CN104635682A - 一种物联网嵌入式mps测控方法及网络系统装置 - Google Patents

一种物联网嵌入式mps测控方法及网络系统装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104635682A
CN104635682A CN201410816551.5A CN201410816551A CN104635682A CN 104635682 A CN104635682 A CN 104635682A CN 201410816551 A CN201410816551 A CN 201410816551A CN 104635682 A CN104635682 A CN 104635682A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mps
module
controller
control
internet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410816551.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104635682B (zh
Inventor
韩九强
王夏冰
刘俊
刘瑞玲
郑辑光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN201410816551.5A priority Critical patent/CN104635682B/zh
Publication of CN104635682A publication Critical patent/CN104635682A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104635682B publication Critical patent/CN104635682B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • G05B19/4186Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication by protocol, e.g. MAP, TOP
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Control By Computers (AREA)

Abstract

一种物联网嵌入式MPS测控方法及网络系统装置,以MPS系统设备为被控对象,配置由多个控制器组成的MPS控制系统装置,各个控制器逐一对应组成MPS系统设备的各个模块,实现对各个模块独立及协同工作的控制,其中协同工作时,利用串行排队理论和无线传感器网络技术保证多模块的协调运行,各个控制器组成星型拓扑结构,实现了MPS控制系统装置各控制器之间的数据传输功能,搭建了嵌入式Linux环境平台,利用Linux环境提供的网络通信功能,设计了C/S网络程序结构下,控制器装置的远程监控功能架构,本发明能够有效控制MPS系统设备,并具有可扩展性强、灵活度高、成本低、效率高、稳定性强的特点,同时可以在该实验平台上开展多种实验。

Description

一种物联网嵌入式MPS测控方法及网络系统装置
技术领域
本发明属于工业自动控制领域,特别涉及一种物联网嵌入式MPS测控方法及网络系统装置。
背景技术
物联网作为互联网的进一步延伸,近年来受到了全社会极大的关注,各大高校也陆续开设物联网专业。物联网在运输和物流领域、健康医疗领域、智能环境(家庭、办公、工厂)领域、个人和社会领域等具有十分广阔的市场和应用前景。在物联网的大浪潮下,实现工业加工生产过程的自动化、智能化是非常必要而迫切的。MPS是由德国FESTO公司生产的一种模拟工业加工生产过程的教学实验系统设备。该系统设备可以模拟实际工业生产过程中的多个环节,广泛应用在自动化人员的培训和教学上。但是由德国FESTO公司生产的MPS系统设备的控制方法为PLC控制模式,不方便和其他嵌入式教学实验相结合,可扩展性比较差,并且多模块协调控制采用总线的形式,大量的布线增加了成本并且降低了教学的灵活性。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种物联网嵌入式MPS测控方法及网络系统装置,具有灵活性强,扩展方便,灵活性强的特点,对培养学生的实际动手能力和创新思维能力以及教学质量的提升具有实际意义。