CN113359590B - 集成式运动控制器和穿梭车控制*** - Google Patents

集成式运动控制器和穿梭车控制*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种集成式运动控制器和穿梭车控制***，涉及穿梭车的技术领域，集成式运动控制器包括主控制器、光电电源模块、多个光电接收模块和多个光电模块，每个光电接收模块均连接有光电模块接线插座，每个光电模块均连接有光电模块接线插头；所述光电模块接线插座和所述光电模块接线插头相适配；光电模块通过光电模块接线插头和光电模块接线插座与相应的光电接收模块连接；每个光电模块接线插座均与光电电源模块相连；多个光电接收模块分别与所述主控制器相连；本发明能够避免接线出错，接线方便，能够避免出现接触不良。

Description

集成式运动控制器和穿梭车控制***
技术领域
本发明涉及穿梭车技术领域，尤其是涉及一种集成式运动控制器和穿梭车控制***。
背景技术
目前，穿梭车上采用PLC控制器实现穿梭车的控制，PLC控制器通过螺钉接线端子实现与光电模块的电连接，这种接线方式不仅操作繁琐，而且在接线时由于电源端、接地端、信号连接端等的端子分别设置在不同的位置，使得接线复杂，非常容易出错；另外，穿梭车在长期运行过程中，经常出现PLC控制器端子松动的情况，造成接触不良等问题，专业的维修人员维修在排查故障点时，用时比较长，排查困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成式运动控制器和穿梭车控制***，能够避免接线出错，接线方便，能够避免出现接触不良。
第一方面，实施例提供一种集成式运动控制器，包括主控制器、光电电源模块、多个光电接收模块和多个光电模块；
每个光电接收模块均连接有光电模块接线插座，每个光电模块均连接有光电模块接线插头；所述光电模块接线插座和所述光电模块接线插头相适配；光电模块通过光电模块接线插头和光电模块接线插座与相应的光电接收模块连接；每个光电模块接线插座均与光电电源模块相连；多个光电接收模块分别与所述主控制器相连；
所述光电电源模块，用于为多个光电模块接线插座供电；
所述光电模块，用于发送光电信号；
所述光电模块接线插座和光电模块接线插座，用于实现多个光电模块与多个光电接收模块的电连接，以将光电信号传输至光电接收模块；
所述光电接收模块，用于将光电信号进行预处理后发送至主控制器；
所述主控制器，用于根据光电信号向电机驱动器发送电机控制信号。
在可选的实施方式中，还包括电机通讯模块，所述主控制器还与电机通讯模块相连，所述电机通讯模块与电机驱动器相连；
所述电机通讯模块，用于将电机控制信号发送至电机驱动器。
在可选的实施方式中，所述电机通讯模块设有第一接口，所述电机驱动器设有第二接口，所述第一接口与第二接口通过通讯总线连接。
在可选的实施方式中，所述通讯总线为CAN总线。
在可选的实施方式中，还包括直流电源模块和直流电源接口，所述直流电源模块分别与所述主控制器和直流电源接口相连。
在可选的实施方式中，还包括RS232通讯模块和RS232通讯接口，所述RS232通讯模块分别与所述RS232通讯接口和所述主控制器相连。
在可选的实施方式中，还包括RS485通讯模块和RS485通讯接口，所述RS485通讯模块分别与所述RS485通讯接口和所述主控制器相连。
在可选的实施方式中，还包括无线通讯模块和无线通讯接口，所述无线通讯模块分别与所述无线通讯接口和所述主控制器相连。
在可选的实施方式中，还包括编码器高速脉冲接口，所述编码器高速脉冲接口和所述主控制器相连。
第二方面，实施例提供一种穿梭车控制***，包括人机交互***、前述实施方式任一项所述的集成式运动控制器、电机驱动器、电机和执行机构；所述人机交互***与所述集成式运动控制器通讯；所述运动控制器与所述电机驱动器相连，所述电机驱动器与所述电机相连，所述电机与所述执行机构相连。
