CN110673511A

CN110673511A - 一种控制系统

Info

Publication number: CN110673511A
Application number: CN201910893790.3A
Authority: CN
Inventors: 吕建涛; 张丽伟
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2020-01-10
Anticipated expiration: 2039-09-20
Also published as: CN110673511B

Abstract

本发明公开了一种控制系统，包括主控器、多个CAN总线、与每一CAN总线对应连接的以太网转CAN模块、及受控装置；每一以太网转CAN模块均与主控器通过以太网连接；多个CAN总线的设置位置使得受控装置在移动过程中所连接的CAN总线发生切换；主控器被设置为通过对应的以太网转CAN模块和CAN总线对受控装置进行控制。

Description

一种控制系统

技术领域

本发明涉及控制设计技术领域，更具体地，涉及一种控制系统。

背景技术

传统流水线的控制系统中，如图1所示，包括主控器和多个受控装置，主控器上设置有CAN端口，主控器通过该CAN端口所连接的CAN总线实现对控制系统中所有受控装置的控制。

随着控制线体长度的增加，通讯距离增加，降低了总线通信的稳定性；通信数据在总线上排队处理，输送受控装置的增加导致总线通信的数据量增加，导致受控装置的响应有延迟。另外，通讯数据量增加，也会增加命令丢失或出错的概率。

在实际的现场应用中，对于40m的控制线负载40个受控装置的情况，受控装置的启动延时在1S以上，且频繁出现丢指令、受控装置不受控的现象。

发明内容

本发明实施例的一个目的是提供一种能够提高受控装置与主控器之间通信稳定性的控制系统的技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种控制系统，包括主控器、多个CAN总线、与每一CAN总线对应连接的以太网转CAN模块、及用于输送物品的受控装置；每一所述以太网转CAN模块均与所述主控器通过以太网连接；所述多个CAN总线的设置位置使得所述受控装置在移动过程中所连接的CAN总线发生切换；所述主控器被设置为通过对应的以太网转CAN模块和CAN总线对所述受控装置进行控制。

可选的，所述输送控制系统还包括以太网集线器，所述主控器通过所述以太网集线器与每一所述以太网转CAN模块的连接，以通过对应的以太网转CAN模块和CAN总线对所述受控装置进行控制。

可选的，所述控制系统还包括轨道，所述受控装置被设置为在所述轨道上移动。

可选的，所述CAN总线设置在所述轨道上。

可选的，所述控制系统还包括与每一CAN总线一一对应的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻连接在对应CAN总线的起始端之间，所述第二电阻连接在对应CAN总线的终点端之间。

可选的，所述受控装置被设置为按照设定的周期通过对应的以太网转CAN模块向所述主控器发送心跳包，以供所述主控器确定所述受控装置所连接的CAN总线。

可选的，所述主控器被设置为根据发送所述心跳包的以太网转CAN模块的端口号，确定所述受控装置所连接的CAN总线。

可选的，所述主控模块还被设置为向所述受控装置对应的以太网转CAN模块发送控制命令，所述对应的以太网转CAN模块被设置为按照预设的通信速率通过对应的CAN总线向所述受控装置发送所述控制命令。

可选的，所述受控装置被设置为根据所述控制命令移动至指定位置。

可选的，所述受控装置被设置为获取并存储自身的位置信息。

本发明的一个有益效果在于，通过本发明的实施例，可以缩短CAN总线的通讯距离，减少每一CAN总线的通讯数据，可以解决由于CAN总线过长导致的通讯异常的问题，还可以提高主控器向受控装置发送的控制命令的传输速率。而且，在受控装置的移动过程中，可以实现受控装置的控制在各CAN总线之间的切换，且实用可靠。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为现有的控制系统的一个例子的示意图；

图2为根据本发明实施例的控制系统的一个例子的示意图；

图3为根据本发明实施例的控制系统的另一个例子的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图2为本根据发明实施例的控制系统的一个例子的示意图。

如图2所示，该控制系统包括：主控器1000、多个CAN总线3000、与每一CAN总线3000对应连接的以太网转CAN模块2000、及用于输送物品的受控装置4000。每一以太网转CAN模块2000均与主控器1000通过以太网连接。

