通信配置;
(48)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的参数的控制参数包括:译码参数类;所述译码参数为译码器提供参数;
(49)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的参数的控制参数包括:插补参数类;所述插补参数是与自动化农机设备运动速度控制相关的参数,为插补运动和手动进给运动提供速度控制参数;
(50)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:坐标轴位置类;
(51)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:PLC控制语句类;所述译码器模块的输出数据电缆,包含农机设备自动化控制***软件产品的程序段的辅助机能控制指令;
(52)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的参数的控制参数包括:坐标变换参数类;所述坐标变换参数为坐标变换模块提供自动化农机设备结构类型和结构尺寸等参数;
(53)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的参数的工作参数包括:工作区域坐标系设置参数类;所述工作区域坐标系设置参数供坐标系设置模块使用;
(54)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的参数的工作参数包括:工具参数类;所述工具参数供工具补偿模块使用;
(55)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆是控制***中各种控制变量的组合;用于功能模块之间的数据连接,使农机设备自动化控制***程序结构清晰,数据流和控制模块的关系明确;
(56)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:坐标轴位置类;所述坐标轴位置数据电缆包含表示农机设备的各个运动坐标位置的数组变量,供其他数据电缆类作为统一的外部元素使用;
(57)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:误差补偿位置类;所述误差补偿模块的输出数据电缆,数据电缆使用作为内部元素;
(58)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:运动控制指令段类;所述译码器模块的输出数据电缆,包含一种农机设备自动化控制***软件产品的程序段的运动控制指令;
(59)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:伺服指令位置类、坐标轴位置类、坐标系设置类、手动进给位置类、插补/手动进给切换位置类;插补位置类;
(60)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:插补指令数据类;所述经过坐标系设置和工具补偿处理后的插补指令数据;
(61)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:数字量输入端口类;所述外部设备现场总线通信模块的输出数据电缆,表示***数字量输入端口的状态;
(62)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:数字量输出端口类;所述PLC模块的数字量输出数据电缆,通过外部设备现场总线通信模块控制***输出端口的状态:
(63)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:农机设备工作程序段类;
(64)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:农机设备工作程序信息类;所述人机操作界面模块的输出数据电缆,提供农机设备工作程序信息;
(65)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:自动化农机设备操作面板类;所述PLC模块的输出数据电缆,通过外部设备总线从***输入端口读入自动化农机设备操作按钮状态;
(66)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:操作菜单控键类;所述人机操作界面模块的输出数据电缆,将显示屏的操作控键状态发送给***运行管理模块;
(67)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:***信息类;所述功能模块通过***信息数据电缆向***运行管理模块和显示操作模块发送工作状态;
(68)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:***操作命令类;所述***运行管理模块向各控制模块发出的运行命令,控制***的运行;
(69)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:***数据的数据电缆包括:坐标变换坐标轴位置类;所述坐标变换模块的输出数据电缆,经过坐标变换计算后的坐标轴位置;
(70)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备的工作程序包括:数控编程指令标准的字符集、F指令集、S指令集、T指令集、G指令集、M指令集、自定义代码;
(71)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***软件产品根据农机设备工作程序控制自动化农机设备的运动和辅助功能动作例如主轴的启/停;农机设备工作程序由字符和数字代码组成;农机设备坐标轴的运动速度、位置及辅助功能动作都由唯一对应的字符或数字代码;
(72)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序以文本文件存储在计算机(PC机)的文件存储介质;
