CN108762159B - 一种工控机重启装置、系统及方法 - Google Patents

一种工控机重启装置、系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工控机重启装置、系统及方法，应用于搭载工控机的机器人，包括电源模块、数字量输入输出DIO管理电路板及用于接收终端发送的重启指令的通讯模块；其中：通讯模块的发送端与DIO管理电路板的接收端连接，DIO管理电路板的供电端及控制端均与电源模块连接；DIO管理电路板用于在接收到重启指令后控制电源模块分别停止为驱动器及工控机供电，并在预设第一时间后自动控制电源模块分别开始为工控机及驱动器供电。可见，当机器人出现装置崩溃，甚至工控机完全卡死的情况时，本申请仍可以触发自动重启工控机的流程，使机器人的功能恢复正常，无需人工重启，从而节省了时间，提高了工作效率。

Description

一种工控机重启装置、系统及方法
技术领域
本发明涉及移动机器人领域，特别是涉及一种工控机重启装置、系统及方法。
背景技术
随着机器人技术的发展，搭载工控机的机器人广泛应用于工业领域。目前，机器人有时会出现装置崩溃，甚至工控机完全卡死的情况，导致网络异常，工作无法进行，一般重启工控机就能使机器人的功能恢复正常。现有技术中，通常采用人工重启工控机，但是，人工重启较为耗时，会影响工作效率。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种工控机重启装置、系统及方法，当机器人出现装置崩溃，甚至工控机完全卡死的情况时，本申请仍可以触发自动重启工控机的流程，使机器人的功能恢复正常，无需人工重启，从而节省了时间，提高了工作效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种工控机重启装置，应用于搭载工控机的机器人，包括电源模块、数字量输入输出DIO管理电路板及用于接收终端发送的重启指令的通讯模块；其中：
所述电源模块的第一输出端与所述机器人的驱动器连接，所述电源模块的第二输出端与所述工控机连接，所述通讯模块的发送端与所述DIO管理电路板的接收端连接，所述DIO管理电路板的供电端及控制端均与所述电源模块连接；
所述DIO管理电路板用于在接收到所述重启指令后控制所述电源模块分别停止为所述驱动器及所述工控机供电，并在预设第一时间后自动控制所述电源模块分别开始为所述工控机及所述驱动器供电。
优选地，所述通讯模块具体为无线通讯模块。
优选地，所述无线通讯模块集成于所述DIO管理电路板上。
优选地，所述电源模块包括直流电源、开关及电源板，则所述DIO管理电路板的控制端包括第一控制端及第二控制端；其中：
所述直流电源分别与所述开关的第一端、所述DIO管理电路板的供电端及所述电源板的输入端连接，所述开关的第二端作为所述电源模块的第一输出端，所述开关的使能端与所述DIO管理电路板的第一控制端连接，所述电源板的输出端作为所述电源模块的第二输出端，所述电源板的使能端与所述DIO管理电路板的第二控制端连接；
所述DIO管理电路板具体用于在接收到所述重启指令后控制所述开关断开并关闭所述电源板的使能信号，以相应地停止为所述驱动器及所述工控机供电；还具体用于在预设第一时间后自动开启所述电源板的使能信号并控制所述开关闭合，以相应地自动控制所述工控机及所述驱动器上电。
优选地，所述DIO管理电路板的监测端与所述工控机连接，所述通讯模块的发送端与所述工控机连接；则所述DIO管理电路板还用于在关闭所述电源板的使能信号之前，监测所述工控机在接收所述重启指令后的预设第二时间内是否已关机，若是，则执行关闭所述电源板的使能信号的步骤，若否，则强制执行关闭所述电源板的使能信号的步骤。
优选地，该工控机重启装置还包括输入端与所述DIO管理电路板的第二控制端连接、输出端与所述电源板的使能端连接的隔离器件；所述DIO管理电路板还用于通过控制所述隔离器件的断开或导通相应地控制所述电源板的使能信号的关闭或开启。
优选地，所述隔离器件具体为光电耦合器。