在本发明的一个实施例中，主控器1000可以是计算机，也可以是可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)。PLC是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。可编程控制器由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成。

以太网转CAN模块2000用于实现CAN总线数据和以太网数据相互传输的功能。具体的，可以将对应的CAN总线3000上传输的CAN总线数据转换为以太网数据、并传输至主控器1000中，还可以将主控器1000输出的以太网数据转换为CAN总线数据、并通过对应的CAN总线3000传输至对应的受控装置。

CAN是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN总线是一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。

在在本发明的一个实施例中，主控器1000与每个以太网转CAN模块2000之间建立有线或无线连接，实现双向通讯。

在主控器1000与每个以太网转CAN模块2000之间建立无线连接的实施例中，可以是通过WLAN实现无线连接。

在主控器1000与每个以太网转CAN模块2000之间建立有线连接的实施例中，该控制系统还可以包括如图3所示的以太网集线器5000。以太网集线器5000是指将多条以太网双绞线或光纤集合连接在同一段物理介质下的设备。以太网集线器5000上设置有多个以太网接口，例如，在控制系统中包括N个以太网转CAN模块2000的情况下，以太网集线器5000至少包括N+1个以太网接口。

在本实施例中，主控器1000上设置有以太网接口，以太网转CAN模块2000上也设置有以太网接口、和用于连接对应的CAN总线3000的CAN接口。主控器1000的以太网接口通过以太网集线器5000与每个以太网转CAN模块2000的以太网接口连接。

在本发明的一个实施例中，多个CAN总线3000的设置位置使得受控装置4000在移动过程中所连接的CAN总线发生切换，主控器1000被设置为通过对应的以太网转CAN模块2000和CAN总线3000对受控装置进行控制。

具体的，在受控装置4000在移动过程中，可以是至多与一个CAN总线3000连接，随着受控装置4000的移动，其连接的CAN总线发生切换。

例如，可以是预先设定与每一CAN总线3000对应的移动范围。在受控装置4000每一移动范围内移动时，始终与对应的CAN总线3000保持通信连接。在受控装置4000由一个移动范围内移动至另一移动范围内时，连接的CAN总线3000发生切换。

通过本发明的实施例，可以缩短CAN总线的通讯距离，减少每一CAN总线的通讯数据，可以解决由于CAN总线过长导致的通讯异常的问题，还可以提高主控器向受控装置发送的控制命令的传输速率。而且，在受控装置的移动过程中，可以实现受控装置的控制在各CAN总线之间的切换，且实用可靠。

在一个例子中，多个CAN总线3000可以是沿着受控装置4000的移动方向设置。

在本发明的一个实施例中，该控制系统还包括轨道，受控装置4000被设置为在轨道上移动。

在本发明的一个实施例中，CAN总线3000设置在轨道上。

在一个例子中，每一CAN总线的长度可以相等，例如可以均为3m，以减少CAN总线的传输距离。

在本发明的一个实施例中，控制系统还包括与每一CAN总线一一对应的第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1连接在对应CAN总线3000的起始端之间，第二电阻R2连接在对应CAN总线3000的终点端之间。

具体的，每一CAN总线3000均包括CANH线和CANL线，第一电阻R1连接在CANH线和CANL线之间靠近以太网转CAN模块2000一端，即CAN总线3000的起始端之间。第二电阻R2连接在CANH线和CANL线之间远离以太网转CAN模块2000一端，即CAN总线3000的终点端之间。

在一个例子中，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值可以相等。例如，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值可以均为120Ω。

在本发明的一个实施例中，受控装置4000被设置为按照设定的周期通过对应的以太网转CAN模块2000向主控器1000发送心跳包，以供主控器确定受控装置所连接的CAN总线。

该设定的周期可以是预先根据应用场景或具体需求设定。例如，该设定的周期可以是100ms。

在本实施例中，心跳包作为固定的查询指令，通过心跳包的方式通过连接的CAN总线3000发送到对应的以太网转CAN模块2000，再由该以太网转CAN模块2000进行协议转换后，发送至主控器1000。

