CN104932290B - 制片机控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制片机控制系统及控制方法。制片机控制系统包括定位光纤、牵引电机、牵引伺服驱动器及制片可编程控制器，牵引电机连接于牵引伺服驱动器，牵引伺服驱动器连接于制片可编程控制器，以使制片可编程控制器通过牵引伺服驱动器控制牵引电机，其中，定位光纤连接于牵引伺服驱动器，用于检测边缘位，并在检测到边缘位时发送第一信号至牵引伺服驱动器；当牵引电机的运转速度不为零，牵引伺服驱动器根据接收的第一信号发生中断定位控制牵引电机完成电机定位。本发明在使电机定位精准的情况下不需要牵引电机减速，大大缩短了制片机控制系统完成工位切换的时间，有效地提高了整机的运行速度。
Description
技术领域
本发明涉及电池制造领域，尤其涉及一种制片机控制系统及控制方法。
背景技术
现有技术的制片机控制系统如图1所示，该制片机控制系统采用了制片可编程控制器的高速计数模块进行定位光纤的边缘检测，当定位光纤检测到边缘位时，与定位光纤相连接的高速计数模块将产生一中断信号，并发送至制片可编程控制器的位置控制模块，位置控制模块再通过制片可编程控制器的脉冲接口发送脉冲序列至牵引伺服驱动器，最终由牵引伺服驱动器根据接收的脉冲序列控制牵引电机完成电机定位。
上述制片机控制系统在电机定位时需要先让牵引电机减速，从而使电机定位更快速、更精准，但是这样会降低整机的运行速度；此外，制片可编程控制器的脉冲接口数量很有限，在牵引电机过多的情况下将需要多个制片可编程控制器与之相连，将导致用户运营成本的增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制片机控制系统及控制方法，用于解决上述现有技术中存在的问题和不足。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
本发明的一种制片机控制系统包括定位光纤、牵引电机、牵引伺服驱动器及制片可编程控制器，所述牵引电机连接于所述牵引伺服驱动器，所述牵引伺服驱动器连接于所述制片可编程控制器，以使所述制片可编程控制器通过所述牵引伺服驱动器控制所述牵引电机，其中，所述定位光纤连接于所述牵引伺服驱动器，用于检测边缘位，并在检测到所述边缘位时发送第一信号至所述牵引伺服驱动器；当所述牵引电机的运转速度不为零，所述牵引伺服驱动器根据接收的所述第一信号发生中断定位控制所述牵引电机完成电机定位。
在本发明的一实施例中，所述牵引伺服驱动器具有第一接口、第二接口与第三接口，其中，所述第一接口连接于所述定位光纤，用于接收所述定位光纤发送的所述第一信号；所述第二接口连接于所述制片可编程控制器，用于接收所述制片可编程控制器发送的速度参数，以使所述制片可编程控制器控制所述牵引电机的运转速度；以及发送第二信号至所述制片可编程控制器，以使所述制片可编程控制器执行预设操作；所述第三接口连接于所述制片可编程控制器，用于接收所述制片可编程控制器发送的第三信号，以使所述制片可编程控制器控制所述牵引电机的启动停止。
在本发明的一实施例中，所述制片可编程控制器具有第四接口与第五接口，其中，所述第四接口连接于所述第二接口，用于接收所述第二信号以及发送所述速度参数；所述第五接口连接于所述第三接口，用于发送所述第三信号。
在本发明的一实施例中，所述第一接口、所述第三接口与所述第五接口均为输入输出（IO，Input /Output）接口。
在本发明的一实施例中，所述第二接口与所述第四接口均为RS485接口。
在本发明的一实施例中，所述制片机控制系统还包括一人机界面，其中，所述人机界面连接于所述制片可编程控制器，用于接收用户输入的所述牵引电机的速度参数并发送至所述制片可编程控制器，以使所述制片可编程控制器控制所述牵引电机的运转速度。
在本发明的一实施例中，所述人机界面为显示屏或触摸屏。
本发明的一种制片机控制方法，用于控制牵引电机完成电机定位，包括以下步骤：定位光纤检测边缘位；当所述定位光纤检测到所述边缘位，所述定位光纤发送第一信号至牵引伺服驱动器；当所述牵引电机的运转速度不为零，所述牵引伺服驱动器根据接收的所述第一信号发生中断定位控制所述牵引电机完成电机定位。
在本发明的一实施例中，所述定位光纤检测边缘位之前还包括以下步骤：制片可编程控制器发送第三信号至所述牵引伺服驱动器，所述牵引伺服驱动器根据接收的所述第三信号启动所述牵引电机；所述制片可编程控制器发送速度参数至所述牵引伺服驱动器，所述牵引伺服驱动器根据接收的所述速度参数控制所述牵引电机的运转速度。