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种物联网嵌入式MPS测控方法,以MPS系统设备1为被控对象,配置由多个控制器组成的MPS控制系统装置2,各个控制器逐一对应组成MPS系统设备1的各个模块,实现对各个模块独立及协同工作的控制,所述控制器包括控制部分、无线部分和驱动部分,其中控制部分用于实现与PC机的交互,以及与无线部分配合实现控制器之间的相互通信,以及根据接收到的传感器信号生成控制信号,驱动部分包括用于采集MPS系统设备1的传感器输出信号的输入部分和用于将控制信号转为MPS系统设备1执行机构控制信号的输出部分,其中控制器对各个模块独立工作的控制过程为:
检测各个模块的传感器信号,根据各个模块当前的运动状态控制气动装置中气动回路的变化或继电器的通断,使执行机构按预定动作对工件进行加工;
对多个模块协同工作的控制过程为:
根据工件加工时通过各个模块的顺序建立一个串联排队系统,在工件加工的过程中,一个模块只有在空闲的状态下才允许前一个模块将工件传输进来,当工件在某一个模块处完成加工后,如果下一个模块是空闲的,则立即进入下一个模块;如果下一个模块是繁忙的,分两种情况:一种情况是下一个模块只有一个加工或存放工件的空间,此时,工件需要在当下的模块处等待,防止破坏下一个模块的加工流程,直到下一个模块空闲为止;另一种情况是下一个模块有多个加工或存放工件的空间,此时,如果还有空闲的加工或等待空间,则工件进入下一个模块的等待队列,否则,工件需要在当下模块处等待。
所述PC机用于增加控制器的可操作性。对于验证无线射频部分的传输性能的测试,需要连接PC机进行操控。测试是在星型网络架构下完成的,接受节点定义成主节点,发送节点上电后加入网络,网络创建完成后,发送PC机通过串口每隔3秒钟向MPS控制器发送数据,数据通过无线节点传到主节点所在的MPS控制器,最后通过串口传向接受PC机,显示出来。
所述MPS控制系统装置2通过互联网络3连接监控设备4,其中互联网络3包括采用嵌入式Linux平台的服务器31,服务器31将MPS系统设备1的运行状态保存在数据库中,监控设备4通过服务器31查看该数据库。
所述控制部分与无线部分建立无线传感器网络,其中无线传感器网络的主节点与服务器31建立联系,通过嵌入式linux平台使MPS控制系统装置2与网络远端的监控设备4建立联系,使用C/S模型实现各个控制器的远程监控功能,通过监控设备4对各个控制器进行访问,进而实现对各个控制器监控。
本发明还提供了一种实现所述物联网嵌入式MPS测控方法的网络系统装置,包括由多个控制器组成的MPS控制系统装置2,各个控制器逐一对应组成MPS系统设备1的各个模块,实现对各个模块独立及协同工作的控制,所述控制器包括控制部分、无线部分和驱动部分,其中控制部分用于实现与PC机的交互,以及与无线部分配合实现控制器之间的相互通信,以及根据接收到的传感器信号生成控制信号,驱动部分包括用于采集MPS系统设备1的传感器输出信号的输入部分和用于将控制信号转为MPS系统设备1执行机构控制信号的输出部分,其中控制器对各个模块独立工作的控制过程为:
检测各个模块的传感器信号,根据各个模块当前的运动状态控制气动装置中气动回路的变化或继电器的通断,使执行机构按预定动作对工件进行加工;
对多个模块协同工作的控制过程为:
根据工件加工时通过各个模块的顺序建立一个串联排队系统,在工件加工的过程中,一个模块只有在空闲的状态下才允许前一个模块将工件传输进来,当工件在某一个模块处完成加工后,如果下一个模块是空闲的,则立即进入下一个模块;如果下一个模块是繁忙的,分两种情况:一种情况是下一个模块只有一个加工或存放工件的空间,此时,工件需要在当下的模块处等待,防止破坏下一个模块的加工流程,直到下一个模块空闲为止;另一种情况是下一个模块有多个加工或存放工件的空间,此时,如果还有空闲的加工或等待空间,则工件进入下一个模块的等待队列,否则,工件需要在当下模块处等待。
所述组成MPS系统设备1的模块为:供料模块11、检测模块12、加工模块13、操作手模块14、缓冲模块15、机器人手臂模块16、组装模块17以及分拣模块18,相应地,组成MPS控制系统装置2的控制器为:供料控制器21、检测控制器22、加工控制器23、操作手控制器24、缓冲控制器25、机器人手臂控制器26、组装控制器27以及分拣控制器28。
