CN109603168A - 一种有轨游乐车控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有轨游乐车控制系统，所述有轨游乐车设置在封闭轨道上，包括依次相连的第一车、第二车和第三车；包括上位机、第一车控制模块、第二车控制模块和第三车控制模块；上位机用于发送运行控制参数至第一车控制模块；以及接收第一车控制模块发送来的运行状态参数；第一车控制模块用于接收上位机发送来的运行控制参数并转发至第二车控制模块和第三车控制模块；以及接收第二车控制模块和第三车控制模块发送来的所述运行状态参数并转发至上位机；第二车控制模块和第三车控制模块用于将运行状态参数发送至第一车控制模块。本发明的有轨游乐车控制系统基于同步控制技术和Canopen通讯技术实现有轨游乐车的自动化过程控制和状态监控。

Description

一种有轨游乐车控制系统

技术领域

本发明涉及电气控制的技术领域，特别是涉及一种有轨游乐车控制系统。

背景技术

有轨游乐车是娱乐场所常见的娱乐设备，能够沿着轨道移动，并伴随有娱乐化活动，如播放音频、视频，进行VR体验等等。

现有技术中，有轨游乐车按工艺要求批量生产，每台有轨游乐车都采用相同的控制策略，以便于后期维护和调试。

然而，现有的有轨游乐车电气控制方案没有指导性文件，并且功能不清，对设计周期，使用效果没有保证，并且有可能出现异常因电机速度带来的卡死问题，导致游客体验不佳。因此，需要设计一种规范化的有轨游乐车的电气控制方案。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种有轨游乐车控制系统，基于同步控制技术和Canopen通讯技术实现有轨游乐车的自动化过程控制和状态监控，极大地提升了用户体验。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种有轨游乐车控制系统，所述有轨游乐车设置在封闭轨道上，包括依次相连的第一车、第二车和第三车；所述有轨游乐车控制系统包括上位机、第一车控制模块、第二车控制模块和第三车控制模块；所述上位机用于发送运行控制参数至所述第一车控制模块；以及接收所述第一车控制模块发送来的运行状态参数；所述第一车控制模块用于接收所述上位机发送来的运行控制参数并转发至所述第二车控制模块和所述第三车控制模块；以及接收所述第二车控制模块和所述第三车控制模块发送来的所述运行状态参数并转发至所述上位机；所述第二车控制模块和所述第三车控制模块用于将所述运行状态参数发送至所述第一车控制模块。

于本发明一实施例中，所述上位机与所述第一车控制模块通过Canopen协议进行通信；所述第一车控制模块与所述第二车控制模块和所述第三车控制模块通过Canopen协议进行通信。

于本发明一实施例中，所述第一车控制模块、所述第二车控制模块和所述第三车控制模块均采用PLC。

于本发明一实施例中，所述封闭轨道的两内侧均环绕设置有标识信息，所述上位机还用于基于所述第一车、所述第二车和所述第三车所在位置处的标识信息获取所述第一车、所述第二车和所述第三车在所述封闭轨道上的位置。

于本发明一实施例中，所述标识信息为二维码信息。

于本发明一实施例中，所述第一车包含第一驱动器和三个伺服电机；所述第二车包含第二驱动器和一旋转电机；所述第三车包含第三驱动器和三个伺服电机；所述第一车控制模块控制所述第一驱动器驱动对应的三个伺服电机以驱动所述第一车运行；所述第二车控制模块控制所述第二驱动器驱动所述旋转电机以驱动所述第二车旋转；所述第三车控制模块控制所述第三驱动器驱动对应的三个伺服电机运行。

于本发明一实施例中，所述第一控制模块、所述第二控制模块和所述第三控制模块均设置有主程序、手动程序、数据传输程序、二维码位置程序、区域设定程序、泊车设定程序、车载音响程序、报警程序。

于本发明一实施例中，所述主程序包括有初始化程序、遥控按钮程序、左右及旋转电机程序、位置控制程序、系统复位程序、轴控制程序、故障报警处理程序和运行状态参数写入程序。

于本发明一实施例中，所述第一车控制模块、第二车控制模块和第三车控制模块还用于分别记录所述第一车、所述第二车和所述第三车的累计运行距离。

于本发明一实施例中，所述有轨游乐车之间通过漏波电缆通信。

如上所述，本发明所述的有轨游乐车控制系统，具有以下有益效果：

(1)能够基于同步控制技术和Canopen通讯技术实现有轨游乐车的自动化过程控制和状态监控，保证了有轨游乐车的正常运行；

(2)能够实现有轨游乐车的规范化电气控制，抗干扰性强，保证与上位机实时互动的稳定性，便于后期的维护和调试；

(3)将设备动作按区域分块，增加了控制程序可读性和扩展性，从而缩短调试时间，保证了项目工期；

(4)能够在有轨游乐车经过不同的屏幕时播放不同的视频，使得游客能够参与互动，极大地提升游客的体验感。

附图说明

图1显示为本发明的有轨游乐车控制系统于一实施例中的结构示意图。

元件标号说明

1 上位机

2 第一车控制模块

3 第二车控制模块

4 第三车控制模块

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明的有轨游乐车控制系统基于同步控制技术和Canopen通讯技术实现有轨游乐车的自动化过程控制和状态监控，从而保证有轨游乐车的正常运行，同时结合一定的视听体验，极大地提升了用户游乐体验。