(73)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:农机设备工作程序预处理任务模块;所述农机设备工作程序预处理任务模块的特征在于包括:农机设备工作程序和指令子模块、农机设备工作程序读入子模块;译码器子模块;坐标系设置子模块;自动化农机设备工具补偿子模块;
(74)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:运动控制任务模块;所述运动控制任务模块包括:插补器子模块;手动进给子模块;插补器/手动切换子模块;坐标变换子模块;自动化农机设备误差补偿子模块;自动化农机设备床体传动匹配子模块(程序);
(75)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***软件产品由主控制数据流处理任务、***操作和运行控制处理任务组成;所述主控制数据流处理任务,由译码器开始,将一种农机设备自动化控制***软件产品的农机设备工作程序转换成自动化农机设备的控制动作;所述运动控制数据流经过作业区域坐标偏移、工具补偿、插补、坐标变换、自动化农机设备误差补偿、自动化农机设备传动匹配模块,产生坐标轴运动控制数据;手动进给模块用于自动化农机设备进给轴的手动操作,产生手动进给控制数据;外部设备通信模块实现一种农机设备自动化控制***的硬件与伺服驱动、主轴驱动、自动化农机设备的辅助设备的数据通信和控制;所述一种数据流控制自动化农机设备运动轨迹,用于产生自动化农机设备的坐标轴的运动;另外一种数据流控制自动化农机设备的辅助功能如主轴启/停、更换农机设备作业工具等动作;
(76)一种农机设备自动化控制***软件产品的特征是特征(1)到特征(75)中任意一种特征或任意多种特征组合的特征。
5.根据权利要求1所述一种农机设备自动化控制***及产品,其特征在于包括:权利要求4中所述一种农机设备自动化控制***软件产品的特征是特征(1)到特征(75)中的任意一种特征或任意多种特征组合的特征。
6.一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于,包括:
(1)一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:通过各种输入方式,接收农机设备自动化作业的各种数据信息,经过自动化控制装置译码,再进行计算、处理、运算,然后将各个坐标轴的分量送到农机设备各控制轴的驱动电路,经过转换、放大去驱动伺服电机,带动农机设备各轴运动,并进行实时信息反馈控制,使农机设备各个坐标轴能精确地按照所要求的状态进行运行;
(2)一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置、一种驱动装置和一种电气逻辑控制装置;
(3)一种农机设备自动化控制***硬件产品特征在于包括:自动化控制装置、驱动装置和电气逻辑控制装置是通过I/O接口互连;
(4)一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制***硬件产品由CPU、存储器、显示器、键盘、可编程控制器(PLC)、驱动器、外部设备接口组成;
(5)一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置;
(6)一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:
①一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置采用PC机(或微机或计算机或类似计算机设备)来实现;
②一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:输入装置、存储器、控制器、运算器、输出装置;
③一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括::输入装置;所述输入装置包括:键盘,控制介质,磁盘、串(或并)行通信方式等;所述输入装置用于操作人员向自动化控制装置输入操作命令;
④一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:输出装置;所述输出装置包括:显示器;显示器用来显示坐标值参数及指令代码、功能码、农机设备作业区域或与农、林作物的图形显示;(如坐标值、工作程序、报警信号等);
⑤一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:输入/输出装置的I/O接口;所述输入/输出装置的I/O接口用于进给轴控制的输出;用于机械手的控制信号输出;用于主轴变速的控制信号的输出;用于工具装置或工具架控制信号的输出;用于进给反馈信号的输入;用于工具架机械手到位信号的输出等;
⑥一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:输入/输出装置的通信口;所述输入/输出装置的通信口为自动化控制装置与其它通信设备之间的联系及传送农机设备自动化作业的工作程序,同时也满足数字控制(DNC)和柔性化作业***(FMS)的要求;
⑦一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置的计算机板由高速CPU组成的计算机***或由多CPU构成的分布式***;主要承担一种农机设备自动化控制装置的基本控制及用户程序的译码、插补运算和速度预处理、反馈控制、输出控制等任务,产生位置和速度指令以及辅助控制功能信息等;
⑧一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:
A一种农机设备自动化控制装置具有承担农机设备工作程序的输入及编辑功能;
B一种农机设备自动化控制装置具有能识别和运行多种国际标准化的指令代码功能;
C一种农机设备自动化控制装置具有能提供高性能的进给控制功能;
D一种农机设备自动化控制装置具有人机交互功能的功能;
E一种农机设备自动化控制装置具有能进行多机通信及自动化农机设备作业状态通信功能;
F一种农机设备自动化控制装置具备一定的故障诊断、反馈控制功能;
G一种农机设备自动化控制装置具有控制轴数和联动轴数功能、准备功能(G功能)、插补功能、主轴速度功能、补偿功能、进给功能、固定循环功能、辅助功能(M代码)、字符图形显示功能;