针对供料模块11,该模块包含推杆部分,摆臂部分和真空吸盘部分。对于推杆部分来说,该部分包含一个执行机构IO口(1Y1)和两个传感器IO口(1B1和1B2)。1Y1端口连接有电磁阀,用于控制推杆的伸缩,当1Y1为1时,推杆推出,当1Y1为0时,推杆缩回。传感器1B1和1B2用于显示推杆的状态,这两个传感器属于磁感应接近开关,推杆上有磁性物质,当推杆推出到极限位置时,1B2有效(变成1),表示推杆推出到位。当推杆退回到位时,1B1有效(变成1)。
所述供料控制器21、检测控制器22、加工控制器23、操作手控制器24、缓冲控制器25、机器人手臂控制器26、组装控制器27以及分拣控制器28组成一个星型网络,各个控制器之间采用ZigBee技术进行通信以实现多模块协同控制,其中机器人手臂控制器26作为协调器,负责创建网络和协调各个节点。
所述组成MPS系统设备1的各个模块分别对应一个工位,每个工位上安装一个IO接线座,该工位的所有电信号均接到该接线座上,IO接线座的一端连接到相应的控制器上,另一端连接相应的模块的信号和电源线,从而使控制器和模块建立连接关系。
本发明还包括监控设备4以及互联网络3,其中互联网络3包括服务器31与MPS控制系统装置2之间的通信网络和服务器31与监控设备4之间的通信网络,服务器31采用嵌入式Linux平台。
与现有技术相比,本发明利用德国FESTO公司生产的MPS系统设备作为被控对象,设计MPS控制器硬件,设计MPS控制器软件,搭建嵌入式Linux环境平台,利用linux环境提供的网络通信功能,设计了C/S网络程序结构下控制器装置的远程监控功能,从而达到有效控制MPS系统设备和实现远程监控的目的。
附图说明
图1为本发明的嵌入式MPS控制系统设备整体架构图。
图2为发明中MPS控制器硬件结构图。
图3为本发明的MPS单模块控制时供料模块的加工流程图。
图4为本发明的MPS双模块协调工作的示意图。
图5为本发明的MPS多模块控制时供料模块的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示,本发明整体架构,以MPS系统设备1作为被控对象,由MPS控制系统装置2作为控制核心,互联网络3和监控设备4实现远程监控功能。
其中,MPS系统设备1由供料模块11、检测模块12、加工模块13、操作手模块14、缓冲模块15、机器人手臂模块16、组装模块17以及分拣模块18组成,每个模块可以单独工作,同时多个模块之间也可以协同工作。MPS控制系统装置2由供料控制器21、检测控制器22、加工控制器23、操作手控制器24、缓冲控制器25、机器人手臂控制器26、组装控制器27以及分拣控制器28组成,每个控制器对应着MPS系统设备1的一个相应模块,8个控制器组成一个星型网络,网络之间采用ZigBee技术进行通信,从而达到多模块协同控制的功能,其中机器人手臂控制器26作为协调器,负责创建网络和协调各个节点。互联网络3包括服务器31和MPS控制系统装置进行通信的网络,以及服务器31与监控设备4进行通信的网络,其中服务器31采用的是嵌入式Linux平台。
MPS控制系统装置2中,每个控制器对应着MPS系统设备1的一个工位。MPS系统设备1的每一个工位工作台上都安装了一个IO接线座,该工位的所有电信号(直流电源,输入,输出)都接到这个接线座上。接线座一端连接到MPS控制系统装置2的控制器上,另一端连接MPS系统设备1的模块的信号和电源线,从而使控制器和模块建立了连接关系。各个控制器的对外接口为24针的并口,包括8个输入和8个输出接口,两路独立电源。针对MPS系统设备1的不同模块,对输入输出接口的定义也不尽相同,每个模块将输入输出接口中的部分用来定义。
本发明MPS控制系统装置2的控制器硬件结构主要由控制部分、无线部分和驱动部分组成,如图2所示。
控制部分包含有主控制器、电源模块,复位模块,JTAG模块,通信模块。电源模块将直流电压5V转成直流电压3.3V,采用稳压芯片进行电压的转换,完成供电。复位模块采用积分型复位的形式,JTAG模块用于控制器的仿真和程序的固化,通信模块利用两个UART口,UART1用于控制器与PC机之间相互通信,UART2用于控制器与无线传感器网络节点进行通信,以实现控制器之间相互通信,获知MPS系统设备1各模块的当前状态,满足MPS系统设备多模块协调控制所需条件。
驱动部分包括输入部分和输出部分,输入部分用于采集MPS系统设备1的传感器输出信号,并将该信号的电平转为主控制器能识别的逻辑电平标准信号,同时将主控制器输出的控制信号转为MPS系统设备1执行机构的控制信号,控制MPS系统设备1上电磁阀或继电器的通电与断电。输出部分包括缓冲、隔离、继电器部分。缓冲部分增加了IO驱动能力,使输出光耦能稳定导通;隔离控制部分电源和驱动部分电源,防止相互干扰,增加系统的稳定性;继电器实现了直流电压24V电源的通断,以控制模块设备中电磁阀或者继电器,进而控制执行机构完成加工动作。
