CN204229180U - 多核控制*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多核控制***,包括PLC、轴控制器和一个触摸屏,其特征在于,PLC至少为两个;其中,每个PLC均连接有至少一个轴控制器,每个轴控制器与一个单轴机械手连接;所有的PLC同时连接在一个触摸屏上,PLC之间通过数据接口进行数据通讯。根据本实用新型可以省去运动控制单元,避免繁琐的参数设定、程序设计、程序调试过程,省时省工,节约成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及多轴控制***技术领域,更为具体地,涉及一种多核控制***。
背景技术
PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器),利用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。目前,在多轴设备设计的过程中,通常使用PLC和运动控制模块相连的方法,在多轴设备设计时将每个运动控制模块的参数设置好,并调试完成,然后利用PLC控制运动控制模块实现多轴设备的运动和定位。
但是,在上述传统的多轴设备设计方法中,将运动控制模块与PLC直接相连为一个整体,在设计程序时,这种连接结构会大大增加程序的复杂性,给设计和调试造成相当大的困难;此外,运动控制模块的价格相比PLC控制器的价格也高出很多,大约为PLC控制器价格的2~3倍,因此,传统的多轴设备设计方法不仅会增加设备的调试难度,也导致整体成本较高。
实用新型内容
鉴于上述问题,本实用新型的目的是提供一种多核控制***,以解决传统多轴设备设计中调试难、成本高等问题。
一方面,本实用新型提供一种多核控制***,包括PLC、轴控制器和一个触摸屏,PLC至少为两个;其中,每个PLC均连接有至少一个轴控制器,每个轴控制器与一个单轴机械手连接;所有的PLC同时连接在一个触摸屏上,PLC之间通过数据接口进行数据通讯。
此外,优选的结构是,每个PLC连接三个轴控制器,分别为X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器,上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动***中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。
此外,优选的结构是,多核控制***包括两个PLC和两个XYZ轴运动***,每个PLC实现对一个XYZ轴运动***的控制。
此外,优选的结构是,PLC之间通过串行物理接口或以太网接口进行连接。
此外,优选的结构是,串行物理接口为RS232接口、RS422接口或RS485接口。
此外,优选的结构是,分别使用不同的站号标记同时连接在一个触摸屏上的PLC。
另一方面,本实用新型提供一种应用上述多核控制***的螺丝机双核控制***,螺丝机包括两个对称设置的XYZ轴运动***,其中,螺丝机双核控制***包括两个PLC,每个PLC分别连接X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器,上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动***中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。
从上面的技术方案可知,本实用新型提供的多核控制***,能够通过人机交互界面对每个机械手均设计不同的运动数据,由于是多核控制***,每个轴控制器控制一个方向上的机械手,能够加快数据的处理速度和设备的运行速度。此外,多核控制***省去了运动控制单元,能够避免繁琐的参数设定、程序设计、程序调试,避免工时浪费,在保证运行速度和精度的同时,节约多轴设备成本,使多轴设备操作更加简单灵活,方便使用。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容,并且随着对本实用新型的更全面理解,本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:
图1为根据本实用新型实施例的多核控制***的控制原理图;
图2为根据本实用新型实施例的双核控制***的连接结构示意图;
图3为根据本实用新型实施例的双核控制***的人机界面连接示意图;
图4为根据本实用新型实施例的螺丝机双核控制***的结构示意图;
图5为根据本实用新型实施例的螺丝机双核控制***的俯视图。
其中的附图标记包括:1、PLC1;2、PLC2;3、触摸屏;4、X1轴机械手;5、X2轴机械手;6、Y1轴机械手;7、Y2轴机械手;8、Z1轴机械手;9、Z2轴机械手。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
对于目前多轴设备设计过程中,由于采用PLC和运动控制模块相结合,造成的调试难、成本高等问题,本实用新型使用多个PLC控制不同方向的多个机械手,各PLC之间通过数据接口进行数据通讯,能够加快数据的处理速度和设备的运行速度,同时省去了运动控制单元,避免繁琐的参数设定、程序设计、程序调试,省时省工、节约成本。