优选地，所述DIO管理电路板包括CPU、限流电路及用于为所述CPU提供所需直流电源的DC/DC模块，其中：
所述DC/DC模块的输入端作为所述DIO管理电路板的供电端，所述DC/DC模块的输出端与所述CPU的供电端连接，所述CPU的接收端及第一控制端相应地作为所述DIO管理电路板的接收端及第一控制端，所述CPU的第二控制端与所述限流电路的第一端连接，所述限流电路的第二端作为所述DIO管理电路板的第二控制端。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种工控机重启系统，包括上述任一种工控机重启装置，还包括用于发送所述重启指令的终端。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种工控机重启方法，应用于上述工控机重启系统，包括：
所述通讯模块接收所述终端发送的重启指令；
所述DIO管理电路板在接收到所述重启指令后控制所述电源模块分别停止为所述驱动器及所述工控机供电，并在预设第一时间后自动控制所述电源模块分别开始为所述工控机及所述驱动器供电。
本发明提供了一种工控机重启装置，应用于搭载工控机的机器人，包括电源模块、数字量输入输出DIO管理电路板及用于接收终端发送的重启指令的通讯模块；其中：电源模块的第一输出端与机器人的驱动器连接，电源模块的第二输出端与工控机连接，通讯模块的发送端与DIO管理电路板的接收端连接，DIO管理电路板的供电端及控制端均与电源模块连接。
与现有技术中的人工重启工控机相比，本申请由通讯模块接收终端发送的重启指令，并将其发送至DIO管理电路板。DIO管理电路板在接收到重启指令后控制电源模块停止为驱动器供电，从而停止机器人的动作；同时控制电源模块停止为工控机供电，即使工控机完全卡死，也被强制断电。等待一定时间后，DIO管理电路板自动控制电源模块分别开始为工控机及驱动器供电，工控机上电后自动启动。可见，当机器人出现装置崩溃，甚至工控机完全卡死的情况时，本申请仍可以触发自动重启工控机的流程，使机器人的功能恢复正常，无需人工重启，从而节省了时间，提高了工作效率。
本发明还提供了一种工控机重启系统及方法，与上述重启装置具有相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明提供的一种工控机重启装置的结构示意图；
图2为本发明提供的另一种工控机重启装置的结构示意图；
图3为本发明提供的一种工控机重启方法的流程图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种工控机重启装置、系统及方法，当机器人出现装置崩溃，甚至工控机完全卡死的情况时，本申请仍可以触发自动重启工控机的流程，使机器人的功能恢复正常，无需人工重启，从而节省了时间，提高了工作效率。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参照图1，图1为本发明提供的一种工控机重启装置的结构示意图。
该工控机重启装置应用于搭载工控机的机器人，包括电源模块1、数字量输入输出DIO管理电路板2及用于接收终端发送的重启指令的通讯模块3；其中：
电源模块1的第一输出端与机器人的驱动器连接，电源模块1的第二输出端与工控机连接，通讯模块3的发送端与DIO管理电路板2的接收端连接，DIO管理电路板2的供电端及控制端均与电源模块1连接；
DIO管理电路板2用于在接收到重启指令后控制电源模块1分别停止为驱动器及工控机供电，并在预设第一时间后自动控制电源模块1分别开始为工控机及驱动器供电。
需要说明的是，本申请中的预设是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况修改，否则不需要重新设置。
具体地，当机器人装置正常工作时，为机器人供电的电源模块1分三路供电，第一路为机器人的驱动器供电，以便于机器人动作；第二路为机器人搭载的工控机供电，第三路为机器人中DIO(digital input/output，数字量输入输出)管理电路板2供电，以便于控制机器人动作。其中，电源模块1是否为驱动器及工控机供电由DIO管理电路板2控制决定。