MPS系统设备1各个模块设备的电源为24V,经测量得知,当传感器被触发时,输出为高电平(24V左右),当传感器没有被触发时,输出为低电平(0V左右),而主控制器的供电电源为3.3V,因此需要将MPS传感器输出的高低电平转化为主控制器能够识别的高低电平,使用光耦能完成电平转换的功能。此外,利用驱动部分将主控制器的IO输出转化为24V的高低电平输出,以控制MPS系统设备上电磁阀或继电器的通断电,达到控制气动装置运行的目的。
无线射频部分含有8051内核处理器,2.4G无线发射、接受模块,可以实现IEEE802.15.4的PHY层功能,同时,该芯片支持能量检测、CSMA-CA等功能,可以实现IEEE802.15.4的MAC层功能,另外,该芯片还包含有UART、SPI等标准通信接口,可以实现与其他控制器通信的功能。
本发明MPS控制系统装置2的8个控制器组成一个星型网络,其中机器人手臂控制器26作为协调器负责创建网络。协调器作为星型网络的父节点,其他7个控制器作为星型网络中的终端节点,终端节点发送的消息通过父节点进行路由,达到相互通信的目的。依据ZigBee网络地址分配策略,本发明中将协调器的网络地址设置为0x0000,终端节点的地址是按照加入网络顺序依次加1,第一个入网的节点的目标地址为0x0001,第二个入网的节点的目标地址为0x0002,以此类推。节点之间组网的过程以节点1和节点2为例说明。首先,节点1向协调器发送绑定请求,协调器保存节点1的数据并等待下一个节点的数据。其次,节点2向协调器发送绑定请求,协调器收到此帧数据并记录下节点1、节点2的相关信息,并建立绑定关系。最后,协调器通知节点1和节点2建立绑定关系。
本发明MPS控制系统装置2的控制器的控制方法包括对单个模块的控制和对多个模块的协调控制。对单个模块设备的控制,即检测单个模块的传感器信号,根据单个模块当前的运动状态控制气动装置中气动回路的变化或继电器的通断,使执行机构按预定动作对工件进行加工。针对供料模块,该模块包含推杆部分,摆臂部分和真空吸盘部分。对于推杆部分来说,该部分包含一个执行机构IO口(1Y1)和两个传感器IO口(1B1和1B2)。1Y1端口连接有电磁阀,用于控制推杆的伸缩,当1Y1为1时,推杆推出,当1Y1为0时,推杆缩回。传感器1B1和1B2用于显示推杆的状态,这两个传感器属于磁感应接近开关,推杆上有磁性物质,当推杆推出到极限位置时,1B2有效(变成1),表示推杆推出到位。当推杆退回到位时,1B1有效(变成1)。
本发明分别设计了供料模块,检测模块,加工模块、操作手模块、缓冲模块、组装模块和分拣模块的控制软件。首先弄清楚被控制模块的传感器和执行器与相应的控制器上的24针并口的连接关系。然后为传感器编写判断函数,读取传感器的状态,根据传感器的输出是高电平还是低电平判断出传感器是否被触发。对于执行器,首先也是对执行器进行宏定义,然后为该执行器编写控制函数。在完成了传感器和执行器的控制函数的封装后,就可以利用这些函数完成模块的加工控制任务。模块的加工流程控制是由各个动作组成的,每个动作包含判断语句和执行语句,当判断成功后,执行相应的动作,否则继续判断。
假设传感器0位置连接了实际的传感器,并假设该传感器的名字是A,将该传感器宏定义为0x01:
#define sensorA 0x01。
读传感器状态函数伪代码如下所示。
假设执行器0位置连接有实际的执行器,该执行器的名字为excuterA,则进行下面的宏定义:
#define excuterA 0x01
然后为该执行器编写控制函数,执行器的控制函数的伪代码如下所示:
下面以供料模块为例说明该模块控制方法的具体实现。供料模块的软件控制流程如图3所示。
首先判断是否有料、摆回是否到位,推杆是否退回,如果三个条件都满足,则摆臂摆出。接着判断是否摆出到位。如果摆出已到位,则推杆推出工件。判断推杆是否推出到位。如果推杆已推到位,则摆臂摆回。判断摆臂是否摆回到位。如果摆臂已摆回到位,吸取工件。判断真空吸盘是否吸到工件,如果已吸到工件,则摆臂摆出、推杆缩回。判断推杆是否退回到位,摆出是否到位,如果两个条件都满足,则放下工件。判断是否已经放下工件。如果已放下工件,则摆臂摆回。判断摆臂是否摆回到位,如果摆臂摆回到位,则结束。
在多模块协调控制时,控制器之间采用无线传感器网络的形式进行通信。8个控制器构成一个星型网络,其中一个作为协调器,负责建立网络。在MAC层,节点设备加入网络时,由协调器分配16位的网内局部地址。在协议栈中16位网络地址的分配是通过以下公式所描述的算法来实现。