本实施例的穿梭车由于采用集成式运动控制器，从而能够避免接线出错，接线方便，而且还能够避免出现接触不良，提高接线效率；直流电源模块、RS232通讯模块、RS485通讯模块、无线通讯模块等各个模块集成一体，便于功能拓展；体积小巧、功能齐全。
本发明提供的集成式运动控制器和穿梭车控制***，由于光电模块接线插座分别与光电电源模块和光电接收模块的电连接，光电模块接线插头与光电模块连接，这样在接线时，只需将光电模块接线插座与对应的光电模块接线插头相连即可，能够避免接线出错，接线方便，而且还能够避免出现接触不良，提高接线效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的集成式运动控制器的***原理图；
图2为本发明实施例提供的集成式运动控制器的另一个***原理图；
图3为本发明实施例提供的集成式运动控制器的光电模块接线插座的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的集成式运动控制器的光电模块接线插头的电路原理图；
图5为本发明实施例提供的穿梭车控制***的***原理图。
图中：11-光电模块；12-光电模块接线插头；13-光电模块接线插座；14-光电接收模块；15-主控制器；16-光电电源模块；17-电机通讯模块；21-无线通讯接口；22-无线通讯模块；23-编码器高速脉冲接口；24-RS485通讯接口；25-RS485通讯模块；26-RS232通讯模块；27-RS232通讯接口；28-直流电源模块；29-直流电源接口；30-输出模块；31-输出接口；100-集成式运动控制器；200-人机交互***；300-电机驱动器；400-电机；500-执行机构。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
目前，穿梭车的控制器使用PLC控制器进行控制，PLC控制器通过螺钉接线端子实现与光电模块的电连接，这种接线方式不仅操作繁琐，而且在接线时由于电源端、接地端、信号连接端等的端子分别设置在不同的位置，使得接线复杂，非常容易出错；另外，在长期运行过程中，容易出现PLC控制器的端子松动，造成接触不良的异常，出现问题之后需要专业的维修人员维修排查故障点，排查耗时比较长。
在后期的项目客户需求阶段，客户经常出现多种需求，需要在PLC控制器的基础上进行功能扩展，而功能扩展后的PLC控制器，会出现重复设计、一致性差等缺点。例如，有的项目客户需要加扫码器，市面的扫码器大部分采用232通信接口，此时需要外扩232的通信接口和供电电源，这样就需要重新设计并加装供电电源，不仅降低了研发效率，而且由于在售前规划阶段对产品空间有设计要求，市面上常规的PLC控制器加上供电电源不能满足空间设计需求。
另外，PLC控制器的算法只能用于现有的集成模块，当增设新功能，需要更新新的算法时，目前的PLC控制器不方便实现算法扩展。
综上，常规的可编程PLC控制器接线复杂，不熟悉的人员操作会出现接线错误，出现异常排查问题复杂，在长期震动运行场合容易出现端子接线接触不良。常规的PLC控制器的接口单一，当控制多种设备时需要增加多种模块，扩展复杂。常规的PLC没有内置开关电源，使用过程需要增加开关电源等，空间占用比较大。PLC控制器的算法只能使用集成的模块，实际现场使用过程有些新的算法的扩展，不方便扩展。
基于此，本实施例提供一种集成式运动控制器和穿梭车控制***，能够避免接线出错，接线方便，能够避免出现接触不良；下面通过实施例对本发明进行详细介绍。
参照图1，本实施例提供一种集成式运动控制器，包括主控制器15、光电电源模块16、多个光电接收模块14和多个光电模块11；
每个光电接收模块14均连接有光电模块接线插座13，每个光电模块11均连接有光电模块接线插头12；光电模块接线插座13和光电模块接线插头12相适配；光电模块11通过光电模块接线插头12和光电模块接线插座13与相应的光电接收模块14连接；每个光电模块接线插座13均与光电电源模块16相连；多个光电接收模块14分别与主控制器15相连；