如图1所示，于一实施例中，本发明的有轨游乐车设置在封闭轨道上，包括依次相连的第一车、第二车和第三车。其中，所述第一车行驶在最前方，所述第二车位于所述第一车和所述第三车之间，所述第三车行驶在最后方。优选地，所述第一车、所述第二车和所述第三车的外观完全相同，均包含有若干个座位。

具体地，所述有轨游乐车控制系统包括上位机1、第一车控制模块2、第二车控制模块3和第三车控制模块4。所述第一车控制模块2与所述上位机1、所述第二车控制模块3和所述第三车控制模块4均相连。

所述上位机1为整个有轨游乐车控制系统的核心，用于发送运行控制参数至所述第一车控制模块2，以及接收所述第一车控制模块2发送来的运行状态参数。于本发明一实施例中，所述运行控制参数包括运行速度、加减速时间等等。所述运行状态参数包括弯转角度、实时速度等等。

所述第一车控制模块2用于接收所述上位机1发送来的运行控制参数并转发至所述第二车控制模块3和所述第三车控制模块4；以及接收所述第二车控制模块3和所述第三车控制模块4发送来的所述运行状态参数并转发至所述上位机1。

所述第二车控制模块3和所述第三车控制模块4用于将所述运行状态参数发送至所述第一车控制模块1。

于本发明一实施例中，所述第一车控制模块2、所述第二车控制模块3和所述第三车控制模块4均采用PLC。优选地，所述PLC采用台达AS228MT。所述PLC具有TCP/IP、ModbusRTU、Canopen通信接口，方便与外部执行机构通信，无需另外添加模块。同时该PLC自带PWD指令，方便电位器角度输入，具有灵活的内部位置编程功能，在PR模式提供各轴99点，提升规划多点连续路径的能力，可在中途改变终点位置与加减速控制，动态瞬间合成运动命令、可中途改变路径速度达到变速效果、支持多种的位置命令等。

于本发明一实施例中，所述第一车包含第一驱动器和三个伺服电机；所述第二车包含第二驱动器和一旋转电机；所述第三车包含第三驱动器和三个伺服电机；所述第一车控制模块2控制所述第一驱动器驱动对应的三个伺服电机以驱动所述第一车运行；所述第二车控制模块3控制所述第二驱动器驱动所述旋转电机以驱动所述第二车旋转；所述第三车控制模块4控制所述第三驱动器驱动对应的三个伺服电机运行。因此，所述第一车和所述第三车沿着轨道运行，所述第二车只有旋转功能，依靠所述第一车拖曳前行。

优选地，所述第一驱动器2和所述第三驱动器4均采用ASD-M-R系列驱动器，所述第二驱动器3采用ASDA-A2驱动器。ASD-M-R系列驱动器自带PLC功能，并且三台伺服电机可走插补，龙门指令，严格保证前后左右行走电机同步，极大地降低了投入成本。因此，本发明充分利用了伺服驱动器ASDA-M系列特点，结合三机一体、三轴同动以及内建小型PLC的创新功能，在执行多轴同动时，数据交换不会延迟，满足了精度与速度的需求。同时，ASDA-M系列可强化龙门同步控制的性能，增加平行的稳定度，模块化设计了手动和紧急停止干预，任何情况下上位机都可随时停机，以防意外发生，重回到初始位置。

于本发明一实施例中，所述上位机1与所述第一车控制模块2通过Canopen协议进行通信；所述第一车控制模块2与所述第二车控制模块3和所述第三车控制模块4通过Canopen协议进行通信。

于本发明一实施例中，所述第一控制模块2、所述第二控制模块3和所述第三控制模块4均设置有主程序、手动程序、数据传输程序、二维码位置程序、区域设定程序、泊车设定程序、车载音响程序、报警程序。其中，所述主程序包括有初始化程序、遥控按钮程序、左右及旋转电机程序、位置控制程序、系统复位程序、轴控制程序、故障报警处理程序和运行状态参数写入程序。所述报警程序包括六自由度限位报警、电机报警等程序；所述手动程序包括三色灯、气缸输出等程序；所述系统复位程序包括回原点、手动一键复位等程序，所述轴控制程序包括六自由度运行、底盘左右轴运行、底盘旋转轴运行等程序。对于多个有轨游乐车的情形，每个有轨游乐车上的程序均相同，分别对应不同的IP地址。