Cskip ( d ) = 1 + Cm × ( Lm - d - 1 ) , Rm = 1 Cm × Rm ^ ( Lm - d - 1 ) + Rm - Cm - 1 Rm - 1 , Rm ≠ 1
ADDR(d)=Cskip(d)′Rm+1
其中d为节点网络深度,Cm为节点数最大值,Lm为网络最大深度,Rm为路由器节点数最大值。协调器通过此算法为先加入网络的节点分配16位网络地址,之后加入的节点的16位网络地址在前一个同深度节点网络地址基础上加1。
本发明设计的通信格式为:
帧头 帧号 源地址 目的地址 有效载荷 校验 帧尾
MPS系统设备的多模块协调工作过程可以看作是一个串联排队系统,工件需要依次通过MPS模块,完成不同的加工任务。MPS双模块协调工作的示意图如图4所示,当工件从模块1送向模块2时,若模块2是空闲的,则直接传送;若模块2繁忙但等待队列中有位置,将工件传送到模块2等待;若模块2繁忙且等待队列无位置,则工件在模块1等待。
针对供料模块,和单模块控制流程相比,多模块控制流程增加了两个判断部分,第一个判断部分是判断是否收到了ZigBee节点的入网信息,只有接收到了ZigBee节点的入网信息后,主控制器才会开启供料模块的控制流程。在完成本模块的加工任务,将工件传入下一个模块之前,判断下一个模块是否发来了空闲信息。如果没有收到下一个模块的空闲信息,则等待空闲信号,如果已经收到下一个模块的空闲信息,则将工件传入下一个模块。然后继续取料进行加工。这样的过程一直重复进行,直到用户发送停止命令。多模块控制时供料模块的控制流程图如图5所示。
本发明MPS控制系统装置实现了远程监控功能,采用嵌入式Linux平台作为服务器,嵌入式Linux平台通过UART接口与MPS控制装置进行通信,将MPS系统设备的运行状态保存在数据库中。服务器与监控设备的通信基于SOCKET技术,监控设备通过服务器可以查看MPS系统设备的运行状态。
本发明的自动装配生产线实验平台可以开展电气动基础实验,传感器实验,MPS工作站实验,机械手编程实验,MPS多模块协调控制实验,无线传感器网络实验,远程视频监控实验等。通过这些实验使学生能够深入理解和扎实掌握有关多种传感器、无线传感器网络、机械手编程等方面的基础理论知识,同时也使学生对工业自动生产线的模拟生产过程有直接的感受,提高学生独立解决技术难题的能力,从而增强学生的探索兴趣和创新意识。
值得注意的是,上述的具体实施方式用于解释说明本发明,仅为本发明的优选实施方案,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明做出的任何修改、等同替换、改进等,都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种物联网嵌入式MPS测控方法,以MPS系统设备(1)为被控对象,其特征在于:
配置由多个控制器组成的MPS控制系统装置(2),各个控制器逐一对应组成MPS系统设备(1)的各个模块,实现对各个模块独立及协同工作的控制,所述控制器包括控制部分、无线部分和驱动部分,其中控制部分用于实现与PC机的交互,以及与无线部分配合实现控制器之间的相互通信,以及根据接收到的传感器信号生成控制信号,驱动部分包括用于采集MPS系统设备(1)的传感器输出信号的输入部分和用于将控制信号转为MPS系统设备(1)执行机构控制信号的输出部分,其中控制器对各个模块独立工作的控制过程为:
检测各个模块的传感器信号,根据各个模块当前的运动状态控制气动装置中气动回路的变化或继电器的通断,使执行机构按预定动作对工件进行加工;
对多个模块协同工作的控制过程为:
根据工件加工时通过各个模块的顺序建立一个串联排队系统,在工件加工的过程中,一个模块只有在空闲的状态下才允许前一个模块将工件传输进来,当工件在某一个模块处完成加工后,如果下一个模块是空闲的,则立即进入下一个模块;如果下一个模块是繁忙的,分两种情况:一种情况是下一个模块只有一个加工或存放工件的空间,此时,工件需要在当下的模块处等待,防止破坏下一个模块的加工流程,直到下一个模块空闲为止;另一种情况是下一个模块有多个加工或存放工件的空间,此时,如果还有空闲的加工或等待空间,则工件进入下一个模块的等待队列,否则,工件需要在当下模块处等待。
2.根据权利要求1所述物联网嵌入式MPS测控方法,其特征在于,所述MPS控制系统装置(2)通过互联网络(3)连接监控设备(4),其中互联网络(3)包括采用嵌入式Linux平台的服务器(31),服务器(31)将MPS系统设备(1)的运行状态保存在数据库中,监控设备(4)通过服务器(31)查看该数据库。