在本发明的一实施例中，所述控制所述牵引电机完成电机定位之后还包括以下步骤：制片可编程控制器根据接收的所述牵引伺服驱动器发送的第二信号执行预设操作。
在本发明的一实施例中，所述第二信号符合RS-485标准。
与现有技术相比，本发明的一种制片机控制系统及控制方法，具有以下优点：通过将定位光纤直接与牵引伺服驱动器相连，再由牵引伺服驱动器发生中断定位控制牵引电机完成电机定位，在使电机定位精准的情况下不需要牵引电机减速，大大缩短了制片机控制系统完成工位切换的时间，有效地提高了整机的运行速度。
附图说明
图1是现有技术的制片机控制系统的结构示意图。
图2是本发明的制片机控制系统的结构示意图。
图3是本发明的制片机控制方法的方法流程图。
图4是本发明一实施例的制片机控制方法的方法流程图。
其中，附图标记说明如下：
1制片机控制系统，11定位光纤，12牵引伺服驱动器，121 第一接口，122 第二接口，123第三接口，13牵引电机，14制片可编程控制器，141第四接口，142第五接口，15人机界面，201~203步骤，301~306步骤。
具体实施方式
以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。
如图2所示，为本发明提供的一种制片机控制系统，该制片机控制系统1包括定位光纤11、牵引伺服驱动器12、牵引电机13、制片可编程控制器14及人机界面15。
定位光纤11的信号输出端连接牵引伺服驱动器12，定位光纤11用于检测边缘位，并在检测到边缘位时发送第一信号至牵引伺服驱动器12，该边缘位可以是焊接位、贴胶位等。定位光纤11对边缘位的检测以及检测到边缘位后发送第一信号的过程可参照现有技术。
牵引伺服驱动器12还连接牵引电机13及制片可编程控制器14，用于根据定位光纤11与制片可编程控制器14发送的信号控制牵引电机13执行对应操作，以及向制片可编程控制器14发送信号以使制片可编程控制器14执行预设操作。具体地，牵引伺服驱动器12具有第一接口121、第二接口122与第三接口123。其中，第一接口121连接定位光纤11的信号输出端，用于接收定位光纤11发送的第一信号，以使牵引伺服驱动器12根据接收的该第一信号发生中断定位控制牵引电机13完成电机定位，由于牵引伺服驱动器12自带IO接口且IO接口扩展方便，优选地，第一接口121为IO接口。第二接口122连接制片可编程控制器14，用于发送一第二信号至制片可编程控制器14，以使制片可编程控制器14执行预设操作，第二接口122符合串行通信协议，该串行通信协议可以是串口通信协议或总线通信协议，也可以是同步通信协议或异步通信协议，例如RS-232C标准、RS-422标准或RS-485标准，优选地，第二接口122为符合RS-485标准的RS485接口。第三接口123也连接制片可编程控制器14，用于接收制片可编程控制器14发送的一第三信号，以使牵引伺服驱动器12控制牵引电机13的启动停止，由于制片可编程控制器14自带数量较多的IO接口且IO接口扩展方便，优选地，第三接口123为IO接口。
牵引电机13用于完成电机定位及工位切换，其根据牵引伺服驱动器12与制片可编程控制器14发送的信号执行对应操作。当牵引伺服驱动器12根据由定位光纤11发送的第一信号控制牵引电机13工作时，牵引电机13走一段预设长度进行电机定位，牵引伺服驱动器12控制牵引电机13将极片牵引至定位光纤11检测到的边缘位，从而完成工位切换。当牵引伺服驱动器12根据由制片可编程控制器14发送的第三信号控制牵引电机13工作时，牵引电机13执行对应的启动停止操作。
制片可编程控制器14用于根据接收的第二信号执行预设操作，以及发送第三信号至牵引伺服驱动器12，以使牵引伺服驱动器12控制牵引电机13的启动停止。具体地，制片可编程控制器14具有第四接口141与第五接口142，第四接口141连接牵引伺服驱动器12的第二接口122，用于接收牵引伺服驱动器12发送的第二信号，以使制片可编程控制器14执行预设操作，第四接口141符合串行通信协议，该串行通信协议可以是串口通信协议或总线通信协议，也可以是同步通信协议或异步通信协议，例如RS-232C标准、RS-422标准或RS-485标准，优选地，第四接口141为符合RS-485标准的RS485接口。第五接口142连接牵引伺服驱动器12的第三接口123，用于发送第三信号至牵引伺服驱动器12，以使牵引伺服驱动器12控制牵引电机13的启动停止，由于制片可编程控制器14自带数量较多的IO接口且IO接口扩展方便，优选地，第五接口142为IO接口。