H一种农机设备自动化控制装置的特征是特征A到特征G中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
⑧一种农机设备自动化控制装置的特征在于,包括:
A一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置是一种单微处理器硬件结构;
B一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:一种单微处理器自动化控制装置是以一个CPU(中央处理器)为核心,CPU通过总线与存储器和各种接口相连,采取集中控制,分时处理的工作方式实现自动化控制装置各种功能,该CPU对键盘输入和CRT显示处理、进行译码、工具补偿计算以及插补等实时处理;
C一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置是一种多微处理器硬件结构;
D一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:一种多微处理器自动化控制装置是自动化控制装置中包括两个或两个以上的CPU,即农机设备自动化控制***中的某些功能模块自身带CPU;
E一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置包括微处理器、存储器、总线、接口等;
F一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置的接口包括:I/O接口、串行接口、CRT/MDI接口、控制单元部件和接口电路,如位置控制单元、可编程控制器、主轴控制单元、以及其他选件接口等;
G一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:自动化控制装置与农机设备之间的接口包括与驱动控制器和测量装置之间的连接电路,传送的信息是自动化控制装置与伺服单元、伺服电机、位置检测和速度检测之间的控制信息,它们属于数字控制、伺服控制和检测控制;
H一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:自动化控制装置的电源及保护电路由自动化农机设备强电线路中的电源控制电路构成,强电线路由电源变压器、继电器、接触器、保护开关、熔断器、等连接而成,为驱动主轴电机、辅助电机、电磁铁、离合器等功率执行元件供电;强电线路不能与低压下工作的控制电路或弱电路直接连接,通过中间继电器、热保护器、控制开关等转换;
I一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:自动化控制装置的开/关信号和代码连接电路是自动化控制装置与农机设备参考点、限位、面板开关等以及一些辅助功能输出控制连接的信号;当农机设备的元件不连接PLC时,这些信号在自动化控制装置与农机设备之间直接传送,当农机设备的元件连接PLC时,除高速信号外,均通过PLC输入/输出;
J一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:自动化控制装置与农机设备交换的信号包括:开关信号、模拟信号、脉冲信号,这些信号通过接口进行变换处理才可以与自动化控制装置连接;
K一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:自动化控制装置的接口电路的任务主要包括:
a电平转换,自动化控制装置的信号是TTL电平,而控制农机设备和来自农机设备的电信号电平不是TTL电平,因此要进行电平转换,根据重负载情况,进行功率放大:
b A/D、D/A转换,自动化控制装置的微处理器只能处理数字量而对于模拟量的控制使用数/模(D/A)转换器,将模拟量输入到自动化控制装置使用模/数(A/D)转换器;
c防止噪声引起误动作;阻断外部的干扰信息进入计算机,用光电耦合器或继电器将自动化控制装置和农机设备之间的信号在电器上进行隔离;
L一种农机设备自动化控制装置的特征是特征A到特征K中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
⑨一种农机设备自动化控制装置的特征在于,包括:
A一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:PLC模块是自动化控制装置实现顺序控制的模块;PLC模块的作用:接收来自操作面板、农机设备上的各行程开关、传感器、按扭、强电柜里的继电器以及主轴控制、工具库控制的有关信号,经处理后输出去控制相应电器件的运行;
B一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:MDI接口(或手动数据输入)是通过自动化农机设备控制面板上的键盘操作;自动化控制装置的微处理器扫描到按下键的信号时,将数据送到位移寄存器,位移寄存器的输出经报警检查,若按键有效,按键数据在控制选通信号的作用下,经选择器、位移寄存器、数据总线送入RAM存储起来,若按键无效数据不送入RAM;
C一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:位置控制模块;所述位置控制模块是进给伺服***的重要组成部分,是实现轨迹控制时,自动化控制装置与伺服驱动***连接的接口模块;每一进给轴对应一套位置控制器;位置控制器在自动化控制装置的指令下控制电器带动农机设备按要求的速度移动规定的距离,轴控制是实现各轴运动和位置精度控制,及多轴联动时,要求各移动轴有很好的配合;
D一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:自动化控制***管理模块;所述自动化控制***管理模块用于实现管理和组织整个自动化控制***工作过程所需要的功能;如***初始化、中断管理、总线裁决、***出错识别和处理;
E一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:插补模块;所述插补模块完成译码、工具补偿计算、坐标位移量计算和进给速度处理等插补前的预处理;然后再进行插补计算,为农机设备各轴提供位置给定量;