3.根据权利要求2所述物联网嵌入式MPS测控方法,其特征在于,所述控制部分与无线部分建立无线传感器网络,其中无线传感器网络的主节点与服务器(31)建立联系,通过嵌入式linux平台使MPS控制系统装置(2)与网络远端的监控设备(4)建立联系,使用C/S模型实现各个控制器的远程监控功能,通过监控设备(4)对各个控制器进行访问,进而实现对各个控制器监控。
4.一种实现权利要求1所述物联网嵌入式MPS测控方法的网络系统装置,其特征在于,包括由多个控制器组成的MPS控制系统装置(2),各个控制器逐一对应组成MPS系统设备(1)的各个模块,实现对各个模块独立及协同工作的控制,所述控制器包括控制部分、无线部分和驱动部分,其中控制部分用于实现与PC机的交互,以及与无线部分配合实现控制器之间的相互通信,以及根据接收到的传感器信号生成控制信号,驱动部分包括用于采集MPS系统设备(1)的传感器输出信号的输入部分和用于将控制信号转为MPS系统设备(1)执行机构控制信号的输出部分,其中控制器对各个模块独立工作的控制过程为:
检测各个模块的传感器信号,根据各个模块当前的运动状态控制气动装置中气动回路的变化或继电器的通断,使执行机构按预定动作对工件进行加工;
对多个模块协同工作的控制过程为:
根据工件加工时通过各个模块的顺序建立一个串联排队系统,在工件加工的过程中,一个模块只有在空闲的状态下才允许前一个模块将工件传输进来,当工件在某一个模块处完成加工后,如果下一个模块是空闲的,则立即进入下一个模块;如果下一个模块是繁忙的,分两种情况:一种情况是下一个模块只有一个加工或存放工件的空间,此时,工件需要在当下的模块处等待,防止破坏下一个模块的加工流程,直到下一个模块空闲为止;另一种情况是下一个模块有多个加工或存放工件的空间,此时,如果还有空闲的加工或等待空间,则工件进入下一个模块的等待队列,否则,工件需要在当下模块处等待。
5.根据权利要求4所述实现物联网嵌入式MPS测控方法的网络系统装置,其特征在于,所述组成MPS系统设备(1)的模块为:供料模块(11)、检测模块(12)、加工模块(13)、操作手模块(14)、缓冲模块(15)、机器人手臂模块(16)、组装模块(17)以及分拣模块(18),相应地,组成MPS控制系统装置(2)的控制器为:供料控制器(21)、检测控制器(22)、加工控制器(23)、操作手控制器(24)、缓冲控制器(25)、机器人手臂控制器(26)、组装控制器(27)以及分拣控制器(28)。
6.根据权利要求5所述实现物联网嵌入式MPS测控方法的网络系统装置,其特征在于,所述供料模块(11)包含推杆部分、摆臂部分和真空吸盘部分,所述推杆部分包含一个执行机构IO口1Y1和两个传感器IO口1B1和1B2,1Y1端口连接有电磁阀,用于控制推杆的伸缩,当1Y1为1时,推杆推出,当1Y1为0时,推杆缩回;传感器1B1和1B2用于显示推杆的状态,这两个传感器属于磁感应接近开关,推杆上有磁性物质,当推杆推出到极限位置时,1B2有效,变成1,表示推杆推出到位;当推杆退回到位时,1B1有效,变成1。
7.根据权利要求5所述实现物联网嵌入式MPS测控方法的网络系统装置,其特征在于,所述供料控制器(21)、检测控制器(22)、加工控制器(23)、操作手控制器(24)、缓冲控制器(25)、机器人手臂控制器(26)、组装控制器(27)以及分拣控制器(28)组成一个星型网络,各个控制器之间采用ZigBee技术进行通信以实现多模块协同控制,其中机器人手臂控制器(26)作为协调器,负责创建网络和协调各个节点。
8.根据权利要求5所述实现物联网嵌入式MPS测控方法的网络系统装置,其特征在于,所述组成MPS系统设备(1)的各个模块分别对应一个工位,每个工位上安装一个IO接线座,该工位的所有电信号均接到该接线座上,IO接线座的一端连接到相应的控制器上,另一端连接相应的模块的信号和电源线,从而使控制器和模块建立连接关系。
9.根据权利要求4所述实现物联网嵌入式MPS测控方法的网络系统装置,其特征在于,还包括监控设备(4)以及互联网络(3),其中互联网络(3)包括服务器(31)与MPS控制系统装置(2)之间的通信网络和服务器(31)与监控设备(4)之间的通信网络,服务器(31)采用嵌入式Linux平台。