人机界面15连接制片可编程控制器14，可以为显示屏或者触摸屏，其用于接收用户输入并将接收的用户输入发送至制片可编程控制器14，例如，将接收的牵引电机13的速度参数发送至制片可编程控制器14，制片可编程控制器14根据该速度参数控制牵引电机13的运转速度。此外，人机界面15也可以显示、记录制片可编程控制器14所采集或计算的数据，以及将用于控制牵引电机13启动停止的第三信号发送至制片可编程控制器14，制片可编程控制器14根据该第三信号控制牵引电机13的启动停止。
本发明的制片机控制系统1中，定位光纤11直接与牵引伺服驱动器12连接，当定位光纤11检测到边缘位时，将第一信号直接发送至牵引伺服驱动器12，牵引伺服驱动器12根据接收的该第一信号进行中断定位，控制牵引电机13走一段预设长度进行电机定位，以及控制牵引电机13将极片顺序牵引至焊接工位和/或若干贴胶工位以完成工位切换，从而大大缩短了机器切换工位的时间，有效的提高了整机的运行速度。此外，本发明的制片可编程控制器14还直接通过IO接口、RS485接口与牵引伺服驱动器12连接，通过IO接口传输第三信号以控制牵引电机13的启动停止，以及通过RS485接口传输牵引电机13的速度参数以控制牵引电机13的运转速度，从而大大降低了脉冲接口的使用率，进而降低了制片可编程控制器14的使用率。
基于上述制片机控制系统，如图3所示，为本发明提供的一种制片机控制方法，该制片机控制方法包括以下步骤：
步骤201，定位光纤11检测边缘位；
步骤202，当定位光纤11检测到边缘位，定位光纤11发送第一信号至牵引伺服驱动器12；
步骤203，当牵引电机13的运转速度不为零，牵引伺服驱动器12根据接收的第一信号发生中断定位控制牵引电机13完成电机定位。
如图4所示，为本发明一实施例的制片机控制方法的方法流程图，现结合图2、图3，对本发明的该实施例加以详细地说明：
步骤301，启动制片机控制系统1，使制片机控制系统1中的牵引伺服驱动器12、牵引电机13、制片可编程控制器14及人机界面15均处于工作状态。
其中，制片可编程控制器14通过第五接口142将第三信号发送至牵引伺服驱动器12的第三接口123，牵引伺服驱动器12根据接收的第三信号控制牵引电机13的启动停止。
由于制片可编程控制器14自带数量较多的IO接口且IO接口扩展方便，在本实施例中，优选地，第五接口142与第三接口123均为IO接口。
步骤302，令牵引电机13正常运转。
其中，待牵引伺服驱动器12正常工作后，人机界面15将接收的用户输入的牵引电机13的速度参数发送至制片可编程控制器14，制片可编程控制器14通过第四接口141将该速度参数发送至牵引伺服驱动器12的第二接口122，牵引伺服驱动器12根据接收的速度参数控制牵引电机13的运转速度，令牵引电机13正常运转。
第四接口141与第二接口122均符合串行通信协议，该串行通信协议可以是串口通信协议或总线通信协议，也可以是同步通信协议或异步通信协议，例如RS-232C标准、RS-422标准或RS-485标准，在本实施例中，优选地，第四接口141与第二接口122均为符合RS-485标准的RS485接口。
步骤303，定位光纤11检测边缘位，当定位光纤11检测到边缘位时，定位光纤11发送第一信号至牵引伺服驱动器12的第一接口121；否则，当定位光纤11未检测到边缘位时，跳转至步骤302。
由于牵引伺服驱动器12自带IO接口且IO接口扩展方便，在本实施例中，优选地，第一接口121为IO接口。
步骤304，当牵引伺服驱动器12通过第一接口121接收到第一信号后，判断牵引电机13的运转速度是否为零。
其中，当牵引电机13的运转速度不为零，跳转至步骤305；否则，当牵引电机13的运转速度为零，跳转至步骤302。
步骤305，当牵引电机13的运转速度不为零，牵引伺服驱动器12发生中断定位控制牵引电机13完成电机定位。
步骤306，当牵引电机13完成电机定位后，牵引伺服驱动器12的第二接口122发送第二信号至制片可编程控制器14的第四接口141处，制片可编程控制器14根据接收的第二信号执行预设操作。