为了详细的描述本实用新型提供的多核控制***的结构,以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
图1示出了根据本实用新型实施例的多核控制***的控制原理结构。
如图1所示,本实用新型提供的多核控制***包括PLC、一个触摸屏和轴控制器,其中,PLC至少为两个,每个PLC均可连接1~4个轴控制器,每个轴控制器与一个单轴机械手连接,通过轴控制器控制对应的机械手移动,所有的PLC同时连接在一个触摸屏上,多个PLC之间通过数据接口进行数据通讯。
具体地,每个PLC至少连接一个轴控制器,通过轴控制器控制机械手的运动,其中机械手主要包括三种,即X轴机械手、Y轴机械手、Z轴机械手。在多轴设备的机械手较多的情况下,可以通过增加PLC的数量,增加轴控制器的数量,进而控制多个机械手的移动。
在本实用新型的一个具体实施例中,多核控制***包括两个PLC和两个XYZ轴运动***,每个PLC实现对一个XYZ轴运行***的控制,其中,每个PLC连接三个轴控制器,分别为X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器,上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动***中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接,使用过程中PLC给轴控制器发送指令,通过轴控制器控制单轴机械手的电机运动,进而控制单轴机械手的运动。
在本实用新型的一个实施例中,各PLC之间通过串行物理接口或以太网接口进行连接,串行物理接口为RS232(Recommended Standard 232,推荐标准)接口或RS485接口,或者也可以通过RS422等其它可以实现多个PLC之间的数据通讯功能的连接方式,具体的选择方式可以根据具体的多轴设备要求或投入成本确定。
需要说明的是,在本实用新型的另一个实施例中,分别使用不同的站号标记同时连接在一个触摸屏上的多个PLC,PLC和触摸屏共同形成多轴设备的人机交互***,多轴设备在运行时,通过PLC控制多个不同方向的机械手,并实时地通过数据接口通讯互相获取各个机械手的运动位置数据,进而根据各个机械手的运动位置数据控制各机械手的移动,同时给出机械手下一步动作的正确指令。
需要说明的是,本实用新型提供的多核控制***中的各PLC在通过轴控制器控制机械手运动的过程中,还可以同时控制电磁阀、继电器等多轴设备的其他电器元件。
本实用新型通过人机交互界面(即触摸屏)给每个机械手都设计不同的运动数据,由于采用多核控制***,在多轴设备的运行过程中,每一个PLC均可以控制不同方向的机械手,大大加快了数据的处理速度和多轴设备的运行速度。
作为实例,图2示出了根据本实用新型实施例的双核控制***的连接结构;图3示出了根据本实用新型实施例的双核控制***的人机界面连接示意结构。
如图2和图3共同所示,在本实用新型的一个具体实施例中,使用两个PLC实现对六个机械手的控制。为了对称,每个PLC均连接三个轴控制器,通过三个轴控制器,控制三个不同方向的机械手的运动。其中,两个PLC分别标记为PLC1和PLC2,PLC1连接的三个轴控制器分别为X1轴控制器、Y1轴控制器和Z1轴控制器;PLC2连接的三个轴控制器分别为X2轴控制器、Y2轴控制器和Z2轴控制器,两个PLC共控制6个不同方向上的机械手,即X1轴机械手、X2轴机械手、Y1轴机械手、Y2轴机械手、Z1轴机械手和Z2轴机械手,其中,X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器分别与一个XYZ轴运动***中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。
在该具体实施例中,双核控制***的人机界面包括触摸屏3、PLC1和PLC2,其中触摸屏3的型号为MT4424TE,两个PLC的串行CMO0接口分别连接触摸屏3的两个不同的串行COM(Component Object Mode,组件对象模型)接口,即两个PLC分别连接触摸屏的串行COM0接口和串行COM1接口。
为了便于操作人员识别辨认不同的PLC,在本实用新型的一个具体实施方式中,分别使用不同的站号标记同时连接在触摸屏上的不同的PLC,通过PLC和触摸屏形成人机交互***,例如,在图2所示的实施例中,使用PLC1和PLC2对二者进行标记,通过人机交互界面给每个机械手设计不同的位移数据,两个PLC控制六个机械手的移动,大大加快了数据的处理速度和设备的运行速度。
作为上述多核控制***的一个具体应用,本实用新型还提供一种螺丝机双核控制***,其中,螺丝机包括两个对称设置的XYZ轴运动***,螺丝机双核控制***包括两个PLC,每个PLC分别连接X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器,上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动***中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。