F一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:位置控制模块的特征在于包括插补后的坐标位置给定值与位置检测器测得的实际值进行比较,进行自动加减速、回基准点、伺服***滞后量的监视和漂移补偿,最后得到速度控制的模拟电压,去驱动进给电机;
G一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:PLC模块;所述PLC模块的特征在于包括:农机设备工作中的辅助功能和农机设备的信号在PLC模块中作逻辑处理,实现各功能与操作方式之间的连接,农机电器设备的启/停、工具交换、运转时间的计数等;
H一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:存储器模块;所述存储器模块指存放程序和数据的主存储器,是功能模块间数据传送的共享存储器;
I一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:微处理器;所述微处理器由运算器与控制器组成,完成控制与计算工作;
J一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:自动化控制装置的控制器的控制任务为:从程序存储器中依次取出的指令、经解释,向自动化控制装置各部分按顺序发出执行操作的控制信号,使指令得以执行,而且接受执行部件返回的反馈信号,控制器根据程序中的指令信息以及反馈信息,决定下一步命令操作,运算器的任务是农机设备自动化作业工作程序的译码、工具补偿计算、位置控制计算及其他数据的计算和逻辑运算;
K一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:***总线;所述***总线是将微处理器、存储器和输入/输出接口等相对独立的装置或功能部件联系起来,并传送信息的公共通道,包括控制总线、地址总线、和数据总线;
L一种农机设备自动化控制装置的特征在于:显示卡模块;所述显示卡模块接收来自CPU的控制命令和显示数据,经与CRT的扫描信号调制后,产生CRT显示器所需的视频信号,在CRT上产生所需的画面;
M一种农机设备自动化控制装置的特征是特征A到特征L中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
⑩一种农机设备自动化控制装置的特征在于,包括:
A一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:存储器;所述存储器包括只读存储器(ROM);所述只读存储器(ROM)存储***程序;
B一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:随机存储器(RAM);所述随机存储器(RAM)存储运算的中间结果、需显示的数据、运行中的状态、标志信息;
C一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:CMOS ROM或磁泡存储器;所述CMOSROM或磁泡存储器存储农机设备自动化作业工作程序、农机设备参数、工具参数;
D一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:位置控制单元;所述位置控制单元对自动化农机设备的进给运动的坐标轴位置进行控制(包括位置和速度控制)、对主轴的速度控制、对工具库位置控制;
E一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:人机接口部分、运动控制部分、I/O控制或可编程控制器(PLC)、农机设备工作程序的存储、输入输出接口、数据通信接口等;
F一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:自动化控制装置是一种多微处理器结构或单微处理器结构的自动化控制装置;
G一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:多微处理器结构自动化控制装置是多采样模块结构,具有灵活性和扩展性,结构紧凑;
H一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:多微处理器的自动化控制装置的功能模块包括:自动化控制***管理模块、自动化控制***插补模块、PLC(可编程控制器)模块、位置控制模块、主轴控制模块、操作面板控制及显示模块、主存储器模块;
I一种农机设备自动化控制装置的特征是特征A到特征H中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:自动化控制装置接收输入介质的信息,并将以代码加以识别、存储、运算,输出相应的指令脉冲以驱动伺服***,进而控制农机设备动作;
一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:自动化控制装置是对农机设备进行控制,并完成作业区所需作业工作的专用电子计算机;它接收数字化的作业区域图样(或/与作业区域农、林作物图样)和农机设备工作工艺等信息,按照一定的数学模型进行插补运算,用运算结果实时地对农机设备的各运动坐标进行速度和位置控制,完成作业区域所需作业;
一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置是一种专用的计算机或类似计算机装置或PC机或微机;
一种农机设备自动化控制装置的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置的特征是特征①到特征中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:一种农机设备自动化控制装置的特征是特征①到特征中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(7)一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于,包括:一种驱动装置;
(8)一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:一种驱动装置的特征在于包括:
①一种驱动装置的特征在于包括:主轴驱功装置和进给驱动装置;驱动装置由驱动电路和驱动电机组成,并与农机设备上的机械传动部件组成自动化农机设备的主传动***和进给传动***;
②一种驱动装置的特征在于包括:驱动装置的主轴驱动装置接受来自PLC的转向和转速指令,经过功率放大后驱动主轴电机转动;
③一种驱动装置的特征在于包括:驱动装置的进给驱动装置在每个插补周期内接受自动化控制装置的位移指令,经过功率放大后驱动进给电动机转动,同时完成速度控制和反馈控制功能;
④一种驱动装置的特征在于包括:驱动装置驱动与控制对象包括步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机;所述驱动装置包括:开环驱动装置、半闭环驱动装置、闭环驱动装置;
⑤一种驱动装置的特征在于:驱动装置的进给伺服***接受来自自动化控制***对每个运动坐标轴分别提供的速度指令,经速度与电流(转矩)调节器输出驱动信号驱动伺服电机转动;实现自动化农机设备各坐标轴运动;同时接受速度反馈信号实施速度闭环控制;自动化农机设备进给伺服***通过PLC与自动化控制***通信,通报现时工作状态并接受自动化控制***的控制;
⑥一种驱动装置的特征在于包括:驱动装置的速度测量采用电动机中的测速器来完成;测速器将电动机实际转速匹配成电压值送回伺服驱动***作为速度反馈信号,与指令速度电压值相比较,从而实现速度的精确控制;
⑦一种驱动装置的特征在于包括:驱动装置的位置检测器对自动化农机设备各坐标轴在运行中的实际位置进行直接或间接的测量;将测量值反馈到自动化控制***并与指令位移相比较直至坐标轴到达指令位位置,从而实现对位置的精确控制;
⑧一种驱动装置的特征在于包括:自动化控制***和驱动装置的电气设备之间包括:通/断信号及代码信号连接电路是自动化控制***向驱动装置传送的输入输出控制信号;
⑨一种驱动装置的特征在于包括:驱动装置的电机上设置速度传感器,自动化农机设备的各个装置上设置各种信息(诸如温度、压力、重力、位置、湿度、其他)传感器,速度伺服驱动***上设置负载器;速度驱动装置与电机之间通过电源线相互连接,电源线上设置电流(或/与电压)传感器;自动化控制***与速度伺服驱动***信号连接;电流(或/与电压)传感器和速度传感器分别与负载器信号连接;负载器与计算机自动化控制***信号连接;各种信息传感器与自动化控制***信号连接;各种信息传感器获得自动化农机设备各个装置中滑块的实际信息信号;电流(或/与电压)传感器获得电流(或/与电压)信号,速度传感器获得速度信号;电流(或/与电压)传感器和速度传感器分别将检测信息信号、电流信号和位置/速度信号输入到负载器中进行相应的计算器中,计算后得出自动化农机设备的各个装置中滑块的实际负载力矩(实际速度);各种信息传感器检测的实际信息信号和实际速度信号分别反馈到自动化控制***进行位置、各种信息、速度的复合控制;通过自动化控制***得出最终的控制信号,并把最终的控制信号出入到速度驱动装置,由速度驱动装置输出到伺服电机,由伺服电机实现最终的控制信号的运行;
⑩一种驱动装置的特征在于包括:一种驱动装置以移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制***;
一种驱动装置的特征在于包括:位置控制单元、速度单元、驱动单元(电机)、检测与反馈单元、机械执行部件;
一种驱动装置的特征在于包括:一种驱动装置是以机械位置或角度作为控制对象的自动化控制***:它接收来农机设备自动化控制装置的进给指令信号,经变换、调节和放大后驱动执行件,转化为直线或旋转运动;是农机设备自动化控制装置与农机设备的联系环节;
一种驱动装置的特征在于包括:一种驱动装置是一种位置随动***(或驱动***或伺服***或伺服机构或伺服单元);
一种驱动装置的特征在于包括:一种驱动装置具有的功能包括:所述位置精度高的功能;所述驱动装置的输出量能复现输入量的功能;所述驱动装置的指令脉冲要求农机设备进给的位移量和该指令脉冲经伺服***转化农机设备实际位移量之间符合位移精度;具有稳定性好功能,所述具有较强的抗干扰能力,保证进给速度均匀、平稳;具有动态响应快,要求伺服***跟踪指令信息的响应要快;所述具有调速范围宽,低速大扭矩功能;
一种驱动装置的特征在于包括:驱动装置从农机设备自动化控制***接收微小的电信号,放大成强电的驱动信号,用以驱动伺服***的执行元件(伺服电机),将电控信号的变化,转换成电动机输出的角位移或角速度的变化,从而带动农机设备各轴运动,实现对农机设备各轴运动的速度控制和位置控制,达到农机设备自动地完成所需工作;
一种驱动装置的特征在于包括:驱动装置由伺服电机、驱动信号控制转换电路、电力电子驱动放大模块、电流调解单元、速度调解单元、位置调解单元和相应的检测装置等组成;
一种驱动装置的特征在于包括:位置环;所述位置环由位置调解控制模块、位置检测和反馈部分组成;
一种驱动装置的特征在于:速度环;所述速度环由速度比较调解器、速度反馈和速度检测装置(如测速发电机、光电脉冲编码器等)组成;
一种驱动装置的特征在于包括:电流环;所述电流环由电流调解器、电流反馈和电流检测环节组成;
一种驱动装置的特征在于包括:各种信息环;所述各种信息由各种信息调解器、各种信息反馈和各种信息检测环节组成;
一种驱动装置的特征在于包括:电力电子驱动装置;所述电力电子驱动装置由驱动信号产生电路和功率放大器组成;
一种驱动装置的特征在于包括:驱动控制单元;所述驱动控制单元将进给指令转化为执行元件所需的信号形式,执行元件将该信号转化为相应的机械位移;
一种驱动装置的特征在于包括:开环伺服***;所述开环伺服***由驱动控制单元、执行元件和农机设备组成;农机设备自动化控制***发出指令脉冲经过驱动线路变换与放大,传给步进电机;步进电机每接收一个指令脉冲,就旋转一个角度,再通过齿轮副和丝杠螺母副带动农机设备运动;指令脉冲的频率决定了步进电机的转速,进而决定了农机设备各装置的位移速度;指令脉冲的数量决定步进电机转动的角度,进而决定了农机设备各装置位移大小;