其中，第四接口141与第二接口122均符合串行通信协议，该串行通信协议可以是串口通信协议或总线通信协议，也可以是同步通信协议或异步通信协议，例如RS-232C标准、RS-422标准或RS-485标准，在本实施例中，优选地，第四接口141与第二接口122均为符合RS-485标准的RS485接口。
预设操作可以是焊接操作、贴胶操作、卷绕操作或牵引操作等。
待上述步骤完成后，制片机控制系统1即完成一次工位切换的过程，再返回步骤302进行下一次的工位切换。
综上所述，本发明的制片机控制系统及控制方法通过将定位光纤直接与牵引伺服驱动器相连，再由牵引伺服驱动器发生中断定位控制牵引电机完成电机定位，同时还通过制片可编程控制器的IO接口控制牵引电机的启动停止，通过制片可编程控制器的RS-485标准接口控制牵引电机的运转速度，不仅在使电机定位精准的情况下不需要牵引电机减速，大大缩短了制片机控制系统完成工位切换的时间，有效地提高了整机的运行速度，而且由于取代了脉冲接口，有效地节省了制片可编程控制器的数量，降低了用户的运营成本。
上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种制片机控制系统，包括定位光纤、牵引电机、牵引伺服驱动器及制片可编程控制器，其中，所述牵引电机连接于所述牵引伺服驱动器，所述牵引伺服驱动器连接于所述制片可编程控制器，以使所述制片可编程控制器通过所述牵引伺服驱动器控制所述牵引电机，其特征在于，
所述定位光纤连接于所述牵引伺服驱动器，用于检测边缘位，并在检测到所述边缘位时发送第一信号至所述牵引伺服驱动器；
当所述牵引电机的运转速度不为零，所述牵引伺服驱动器根据接收的所述第一信号发生中断定位控制所述牵引电机完成电机定位。
2.根据权利要求1所述的制片机控制系统，其特征在于，所述牵引伺服驱动器具有第一接口、第二接口与第三接口，其中，
所述第一接口连接于所述定位光纤，用于接收所述定位光纤发送的所述第一信号；
所述第二接口连接于所述制片可编程控制器，用于接收所述制片可编程控制器发送的速度参数，以使所述制片可编程控制器控制所述牵引电机的运转速度；以及发送第二信号至所述制片可编程控制器，以使所述制片可编程控制器执行预设操作；
所述第三接口连接于所述制片可编程控制器，用于接收所述制片可编程控制器发送的第三信号，以使所述制片可编程控制器控制所述牵引电机的启动停止。
3.根据权利要求2所述的制片机控制系统，其特征在于，所述制片可编程控制器具有第四接口与第五接口，其中，
所述第四接口连接于所述第二接口，用于接收所述第二信号以及发送所述速度参数；
所述第五接口连接于所述第三接口，用于发送所述第三信号。
4.根据权利要求3所述的制片机控制系统，其特征在于，所述第一接口、所述第三接口与所述第五接口均为输入输出接口。
5.根据权利要求3所述的制片机控制系统，其特征在于，所述第二接口与所述第四接口均为RS485接口。
6.根据权利要求1所述的制片机控制系统，其特征在于，所述制片机控制系统还包括一人机界面，其中，
所述人机界面连接于所述制片可编程控制器，用于接收用户输入的所述牵引电机的速度参数并发送至所述制片可编程控制器，以使所述制片可编程控制器控制所述牵引电机的运转速度。
7.一种制片机控制方法，用于控制牵引电机完成电机定位，其特征在于，包括以下步骤：
定位光纤检测边缘位；
当所述定位光纤检测到所述边缘位，所述定位光纤发送第一信号至牵引伺服驱动器；
当所述牵引电机的运转速度不为零，所述牵引伺服驱动器根据接收的所述第一信号发生中断定位控制所述牵引电机完成电机定位。
8.根据权利要求7所述的制片机控制方法，其特征在于，所述定位光纤检测边缘位之前还包括以下步骤：
制片可编程控制器发送第三信号至所述牵引伺服驱动器，所述牵引伺服驱动器根据接收的所述第三信号启动所述牵引电机；
所述制片可编程控制器发送速度参数至所述牵引伺服驱动器，所述牵引伺服驱动器根据接收的所述速度参数控制所述牵引电机的运转速度。
9.根据权利要求7所述的制片机控制方法，其特征在于，所述控制所述牵引电机完成电机定位之后还包括以下步骤：制片可编程控制器根据接收的所述牵引伺服驱动器发送的第二信号执行预设操作。
10.根据权利要求9所述的制片机控制方法，其特征在于，所述第二信号符合RS-485标准。
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