CN201410816551.5A 2014-12-24 2014-12-24 一种物联网嵌入式mps测控方法及网络系统装置 Expired - Fee Related CN104635682B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410816551.5A CN104635682B (zh) 2014-12-24 2014-12-24 一种物联网嵌入式mps测控方法及网络系统装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410816551.5A CN104635682B (zh) 2014-12-24 2014-12-24 一种物联网嵌入式mps测控方法及网络系统装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104635682A true CN104635682A (zh) 2015-05-20
CN104635682B CN104635682B (zh) 2015-10-21

Family

ID=53214553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410816551.5A Expired - Fee Related CN104635682B (zh) 2014-12-24 2014-12-24 一种物联网嵌入式mps测控方法及网络系统装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104635682B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105679175A (zh) * 2016-04-11 2016-06-15 浙江天煌科技实业有限公司 一种智能制造生产线信息集成与控制实践平台
CN105787597A (zh) * 2016-01-20 2016-07-20 北京优弈数据科技有限公司 一种数据优化处理系统
CN106826825A (zh) * 2017-02-13 2017-06-13 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种多机械臂无线控制柜和多机械臂控制系统
CN107065805A (zh) * 2017-05-19 2017-08-18 北京闼闼同创工贸有限公司 用于自动化生产线的加工模块和加工系统
CN108447330A (zh) * 2018-01-30 2018-08-24 王志强 一种虚实结合的数控设备级联系统及方法
CN108469779A (zh) * 2018-01-23 2018-08-31 安徽杰智智能科技有限公司 一种自组网智能控制器
CN110038828A (zh) * 2019-04-24 2019-07-23 中山雅特生科技有限公司 一种用于嵌入式电源测试的生产线
CN110780727A (zh) * 2019-10-28 2020-02-11 珠海格力智能装备有限公司 产品的处理方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102469129A (zh) * 2010-11-15 2012-05-23 江苏建宇电子科技有限公司 一种基于gprs网络的远程监测控制物联网系统
CN102724058A (zh) * 2012-03-27 2012-10-10 鞠洪尧 一种物联网服务器群智能管控系统
WO2014117603A1 (zh) * 2013-01-29 2014-08-07 海尔集团公司 一种用户可自编程的物联网洗衣机控制方法及控制装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102469129A (zh) * 2010-11-15 2012-05-23 江苏建宇电子科技有限公司 一种基于gprs网络的远程监测控制物联网系统
CN102724058A (zh) * 2012-03-27 2012-10-10 鞠洪尧 一种物联网服务器群智能管控系统
WO2014117603A1 (zh) * 2013-01-29 2014-08-07 海尔集团公司 一种用户可自编程的物联网洗衣机控制方法及控制装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105787597A (zh) * 2016-01-20 2016-07-20 北京优弈数据科技有限公司 一种数据优化处理系统
CN105787597B (zh) * 2016-01-20 2019-12-06 大连优弈数据科技有限公司 一种数据优化处理系统