具体地,图4示出了根据本实用新型实施例的螺丝机双核控制***的结构;图5示出了本实用新型实施例的螺丝机双核控制***的俯视结构。
如图4所示和图5共同所示,在本实用新型提供的螺丝机双核控制***包括两个PLC、一个触摸屏3、六个机械手和六个轴控制器,其中还包括连接用于连接两个PLC的数据接口。
具体地,每个PLC连接三个轴控制器,通过三个轴控制器控制一组机械手的运动,三个轴控制器控制一个XYZ轴运动***中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手,其中,两个PLC分别为PLC1和PLC2,PLC1连接的三个轴控制器分别为X1轴控制器、Y1轴控制器和Z1轴控制器;PLC2连接的三个轴控制器分别为X2轴控制器、Y2轴控制器和Z2轴控制器,两个PLC共控制6个不同方向的机械手,即X1轴机械手、X2轴机械手、Y1轴机械手、Y2轴机械手、Z1轴机械手、Z2轴机械手,其中X1轴控制器控制X1轴机械手的运动,Y1轴控制器控制Y1轴机械手的运动,以此类推,通过多个轴控制器控制不同方向的机械手进行相应的运动。(在图4和图5的实施例中,X1轴机械手、X2轴机械手、Y1轴机械手、Y2轴机械手、Z1轴机械手、Z2轴机械手分别标记为4、5、6、7、8、9,PLC1和PLC2分别标记为1、2)
需要说明的是,PLC1与PLC2之间可以通过串行物理接口或以太网接口进行数据连接,其中,串行物理接口可以选择RS232接口或RS485接口,或者,也可以通过RS422等其它可以实现两个PLC之间的数据通讯功能的连接方式,根据具体的要求或投入成本进行选择。
上述双核控制***多轴设备,分别使用不同的站号标记同时连接在触摸屏上的PLC,形成人机交互***,在多轴设备运作时,通过PLC控制多个不同方向的机械手,能够实时的通过接口通讯互相获取各个机械手的运动位置数据,并根据各个机械手的运动位置数据控制各机械手的移动,给出机械手下一步动作的正确指令。
需要说明的是,本实用新型提供的多核控制***中的各PLC在通过轴控制器控制机械手的过程中,还可以同时控制多轴设备中的电磁阀、继电器等电器元件,进而控制多轴设备或其生产过程。
通过上述实施方式可以看出,本实用新型提供的多核控制***能够通过人机交互界面对每个机械手设计不同的数据,由于是多核控制***,每个控制器控制不同的机械手,加快了数据的处理速度和设备的运行速度。此外,本实用新型能够省去运动控制单元,避免繁琐的参数设定、程序设计、程序调试,以避免工时浪费,能够保证机械手的运行速度和精度,节约设备的成本,使多轴设备的操作更加简单灵活,方便使用。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的多核控制***。但是,本领域技术人员应当理解,对于上述本实用新型所提出的多核控制***,还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此,本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (7)
1.一种多核控制***,包括PLC、轴控制器和一个触摸屏,其特征在于,所述PLC至少为两个;其中,
每个PLC均连接有至少一个所述轴控制器,每个轴控制器与一个单轴机械手连接;
所有的PLC同时连接在所述一个触摸屏上,所述PLC之间通过数据接口进行数据通讯。
2.如权利要求1所述的多核控制***,其特征在于,
每个PLC连接三个轴控制器,分别为X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器,上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动***中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。
3.如权利要求2所述的多核控制***,其特征在于,
所述多核控制***包括两个PLC和两个XYZ轴运动***,每个PLC实现对一个XYZ轴运动***的控制。
4.如权利要求1所述的多核控制***,其特征在于,
所述PLC之间通过串行物理接口或以太网接口进行连接。
5.如权利要求4所述的多核控制***,其特征在于,
所述串行物理接口为RS232接口、RS422接口或RS485接口。
6.如权利要求1所述的多核控制***,其特征在于,
分别使用不同的站号标记同时连接在所述一个触摸屏上的PLC。
7.一种应用权利要求1所述的多核控制***的螺丝机双核控制***,所述螺丝机包括两个对称设置的XYZ轴运动***,其特征在于,
所述螺丝机双核控制***包括两个PLC,每个PLC分别连接X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器,上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动***中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。
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