在此基础上，以太网转CAN模块2000上可以是设置有至少一个CAN端口，且每个CAN端口具有对应的端口号，那么，每个以太网转CAN模块2000可以与一个或多个CAN总线3000对应连接。

在每个以太网转CAN模块2000与一个CAN总线3000对应连接的情况下，主控器1000可以是根据发送该心跳包的以太网转CAN模块2000，确定发送该心跳包的受控装置所连接的CAN总线3000。

在每个以太网转CAN模块2000与一个或多个CAN总线3000对应连接的情况下，主控器1000被设置为根据发送该心跳包的以太网转CAN模块2000的端口号，就可以确定发送该心跳包的受控装置所连接的CAN总线。

在本发明的一个实施例中，该控制系统中可以包括多个受控装置，每个受控装置4000具有唯一的标识。该标识可以是由字符和/或数字组成。在每个心跳包中，可以包括发送该心跳包的受控装置的标识。那么，主控器1000就可以根据心跳包的受控装置标识、及发送每个心跳包的以太网转CAN模块2000的端口号，确定每个受控装置所连接的CAN总线。

在本发明的一个实施例中，主控器1000还被设置为向该受控装置4000对应的以太网转CAN模块2000发送控制命令，该对应的以太网转CAN模块2000被设置为按照预设的通信速率通过对应的CAN总线3000向该受控装置4000发送控制命令。

该通信速率可以是预先根据应用场景或具体需求设定，例如，该通信速率可以是500Kbps。

在本发明的一个实施例中，受控装置4000可以是任意能够输送物品的装置，例如，可以但不限于是动子(即直线电机)。对应的，该控制系统可以用于输送物品，将物品输送至指定的位置上。

在本发明的一个实施例中，受控装置4000被设置为根据该控制命令移动至指定位置。

在一个例子中，可以是预先建立坐标系，主控器1000可以是将指定位置的坐标发送给受控装置4000，以使受控装置4000移动至该指定位置上。

在本发明的一个实施例中，受控装置4000还被设置为获取并存储自身的位置信息。

具体的，受控装置4000可以是根据自身的位置信息和主控器1000发送的指定位置的坐标，确定自身的移动位移，并根据该移动位移进行移动。

受控装置还被设置为：将自身的位置信息通过对应的CAN总线和以太网转CAN模块上传至所述主控器，由主控器根据受控装置的位置信息和受控装置的指定位置确定受控装置的移动位移，并将该移动位移发送至受控装置，以使受控装置发送至指定位置上。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种控制系统，其特征在于，包括主控器、多个CAN总线、与每一CAN总线对应连接的以太网转CAN模块、及受控装置；每一所述以太网转CAN模块均与所述主控器通过以太网连接；所述多个CAN总线的设置位置使得所述受控装置在移动过程中所连接的CAN总线发生切换；所述主控器被设置为通过对应的以太网转CAN模块和CAN总线对所述受控装置进行控制。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括以太网集线器，所述主控器通过所述以太网集线器与每一所述以太网转CAN模块的连接，以通过对应的以太网转CAN模块和CAN总线对所述受控装置进行控制。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括轨道，所述受控装置被设置为在所述轨道上移动。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述CAN总线设置在所述轨道上。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括与每一CAN总线一一对应的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻连接在对应CAN总线的起始端之间，所述第二电阻连接在对应CAN总线的终点端之间。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述受控装置被设置为按照设定的周期通过对应的以太网转CAN模块向所述主控器发送心跳包，以供所述主控器确定所述受控装置所连接的CAN总线。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述主控器被设置为根据发送所述心跳包的以太网转CAN模块的端口号，确定所述受控装置所连接的CAN总线。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述主控模块还被设置为向所述受控装置对应的以太网转CAN模块发送控制命令，所述对应的以太网转CAN模块被设置为按照预设的通信速率通过对应的CAN总线向所述受控装置发送所述控制命令。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述受控装置被设置为根据所述控制命令移动至指定位置。

10.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述受控装置被设置为获取并存储自身的位置信息。