光电电源模块16，用于为多个光电模块接线插座13供电；
光电模块11，用于发送光电信号；
光电模块接线插座13和光电模块接线插座13，用于实现多个光电模块11与多个光电接收模块14的电连接，以将光电信号传输至光电接收模块14；
光电接收模块14，用于将光电信号进行预处理后发送至主控制器15；
主控制器15，用于根据光电信号向电机驱动器发送电机控制信号。
具体的，本实施例在穿梭车的不同位置分别设置光电模块11，光电模块11发送光电信号后被物体返回，主控制器15检测是那个光电模块11接收到返回的光电信号，即可确定物***于穿梭车的哪个位置。光电接收模块14用于对光电模块11发送的光电信号进行预处理；主控制器15根据接收到的光电信号进行逻辑运算，计算出需要哪个电机进行怎样的操作，生成电机控制新号，将电机控制信号发送至电机驱动器，电机驱动器驱动电机，电机控制相应的执行机构进行动作。
目前，光电接收模块14与光电模块11之间采用螺钉接线端子进行连接。参照图3，为光电模块接线插座13的结构示意图，设有4组光电模块接线插座13，每组对应连接一个光电模块接线插头12。图4为光电模块接线插头12的电路原理图，光电模块接线插头12上设有+12V接线引脚，-12V接线引脚，DIY引脚(此引脚传输光电新号)，其与光电模块的接线原理如图所示。图4中，每个光电模块接线插头12连接一个光电传感器(本实施例采用漫反射光电开关)，即-12V引脚与光电传感器BU引脚相连，+12V引脚与光电传感器BN引脚相连，DIX引脚与光电传感器BK引脚相连。
由于本实施例采用光电模块接线插头12和光电模块接线插座13进行连接，这样，在接线时只需将光电模块接线插座13与对应的光电模块接线插头12相连即可，从而能够避免接线出错，不仅方便接线，而且还能够避免出现接触不良，提高接线效率。
优选地，为了进一步满足穿梭车电控线路有效布局空间敷设的合理性，本实施例配合对应相关线路采用多元化接头(快压、防松、防错插等)设计，即线束线路设计。线束线路设计即可实现高效简单的线路安装与维护，又能确保传送电信号和连接电路的可靠性。
可选地，参照图2，还包括电机通讯模块17，主控制器15还与电机通讯模块17相连，电机通讯模块17与电机驱动器相连；
电机通讯模块17，用于将电机控制信号发送至电机驱动器。
可选地，电机通讯模块17设有第一接口，电机驱动器设有第二接口，第一接口与第二接口通过通讯总线连接。
可选地，通讯总线为CAN总线。
具体的，目前的PLC控制器(以西门子PLC为例)在与伺服驱动器通讯时，需要通过Profinet先转CAN，再由CAN控制相关的伺服驱动器，此种方式从硬件组态上增加了硬件转接和线路转接，增加了通讯故障点。同时通信报文既要发送位置模式报文还有发送速度模式报文，通信效率低。
本实施例的运动控制器本体集成市面上主流伺服通讯模块，与伺服控制器等直流的通讯协议均支持。例如，本实施例的驱动器支持CANopen通讯，可直接从CAN接口引出一根网线与对应(伺服驱动器)对接，硬件接线方便简单，同时鉴于与驱动器联合开发协议使得通信报文更少，通信效率更高。
可选地，参照图2，还包括直流电源模块28和直流电源接口29，直流电源模块28分别与主控制器15和直流电源接口29相连。
具体的，本实施例的直流电源模块28输出DC12V电源，能够为多种小型设备提供直流电源。直流电源模块28的数量可根据需要设置多个。
可选地，参照图2，还包括RS232通讯模块26和RS232通讯接口27，RS232通讯模块26分别与RS232通讯接口27和主控制器15相连。
可选地，参照图2，还包括RS485通讯模块25和RS485通讯接口24，RS485通讯模块25分别与RS485通讯接口24和主控制器15相连。
可选地，参照图2，还包括无线通讯模块22和无线通讯接口21，无线通讯模块22分别与无线通讯接口21和主控制器15相连。
可选地，参照图2，还包括编码器高速脉冲接口23，编码器高速脉冲接口23和主控制器15相连。