当机器人出现装置崩溃时，需要重启工控机。本申请考虑到人工重启工控机比较耗时，所以设置了通讯模块3，当机器人出现装置崩溃或其他需要工控机重启的情况时，由通讯模块3接收终端发送的重启指令。而且，本申请还考虑到工控机可能会出现完全卡死的情况，导致网络中断，所以通讯模块3将重启指令发送至DIO管理电路板2，从而使DIO管理电路板2在接收到重启指令后控制电源模块1停止为驱动器供电，进而停止机器人的动作；同时控制电源模块1停止为工控机供电，相当于强制工控机断电，即使工控机完全卡死，也能实现关闭工控机的操作。
可见，工作人员可以通过终端控制工控机的关闭，无需从控制中心进入工作现场且人工执行关闭工控机的操作，比较省时。特别是控制中心距离工作现场较远时，工作人员不必来回操作，更加省时省力。
接下来，DIO管理电路板2会在电源模块1停止为驱动器及工控机供电后，等待设置好的第一时间，再自动控制电源模块1分别开始为工控机及驱动器供电，工控机上电后自动启动，完成工控机的重启操作，从而使机器人的功能恢复正常。可见，DIO管理电路板2可以自动控制工控机的上电操作，比较省时，提高了工作效率。
本发明提供了一种工控机重启装置，应用于搭载工控机的机器人，包括电源模块、数字量输入输出DIO管理电路板及用于接收终端发送的重启指令的通讯模块；其中：电源模块的第一输出端与机器人的驱动器连接，电源模块的第二输出端与工控机连接，通讯模块的发送端与DIO管理电路板的接收端连接，DIO管理电路板的供电端及控制端均与电源模块连接。
与现有技术中的人工重启工控机相比，本申请由通讯模块接收终端发送的重启指令，并将其发送至DIO管理电路板。DIO管理电路板在接收到重启指令后控制电源模块停止为驱动器供电，从而停止机器人的动作；同时控制电源模块停止为工控机供电，即使工控机完全卡死，也被强制断电。等待一定时间后，DIO管理电路板自动控制电源模块分别开始为工控机及驱动器供电，工控机上电后自动启动。可见，当机器人出现装置崩溃，甚至工控机完全卡死的情况时，本申请仍可以触发自动重启工控机的流程，使机器人的功能恢复正常，无需人工重启，从而节省了时间，提高了工作效率。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选地实施例，通讯模块3具体为无线通讯模块。
具体地，考虑到当控制中心距离工作现场较远时，通讯模块3若是有线传输，控制线会比较长，价格较贵，所以本申请的通讯模块3与终端之间采用无线通讯，即通讯模块3为无线通讯模块，比如Wifi模块；相应地，终端也设有无线通讯模块，从而实现了远程重启工控机且省去了控制线，价格较低。
作为一种优选地实施例，无线通讯模块集成于DIO管理电路板2上。
更具体地，无线通讯模块可集成于DIO管理电路板2上，使DIO管理电路板2具有无线通讯功能。
请参照图2，图2为本发明提供的另一种工控机重启装置的结构示意图。
作为一种优选地实施例，电源模块1包括直流电源11、开关12及电源板13，则DIO管理电路板2的控制端包括第一控制端及第二控制端；其中：
直流电源11分别与开关12的第一端、DIO管理电路板2的供电端及电源板13的输入端连接，开关12的第二端作为电源模块1的第一输出端，开关12的使能端与DIO管理电路板2的第一控制端连接，电源板13的输出端作为电源模块1的第二输出端，电源板13的使能端与DIO管理电路板2的第二控制端连接；
DIO管理电路板2具体用于在接收到重启指令后控制开关12断开并关闭电源板13的使能信号，以相应地停止为驱动器及工控机供电；还具体用于在预设第一时间后自动开启电源板13的使能信号并控制开关12闭合，以相应地自动控制工控机及驱动器上电。
具体地，电源模块1包括直流电源11及与驱动器连接的开关12，DIO管理电路板2控制电源模块1为驱动器断电或供电的过程具体为：DIO管理电路板2通过控制开关12断开或闭合，从而相应地控制直流电源11停止或开始为驱动器供电。