一种驱动装置的特征在于包括:闭环(半闭环)伺服***;所述闭环(半闭环)伺服***由执行元件、驱动控制单元、农机设备以及反馈检测元件、比较环节组成;反馈检测元件包括速度反馈和位置反馈、温度反馈、湿度反馈、重力反馈、压力反馈、电流反馈、电压反馈、其它信息反馈,闭环伺服***采用各种信息反馈元件将农机设备各轴的实际信息检测后反馈给比较环节,比较环节将指令信号和反馈信号进行比较,以两者的差值作为伺服***的跟随误差,经驱动控制单元驱动和控制执行元件带动农机设备精确运动;
一种驱动装置的特征在于包括:检测装置;所述检测装置用于检测位移(线位移或角位移)和速度、其它信息,发送反馈信号对自动化控制装置,构成伺服***闭环或半闭环控制,使农机设备各装置按指令路径精确运动;
一种驱动装置的特征在于包括:检测装置由检测元件(传感器)和信号处理装置组成;
一种驱动装置的特征在于包括:检测装置包括:旋转变压器、感应同步器、编码器、光栅、磁栅、温度传感器、湿度传感器、重力传感器、压力传感器、电流传感器、电压传感器、其它信息传感器、激光等;
一种驱动装置的特征在于包括:检测装置测量方式包括:直接测量、间接测量、数字式测量、模拟量测量、增量式测量、绝对式测量;
一种驱动装置的特征在于包括:伺服***是一种电液伺服***;
一种驱动装置的特征在于包括:驱动装置是一种电气伺服***(或/与步进伺服***、或/与直流伺服***、或/与交流伺服***);
一种驱动装置的特征在于包括:驱动装置是一种脉冲、数字比较伺服***(或/与相位比较伺服***、或/与幅值比较伺服***、或/与全数字伺服***);
一种驱动装置的特征在于:驱动装置是农机设备自动化控制装置和农机设备的联系环节;农机设备自动化控制装置发出的控制信息,通过伺服驱动***,转换成坐标轴的运动,完成程序所规定的操作;
一种驱动装置的特征在于:驱动装置是以机械为运动的驱动设备,电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构;以执行电机用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出;
一种驱动装置的特征是特征①到特征中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:一种驱动装置的特征是特征①到特征中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(9)一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:一种电气逻辑装置;
(10)一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:一种电气逻辑装置的特征在于包括:
①一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制***(PLC);
②一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制***(PLC)包括:CPU、存储器、输入输出接口模块、***接口模块及编程器、扩展接口和扩展模块;
③一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制***(PLC)的CPU接收并存储从编程器输入的用户程序和数据;用扫描方式接收现场输入装置的状态或数据,并存入映像寄存器或数据寄存器中;诊断电源和PLC内部电路工作状态和编程过程中的语法错误;在PLC进入运行状态后,PLC从存储器中逐条读取用户程序,按指令规定的任务,产生相应的控制信号,去启闭有关控制门电路,完成用户程序中规定的逻辑或算术运算等任务,实现输出控制或数据通信等功能;
④一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制***(PLC)包括:***程序;所述***程序存储器用以存放***工作程序(监控程序)、模块化应用功能子程序等;可编程控制***(PLC)的***程序存储器用以存储各种***参数等功能;
⑤一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制***(PLC)包括:用户存储器;所述用户存储器用以存放用户程序;
⑥一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制***(PLC)包括:输入/输出(I/O)模块;所述输入/输出(I/O)模块是CPU与现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件,I/O模块将外部输入信号变换成CPU能接收的信号,或将CPU的输出信号变换成需要的控制信号去驱动控制对象,确保***运行;
⑦一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制***(PLC)包括:编程器;所述编程器用于用户程序的编制、逻辑、调试检测和监视,通过键盘调用和显示PLC的内部状态和参数;通过通信端口与CPU联系,完成人机对话连接;
⑧一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器的存储器用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等特定功能的用户指令,并通过数字式或模拟式的输入和输出,控制农机设备或农机设备工作;
⑨一种电气逻辑装置特征在于包括:电气逻辑控制装置接收自动化控制装置发出的开关命令,完成农机设备主轴选速、启停和方向控制功能,换工具功能,液压、风冷、气动、润滑***控制及其他农机设备辅助功能;
⑩一种电气逻辑装置特征在于包括:电气逻辑装置软件(PLC应用程序)用来完成自动化农机设备辅助设备的控制;它是在自动化农机设备运行过程中,根据自动化控制***内部标志以及自动化农机设备的各控制开关、检测元件、运行部件的状态,按照程序设定的控制逻辑对诸如润滑、液压、换工具装置机构、冷却等的运行进行控制;