CN105679175A (zh) * 2016-04-11 2016-06-15 浙江天煌科技实业有限公司 一种智能制造生产线信息集成与控制实践平台
CN105679175B (zh) * 2016-04-11 2018-06-19 浙江天煌科技实业有限公司 一种智能制造生产线信息集成与控制实践平台
CN106826825B (zh) * 2017-02-13 2019-07-02 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种多机械臂无线控制柜和多机械臂控制系统
CN106826825A (zh) * 2017-02-13 2017-06-13 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种多机械臂无线控制柜和多机械臂控制系统
CN107065805A (zh) * 2017-05-19 2017-08-18 北京闼闼同创工贸有限公司 用于自动化生产线的加工模块和加工系统
CN107065805B (zh) * 2017-05-19 2020-12-11 北京闼闼同创工贸有限公司 用于自动化生产线的加工模块和加工系统
CN108469779A (zh) * 2018-01-23 2018-08-31 安徽杰智智能科技有限公司 一种自组网智能控制器
CN108447330A (zh) * 2018-01-30 2018-08-24 王志强 一种虚实结合的数控设备级联系统及方法
CN108447330B (zh) * 2018-01-30 2020-07-03 王志强 一种虚实结合的数控设备级联系统及方法
CN110038828A (zh) * 2019-04-24 2019-07-23 中山雅特生科技有限公司 一种用于嵌入式电源测试的生产线
CN110780727A (zh) * 2019-10-28 2020-02-11 珠海格力智能装备有限公司 产品的处理方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104635682B (zh) 2015-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104635682B (zh) 一种物联网嵌入式mps测控方法及网络系统装置
CN201571081U (zh) Can总线与串口总线协议转换器
CN201107651Y (zh) 智能家居保姆系统
CN2927526Y (zh) 一种基于以太网和can总线的教学用多轴分布式控制系统
CN202159138U (zh) 基于网络的分布式雷达监控系统
CN102117571A (zh) 一种用于点胶机器的联机示教处理系统
CN104834260B (zh) 基于变频控制的双通道can总线控制器的双can仲裁方法
CN102427417A (zh) 一种远程控制物联网接入设备的系统及方法
CN205844813U (zh) 基于EtherCAT总线的四轴伺服驱动器
CN105429834A (zh) 基于24v直流电源线载波通信的防排烟监控系统
CN103399528B (zh) 一种Modbus从站模拟器系统的自动生成方法
CN101900772B (zh) 一种插箱等效器
CN202694145U (zh) 主控板的测试系统
CN201663606U (zh) 无线以太网与can总线的通信装置
CN202267736U (zh) 通用型数字电路板功能测试电路
CN106453666A (zh) 基于dongle代理的网关通讯系统
CN100468247C (zh) 一种监控系统的采集端装置
Horálek et al. Lower layers of a cloud driven smart home system
CN104122823A (zh) 一种模块化家庭移动机器人平台
CN101820695B (zh) 室内光传感器无线网络的嵌入式网关
CN201153243Y (zh) 智能变频调速系统
CN201654555U (zh) 应用于工业阀门控制的智能结点模块系统
CN203241752U (zh) 多路传感器接入的数模转换can总线控制收发系统
CN202075605U (zh) Can现场总线结构局域网式的智能自动化步进控制装置
CN202598777U (zh) 一种智能空调系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151021

Termination date: 20181224