此外，驱动器包括控制部分和驱动部分，可以由直流电源11分别供电。则开关12包括第一开关和第二开关，第一开关连接直流电源11与驱动器的控制供电端，通过控制第一开关断开或闭合，从而相应地控制直流电源11停止或开始为驱动器的控制部分供电。第二开关连接直流电源11与驱动器的驱动供电端，通过控制第二开关断开或闭合，从而相应地控制直流电源11停止或开始为驱动器的驱动部分供电。这里的第一开关和第二开关可以均选用但不仅限于接触器，本申请在此不做特别的限定。
电源模块1还包括与工控机连接的电源板13，同样地，DIO管理电路板2控制电源模块1为工控机断电或供电的过程具体为：DIO管理电路板2通过控制电源板13的使能信号的关闭或开启，从而相应地控制直流电源11停止或开始为工控机供电。
作为一种优选地实施例，DIO管理电路板2的监测端与工控机连接，通讯模块3的发送端与工控机连接；则DIO管理电路板2还用于在关闭电源板13的使能信号之前，监测工控机在接收重启指令后的预设第二时间内是否已关机，若是，则执行关闭电源板13的使能信号的步骤，若否，则强制执行关闭电源板13的使能信号的步骤。
进一步地，考虑到若工控机未卡死，强制工控机断电可能会损坏工控机，所以本申请的通讯模块3还将重启指令发送至工控机，若工控机未卡死，工控机在接收重启指令后执行关机操作。此外，DIO管理电路板2监测工控机在接收重启指令后的第二时间内是否已关机，若是，说明工控机未卡死，则执行关闭电源板13的使能信号的步骤，若否，说明工控机已卡死，则强制执行关闭电源板13的使能信号的步骤，即强制工控机断电。
作为一种优选地实施例，该工控机重启装置还包括输入端与DIO管理电路板2的第二控制端连接、输出端与电源板13的使能端连接的隔离器件；DIO管理电路板2还用于通过控制隔离器件的断开或导通相应地控制电源板13的使能信号的关闭或开启。
进一步地，为了提高装置的安全性和可靠性，该装置还包括用于隔离DIO管理电路板2与电源板13的隔离器件。隔离器件可以实现输入和输出电路的电器隔离，且电信号在传输时具有单向性等优点，所以隔离器件具有良好的抗电磁波干扰能力和电绝缘能力，提高了DIO管理电路板2的安全性及整个装置的可靠性。
可见，隔离器件位于DIO管理电路板2与电源板13之间，DIO管理电路板2便通过控制隔离器件的断开或导通，相应地控制电源板13的使能信号的关闭或开启，从而相应地实现对工控机的断电或上电。
作为一种优选地实施例，隔离器件具体为光电耦合器。
更进一步地，隔离器件可选用但不仅限于光电耦合器，本申请在此不做特别的限定。光电耦合器包括发光二极管和光敏三极管，发光二极管的阳极作为隔离开关的输入端，发光二极管的阴极接地，光敏三极管的集电极作为隔离开关的输出端，光敏三极管的发射极与直流电源11的负极连接。
作为一种优选地实施例，DIO管理电路板2包括CPU、限流电路及用于为CPU提供所需直流电源的DC/DC模块，其中：
DC/DC模块的输入端作为DIO管理电路板2的供电端，DC/DC模块的输出端与CPU的供电端连接，CPU的接收端及第一控制端相应地作为DIO管理电路板2的接收端及第一控制端，CPU的第二控制端与限流电路的第一端连接，限流电路的第二端作为DIO管理电路板2的第二控制端。
具体地，DIO管理电路板2包括DC/DC模块、CPU及限流电路，DC/DC模块将直流电源11输出的固定的直流电压变换为可变的直流电压，以便于为CPU的运算及控制提供其所需的直流电源。限流电路用来限制CPU输出至隔离器件的电流，起到限流保护的作用。
本发明还提供了一种工控机重启系统，包括上述任一种工控机重启装置，还包括用于发送重启指令的终端。
本申请提供的系统的介绍请参考上述装置实施例，本申请在此不再赘述。
请参照图3，图3为本发明提供的一种工控机重启方法的流程图。
该工控机重启方法应用于上述工控机重启系统，包括：
步骤S1：通讯模块接收终端发送的重启指令；
步骤S2：DIO管理电路板在接收到重启指令后控制电源模块分别停止为驱动器及工控机供电，并在预设第一时间后自动控制电源模块分别开始为工控机及驱动器供电。