一种电气逻辑装置特征在于包括:电气逻辑装置是自动化控制***和农机设备的电气设备之间的设备,自动化控制装置通过电气逻辑装置与测量***和测量传感器间的进行连接;该连接电路传送的是自动化控制***与位置检测以及数据检测装置之间控制信息;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)对农机设备电路进行控制;农机设备自动化控制***通过可编程控制器(PLC)对农机设备的辅助设备进行控制;可编程控制器(PLC)对农机设备***电路的控制来实现对农机设备的辅助设备的控制;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)接受农机设备自动化控制***的控制信号以及外部反馈信号,经过逻辑运算、处理将结果以信号的形式输出;经处理的输出信号从可编程控制器(PLC)的输出模块输出,一部分信号经过中间继电器控制接触器然后控制农机设备各执行机构执行动作,从而实现对农机设备辅助机构的控制;经处理的输出信号从可编程控制器(PLC)的输出模块输出,一部分信号直接用于控制农机设备外部设施,如;直接用低压电源驱动的设备;
一种电气逻辑装置特征在于包括:农机设备每一个外部设备(使用PLC控制的)都是由可编程控制器(PLC)的一路控制信号来控制的,每一个农机设备外部设备(使用PLC控制的)都在可编程控制器(PLC)中和可编程控制器(PLC)输出地址相对应;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)对农机设备***设备的控制,是通过输出信号控制设备、设施的动作,和接受外部反馈信号,以监控这些设备设施的状态来实现的;可编程控制器(PLC)在农机设备电路中,外部信号和可编程控制器(PLC)内部信号处理相对应;每一个可编程控制器(PLC)的地址和农机设备***电路每一路信号相对应;可编程控制器(PLC)与信号输入回路是一个插座或者是某一个输入接口的针脚,对应与农机设备电路的某一个元件、开关、旋钮,同时有对应与可编程控制器(PLC)内部的输入地址;
一种电气逻辑装置特征在于包括:农机设备辅助装置外部各执行元件或设施是受可编程控制器(PLC)控制的;可编程控制器(PLC)的每一个输出信号对应着一个输出地址;可编程控制器(PLC)每一个输出地址对应着一个插座或插头的针脚;可编程控制器(PLC)每一个针脚对应着农机设备辅助装置***电路的一根线(用线号标示);可编程控制器(PLC)的每一个线号对应着(或者通过继电器、接触器等中间环节一些中间元件对应)一个农机设备辅助装置设备、元件;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)是一种“顺序控制”的装置,即在自动化农机设备运行过程中,以自动化控制装置内部和农机设备各行程开关、传感器、按钮、继电器等的开关量信号状态为条件,并按照预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的起停换向,工具的更换,液压、冷却、润滑***的运行等进行控制;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)采用的是典型的计算机结构,主要包括CPU、RAM、ROM和输入、输出接口电路等,其内部采用总线结构,进行数据和指令的传输;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)作为一个***,该***由输入变量——PLC——输出变量组成,外部的各种开关信号、模拟信号、传感器检测的各种信号均作为PLC的输入变量,外部的各种信号经PLC外部输入端子输入到内部寄存器中,经PLC内部逻辑运算或其他各种运算、处理后送到输出端子,它们是PLC的输出变量;由输出变量对***设备进行各种控制;PLC作为一个中间处理器或变换器,以将输入变量变换为输出变量;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)包括:输入部分、控制部分、输出部分;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)包括:输入部分;所述输入部分如按钮开关、限位开关等,直接与PLC输入端子相连接,用以产生输入控制信号,这些信号来自操作台上的人工指令;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)包括:控制部分;反复执行根据自动化农机设备的实际控制要求所编制的用户程序,并产生各种输出控制信号;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)包括:输出部分:所述输出部分如接触器、电磁阀等,它们直接与PLC输出端子相连接,用以控制自动化农机设备的动作;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)的输入处理:PLC以重复扫描方式执行用户程序,在执行程序前首先按地址编码顺序将所有输入端子的通断状态(输入信号)读入输入映象寄存器中,然后开始执行用户程序,在执行过程中,即使输入信号发生变化,输入映象寄存器的内容也不变,直到下一个扫描周期的输入处理阶段才重新读取输入状态;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)程序控制:在程序执行阶段,PLC顺序扫描用户程序;每执行一条程序所需要的信息都从输入映象寄存器和其他内部寄存器中读出并参与计算,然后将执行结果写入包括关输出映象寄存器中;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)的输出处理:当全部指令执行完毕后,将输出映象寄存器中的状态全部传送到输出锁存寄存器中,构成PLC的实际输出并包括输出端子送出;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)形式包括:一种内装型PLC;一种独立型PLC;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)与自动化农机设备的联接方式本质上是外电路联接方法,通过农机设备自动化控制***I/O口发出控制指令,使可编程控制器输入端无触点开关通断,完成可编程控制器对农机设备强电的逻辑控制;自动化农机设备的被控对象带动主轴旋转的主电机、开关量、伺服电机等;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)输入输出端与自动化农机设备面板信号联接;