具体的，本实施例还设置有无线通讯接口21、RS485通讯接口24、RS232通讯接口27以及编码器高速脉冲接口23等，能够实现无线通讯、RS485通讯、RS232通讯、高速计数等。
这样，本实施例将多种接口集成在运动控制器上，方便进行功能扩展，有利于缩短研发周期，减小体积，便于优化算法。
优选地，还包括输出模块30和输出接口31，输出模块30分别与输出接口31和主控制器15相连。输出接口31用于连接继电器或者其他模块，输出模块30用于对主控制器15的新号进行处理。
参照图5，本实施例提供一种穿梭车控制***，人机交互***200、如前述实施例的集成式运动控制器100、电机驱动器300、电机400和执行机构500；人机交互***200与集成式运动控制器100通讯；集成式运动控制器100与电机驱动器300相连，所述电机驱动器300与电机400相连，电机400与执行机构500相连。
本实施例的穿梭车，由于采用集成式运动控制器100，从而接线方便，维修方便，防插错，震动不会出现接触不良，生产现场接线工作效率提高；功能模块齐全，体积小，便于各种功能的集成；根据不同的场合，方便根据实际使用优化算法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种集成式运动控制器，其特征在于，包括主控制器、光电电源模块、多个光电接收模块和多个光电模块；
每个光电接收模块均连接有光电模块接线插座，每个光电模块均连接有光电模块接线插头；所述光电模块接线插座和所述光电模块接线插头相适配；光电模块通过光电模块接线插头和光电模块接线插座与相应的光电接收模块连接；每个光电模块接线插座均与光电电源模块相连；多个光电接收模块分别与所述主控制器相连；
所述光电电源模块，用于为多个光电模块接线插座供电；
所述光电模块，用于发送光电信号；
所述光电模块接线插座和光电模块接线插座，用于实现多个光电模块与多个光电接收模块的电连接，以将光电信号传输至光电接收模块；所述光电模块接线插头上设有+12V接线引脚、-12V接线引脚和光电信号传输引脚；
所述光电接收模块，用于将光电信号进行预处理后发送至主控制器；
所述主控制器，用于根据光电信号向电机驱动器发送电机控制信号。
2.根据权利要求1所述的集成式运动控制器，其特征在于，还包括电机通讯模块，所述主控制器还与电机通讯模块相连，所述电机通讯模块与电机驱动器相连；
所述电机通讯模块，用于将电机控制信号发送至电机驱动器。
3.根据权利要求2所述的集成式运动控制器，其特征在于，所述电机通讯模块设有第一接口，所述电机驱动器设有第二接口，第一接口与第二接口通过通讯总线连接。
4.根据权利要求3所述的集成式运动控制器，其特征在于，所述通讯总线为CAN总线。
5.根据权利要求1所述的集成式运动控制器，其特征在于，还包括直流电源模块和直流电源接口，所述直流电源模块分别与所述主控制器和直流电源接口相连。
6.根据权利要求1所述的集成式运动控制器，其特征在于，还包括RS232通讯模块和RS232通讯接口，所述RS232通讯模块分别与所述RS232通讯接口和所述主控制器相连。
7.根据权利要求1所述的集成式运动控制器，其特征在于，还包括RS485通讯模块和RS485通讯接口，所述RS485通讯模块分别与所述RS485通讯接口和所述主控制器相连。
8.根据权利要求1所述的集成式运动控制器，其特征在于，还包括无线通讯模块和无线通讯接口，所述无线通讯模块分别与所述无线通讯接口和所述主控制器相连。
9.根据权利要求1所述的集成式运动控制器，其特征在于，还包括编码器高速脉冲接口，所述编码器高速脉冲接口和所述主控制器相连。
10.一种穿梭车控制***，其特征在于，包括人机交互***、权利要求1-9任一项所述的集成式运动控制器、电机驱动器、电机和执行机构；所述人机交互***与集成式运动控制器通讯；所述运动控制器与所述电机驱动器相连，所述电机驱动器与所述电机相连，所述电机与所述执行机构相连。
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