本申请提供的方法的介绍请参考上述装置实施例，本申请在此不再赘述。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种工控机重启装置，其特征在于，应用于搭载工控机的机器人，包括电源模块、数字量输入输出DIO管理电路板及用于接收终端发送的重启指令的通讯模块；其中：
所述电源模块的第一输出端与所述机器人的驱动器连接，所述电源模块的第二输出端与所述工控机连接，所述通讯模块的发送端与所述DIO管理电路板的接收端连接，所述DIO管理电路板的供电端及控制端均与所述电源模块连接；
所述DIO管理电路板用于在接收到所述重启指令后控制所述电源模块分别停止为所述驱动器及所述工控机供电，并在预设第一时间后自动控制所述电源模块分别开始为所述工控机及所述驱动器供电；
所述电源模块包括直流电源、开关及电源板，则所述DIO管理电路板的控制端包括第一控制端及第二控制端；其中：
所述直流电源分别与所述开关的第一端、所述DIO管理电路板的供电端及所述电源板的输入端连接，所述开关的第二端作为所述电源模块的第一输出端，所述开关的使能端与所述DIO管理电路板的第一控制端连接，所述电源板的输出端作为所述电源模块的第二输出端，所述电源板的使能端与所述DIO管理电路板的第二控制端连接；
所述DIO管理电路板具体用于在接收到所述重启指令后控制所述开关断开并关闭所述电源板的使能信号，以相应地停止为所述驱动器及所述工控机供电；还具体用于在预设第一时间后自动开启所述电源板的使能信号并控制所述开关闭合，以相应地自动控制所述工控机及所述驱动器上电。
2.如权利要求1所述的工控机重启装置，其特征在于，所述通讯模块具体为无线通讯模块。
3.如权利要求2所述的工控机重启装置，其特征在于，所述无线通讯模块集成于所述DIO管理电路板上。
4.如权利要求2所述的工控机重启装置，其特征在于，所述DIO管理电路板的监测端与所述工控机连接，所述通讯模块的发送端与所述工控机连接；则所述DIO管理电路板还用于在关闭所述电源板的使能信号之前，监测所述工控机在接收所述重启指令后的预设第二时间内是否已关机，若是，则执行关闭所述电源板的使能信号的步骤，若否，则强制执行关闭所述电源板的使能信号以强制所述工控机断电的步骤。
5.如权利要求2所述的工控机重启装置，其特征在于，该工控机重启装置还包括输入端与所述DIO管理电路板的第二控制端连接、输出端与所述电源板的使能端连接的隔离器件；所述DIO管理电路板还用于通过控制所述隔离器件的断开或导通相应地控制所述电源板的使能信号的关闭或开启。
6.如权利要求5所述的工控机重启装置，其特征在于，所述隔离器件具体为光电耦合器。
7.如权利要求5所述的工控机重启装置，其特征在于，所述DIO管理电路板包括CPU、限流电路及用于为所述CPU提供所需直流电源的DC/DC模块，其中：
所述DC/DC模块的输入端作为所述DIO管理电路板的供电端，所述DC/DC模块的输出端与所述CPU的供电端连接，所述CPU的接收端及第一控制端相应地作为所述DIO管理电路板的接收端及第一控制端，所述CPU的第二控制端与所述限流电路的第一端连接，所述限流电路的第二端作为所述DIO管理电路板的第二控制端。
8.一种工控机重启系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的工控机重启装置，还包括用于发送所述重启指令的终端。
9.一种工控机重启方法，其特征在于，应用于如权利要求8所述的工控机重启系统，包括：
所述通讯模块接收所述终端发送的重启指令；
所述DIO管理电路板在接收到所述重启指令后控制所述电源模块分别停止为所述驱动器及所述工控机供电，并在预设第一时间后自动控制所述电源模块分别开始为所述工控机及所述驱动器供电 ；
所述DIO管理电路板具体在接收到所述重启指令后控制所述开关断开并关闭所述电源板的使能信号，以相应地停止为所述驱动器及所述工控机供电；还具体在预设第一时间后自动开启所述电源板的使能信号并控制所述开关闭合，以相应地自动控制所述工控机及所述驱动器上电。
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