一种电气逻辑装置特征在于包括:面板与***采用光纤连接,自动化农机设备控制操作面板上有按钮、旋钮开关、波段开关和指示灯等,按钮、旋钮开关和波段开关直接与可编程控制器的输入端接线柱相连,指示灯接线直接与PLC输出端接线柱相连,指示灯的亮暗取决于相应的PLC输入端的开关状态及固化在PLC的ROM卡中的梯形图程序;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)输出端与自动化农机设备强电信号联接;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)在自动化农机设备中的主要作用是控制强电部分,如:主控电源、伺服电源、工具架电机正反转、主轴风扇、润滑电机等;由于流过强电电路的电流很大,在PLC输出端都接有保护用继电器;在每一个交流线圈两侧并联阻容电路以吸收由于线圈通断时产生的浪涌电流;为了提高电机运行的可靠性,在接触器线圈电路中加有互锁保护触点;每个电机的运行程序控制逻辑都固化在卡中,受自动化农机设备操作面板开关和农机设备自动化控制***软件的控制;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)输入端与自动化控制装置I/O口的联接;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)输出端的通断是由其输入端通断状态及梯形图程序决定的,自动化控制装置与可编程控制器的联接是通过软开关直接控制PLC输入端的通断,以决定PLC输出端的状态;自动化控制装置I/O口与PLC输入端的联接,从自动化控制装置I/O口的信息流向分析,可以分为两种情况:一是自动化控制装置从I/O口输出指令,控制PLC完成相应的动作:另一种是检测PLC输入口的开关状态,自动化控制装置的I/O口是输入信号,自动化控制装置根据输入信号的性质做出相应的控制;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)实现M功能的处理;所述M指令主要包括M03(主轴顺时针旋转)、M04(主轴逆时针旋转)、M05(主轴停止)、M06(准备换工具)等;其中一部分是由自动化控制***本身的硬件和软件来实现,还包括一部分要自动化控制装置与PLC相结合来实现;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)实现T功能的处理;PLC实现工具选择的功能,当遇到包含某个工具编码的换工具指令时,对应的自动化控制装置I/O口变成高电平,自动化控制***将T代码指令进行译码后,检索工具号然后控制更换工具装置进行换工具;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)实现S功能的处理;S功能完成对主轴的转速控制,采用代码法和直接指定法表示主轴的速度;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)对操作信号处理;可编程控制器(PLC)接收操作面板上的信号和自动化控制装置传来的信号以控制自动化控制***的运行;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)对主轴的控制;控制主轴的启停、停止及正反转;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)对坐标轴的控制;控制坐标轴的伺服驱动及限位开关等;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)对农机设备换工具的控制;实现对程序更换工具的控制;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)对农机设备冷却、润滑的控制;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)对自动化农机设备的开关量信号进行控制;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制器(PLC)对农机设备的各种开关量通过I/O口进行信息交换;由于I/O口可输入信号和输出信号经过逻辑译码电路转换成多路的输出信号,可实现主轴电机、液压泵、及主轴变速等的控制;输入口可接受行程限位开关暂停、主轴同步脉冲、选工具回答的信号;从而实现各种状态的检测,最终实现自动化农机设备的各种开关量的控制;
一种电气逻辑装置特征在于包括:步进电机一种外加电脉冲信号的作用下一步一步地运转,将电脉冲信号转换成相应角位移的机电元件;其角位移量与脉冲的个数严格成正比,在时间上与输入同步,控制输入脉冲的数量、频率及电机绕组通电顺序,获得所需的转角、速度及转动的方向;无脉冲输入时,在绕组电源的激励下,气隙磁场使转子保持原来的位置状态;利用这一原理,实现农机设备工作时的纵向、横向的进给,获得较高的精度;
一种电气逻辑装置特征在于包括:自动化控制***通过PLC对农机设备主轴***进行启停、方向控制;
一种电气逻辑装置特征在于包括:可编程控制***(PLC)和继电器接触器控制***;
一种电气逻辑装置的特征是特征①到特征中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征在于包括:一种电气逻辑装置的特征是特征①到特征中任意一种特征或任意多种特征组合的特征;
(11)一种农机设备自动化控制***硬件产品的特征是特征(1)到特征(10)中任意一种特征或任意多种特征组合的特征。
7.根据权利要求1所述一种农机设备自动化控制***及产品,其特征在于包括:权利要求6中所述一种农机设备自动化控制***硬件产品特征是特征(1)到特征(11)中任意一种特征或任意多种特征组合的特征。
8.根据权利要求1所述一种农机设备自动化控制***及产品,其特征在于包括:一种农机设备自动化控制***及产品的特征是权利要求2到权利要求7中所述一种农机设备自动化控制***及产品特征的任意一种特征或任意多种特征组合的特征。
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