本发明的有轨游乐车的封闭轨道四周设置有屏幕，用于播放音视频，以便于游客经过所述屏幕时进行观看。为了避免有轨游乐车之间发生碰撞，需准确获知各个有轨游乐车的位置。于本发明一实施例中，所述封闭轨道的两内侧均环绕设置有标识信息，所述第一车、所述第二车和所述第三车采集车辆所在位置处的两侧的标识信息，并发送所述标识信息至所述上位机。所述上位机基于所述第一车、所述第二车和所述第三车所在位置处的标识信息获取所述第一车、所述第二车和所述第三车在所述封闭轨道上的位置，并判断所述第一车、所述第二车和所述第三车左右运行长度是否相匹配，是否发生了打滑。当前后两个有轨游乐车的距离小于设定置时，所述上位机控制在后有轨游乐车及时停止。于本发明一实施例中，所述有轨游乐车之间通过漏波电缆通信。

优选地，所述标识信息为二维码信息。

于本发明一实施例中，所述第一车控制模块2、第二车控制模块3和第三车控制模块4还用于分别记录所述第一车、所述第二车和所述第三车的累计运行距离，以便于方便维护人员知道及时更换述第一车、所述第二车和所述第三车的行走辊轮，保证行车安全。

在本发明中，考虑游客安全，所述第一车、所述第二车和所述第三车的开关门用直流电机，由不间断电源UPS供电，从而能够在失电的情况下开门，方便游客离开。

综上所述，本发明的有轨游乐车控制系统能够基于同步控制技术和Canopen通讯技术实现有轨游乐车的自动化过程控制和状态监控，保证了有轨游乐车的正常运行；能够实现有轨游乐车的规范化电气控制，抗干扰性强，保证与上位机实时互动的稳定性，便于后期的维护和调试；将设备动作按区域分块，增加了控制程序可读性和扩展性，从而缩短调试时间，保证了项目工期；能够在有轨游乐车经过不同的屏幕时播放不同的视频，使得游客能够参与互动，极大地提升游客的体验感。因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种有轨游乐车控制系统，其特征在于，所述有轨游乐车设置在封闭轨道上，包括依次相连的第一车、第二车和第三车；

所述有轨游乐车控制系统包括上位机、第一车控制模块、第二车控制模块和第三车控制模块；

所述上位机用于发送运行控制参数至所述第一车控制模块；以及接收所述第一车控制模块发送来的运行状态参数；

所述第一车控制模块用于接收所述上位机发送来的运行控制参数并转发至所述第二车控制模块和所述第三车控制模块；以及接收所述第二车控制模块和所述第三车控制模块发送来的所述运行状态参数并转发至所述上位机；

所述第二车控制模块和所述第三车控制模块用于将所述运行状态参数发送至所述第一车控制模块。

2.根据权利要求1所述的有轨游乐车控制系统，其特征在于，所述上位机与所述第一车控制模块通过Canopen协议进行通信；所述第一车控制模块与所述第二车控制模块和所述第三车控制模块通过Canopen协议进行通信。

3.根据权利要求1所述的有轨游乐车控制系统，其特征在于，所述第一车控制模块、所述第二车控制模块和所述第三车控制模块均采用PLC。

4.根据权利要求1所述的有轨游乐车控制系统，其特征在于，所述封闭轨道的两内侧均环绕设置有标识信息，所述上位机还用于基于所述第一车、所述第二车和所述第三车所在位置处的标识信息获取所述第一车、所述第二车和所述第三车在所述封闭轨道上的位置。

5.根据权利要求4所述的有轨游乐车控制系统，其特征在于，所述标识信息为二维码信息。

6.根据权利要求1所述的有轨游乐车控制系统，其特征在于，所述第一车包含第一驱动器和三个伺服电机；所述第二车包含第二驱动器和一旋转电机；所述第三车包含第三驱动器和三个伺服电机；所述第一车控制模块控制所述第一驱动器驱动对应的三个伺服电机以驱动所述第一车运行；所述第二车控制模块控制所述第二驱动器驱动所述旋转电机以驱动所述第二车旋转；所述第三车控制模块控制所述第三驱动器驱动对应的三个伺服电机运行。

7.根据权利要求1所述的有轨游乐车控制系统，其特征在于，所述第一控制模块、所述第二控制模块和所述第三控制模块均设置有主程序、手动程序、数据传输程序、二维码位置程序、区域设定程序、泊车设定程序、车载音响程序、报警程序。

8.根据权利要求7所述的有轨游乐车控制系统，其特征在于，所述主程序包括有初始化程序、遥控按钮程序、左右及旋转电机程序、位置控制程序、系统复位程序、轴控制程序、故障报警处理程序和运行状态参数写入程序。

9.根据权利要求1所述的有轨游乐车控制系统，其特征在于，所述第一车控制模块、第二车控制模块和第三车控制模块还用于分别记录所述第一车、所述第二车和所述第三车的累计运行距离。

10.根据权利要求1所述的有轨游乐车控制系统，其特征在于，所述有轨游乐车之间通过漏波电缆通信。