CN110928257A - 生产线系统和生产线的控制方法、装置 - Google Patents

生产线系统和生产线的控制方法、装置 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种生产线系统和生产线的控制方法、装置、计算机设备和存储介质。该系统包括多个从设备和线体，从设备和线体相连接，其特征在于，生产线系统还包括：总线，线体PLC和从设备PLC，线体PLC，用于控制线体进行传输，并当物料上线时，通过总线向从设备PLC发送物料上线信号；从设备PLC，用于在接收到物料上线信号时，通知从设备进行物料加工，并在物料加工完成时，将物料加工完成信号反馈至线体PLC。采用本系统能够提高生产效率、加强各设备间的协调性以及降低成本的。

Description

生产线系统和生产线的控制方法、装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种生产线系统和生产线的控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
自动化生产线逐步替代人工生产线成为制造行业发展的必然趋势。在自动化生产线的开发过程中，产品制造企业和自动化设备开发商都投入了巨大的资源进行研发设计，周期性长、成本高、通用性不强是主要缺陷。
很多自动化生产线，都是线体负责物流输送，各独立自动化设备负责相应的工序。线体和各个自动化设备之间控制独立，操作独立。为了实现自动化生产需求，一般工厂通过信息化的方式把各个设备通过各种接口转换数据采集到一个平台服务器上，来实现设备的信息采集。
然而，目前的方法，存在效率不高或成本高等问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高生产效率、加强各设备间的协调性以及降低成本的生产线系统和生产线的控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种生产线系统，包括多个从设备和线体，所述从设备和所述线体相连接，其特征在于，所述生产线系统还包括：总线，线体PLC和从设备PLC，
所述线体PLC，用于控制所述线体进行传输，并当物料上线时，通过总线向所述从设备PLC发送物料上线信号；
所述从设备PLC，用于在接收到物料上线信号时，通知所述从设备进行物料加工，并在物料加工完成时，将物料加工完成信号反馈至所述线体PLC。
在其中一个实施例中，所述线体PLC和所述从设备PLC均与所述总线构成通信连接。
在其中一个实施例中，所述线体PLC与所述线体构成通讯连接。
在其中一个实施例中，所述从设备与所述从设备PLC一一对应，且所述从设备与对应的所述从设备PLC构成通讯连接。
在其中一个实施例中，所述线体和多个从设备采用EtherNet_IP工业以太网协议进行网络通讯。
在其中一个实施例中，所述系统还包括终端或服务器，所述终端或服务器与所述线体PLC进行无线通信。
一种生产线的控制方法，所述方法包括：
物料上线时，线体PLC通过总线向多个从站PLC同时发送物料上线信号；
待接收到所述多个从站PLC反馈的物料加工完成信号，则线体PLC控制主线体向前传输所述物料。
一种生产线的控制装置，所述装置包括：
信号发送模块，用于物料上线时，线体PLC通过总线向多个从站PLC同时发送物料上线信号；
控制模块，用于待接收到所述多个从站PLC反馈的物料加工完成信号，则线体PLC控制主线体向前传输所述物料。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时如上所述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
上述生产线系统和生产线的控制方法、装置、计算机设备和存储介质，所述系统包括：线体、多个设备和路由器，线体和多个从设备接入所述路由器构建的局域网，所述线体和多个从设备通过总线进行网络通信。上述系统能够提高生产效率、加强各设备间的协调性以及降低成本的。
附图说明
图1为一个实施例中一种生产线系统的结构框图；
图2为一个实施例中内机打包线的结构框图；
图3为一个实施例中一种生产线的控制方法的流程示意图；
图4为一个实施例中一种生产线的控制装置的结构框图；
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供一种生产线系统，参见图1，所述系统包括：
线体、多个设备和路由器，线体和多个从设备接入所述路由器构建的局域网，所述线体和多个从设备通过总线进行网络通信。
具体地，多个从设备指在线体上完成生产每道工序的设备，每道工序对应一个从设备。将物料放置在线体上，线体向前移动，将物料输送至各个工序对应的从设备，从设备对物料进行操作，即可完成任务。例如，将机器人进行打包封装，首先需将机器人放置在打包设备对应的线体的位置，当打包设备对机器人进行打包完成后，线体向前移动，将机器人输送至封装设备对应的线体的位置，封装设备对机器人进行封装，即完成了机器人的打包封装。
进一步地，在自动化线开始设计的时候就开始配置好各个设备的网络通讯。路由器统一分配IP，分配交互内存空间大小，多个从设备和线体设计好本地/远程的控制切换按钮。通过由路由器组建的内部局域网只要接入线体的任何设备就可以对所有设备进行编程调试，减少调试的难度，和节约成本。此外，线体PLC和多个从站PLC之间进行交互逻辑。通过线体PLC不仅可以得到各个从站设备的运行节拍，还可以得到整改线体的配合节拍。
PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
在其中一个实施例中，所述线体由线体PLC进行控制。所述每个从设备由对应的从设备PLC进行控制。
具体地，PLC选用的是欧姆龙的NX1P2-9024DT(欧姆龙)，内置EtherNet/IP端口和EtherCAT端口(以太网)，其中EtherCAT端口最多可以控制4个伺服轴。欧姆龙的EtherNet/IP总线端口，目前市面很多总线网络可以根据自己需求选择PLC的类型。
在其中一个实施例中，所述线体PLC通过总线向每个从设备PLC发送物料上线信号，当每个从设备PLC接收到物料上线信号后进行物料加工并将物料加工完成信号反馈至所述线体PLC，所述线体PLC控制所述线体向前传输所述物料。
具体地，当物料上线，线体PLC通过EtherNet/IP总线通知各个工位从站设备物料上线。当各个工位接收到物料上线信号完成相应的工序，完成工序后从站设备通知线体PLC，当接收到所有工位的完成信号，线体往前送料。因此，当工位动作的时候，线体是不动的，这样有助于各个工位对来料的定位工作。同时PLC之间都开辟有相应的数据交换区，对于各个工位的启动、停止、节拍、故障显示、故障复位、工位是否启用都可以在主站操作。现场员工只需要在主站PLC电柜就可以完成线体的所有操作、监控。
在其中一个实施例中，所述线体和多个从设备采用EtherNet_IP工业以太网协议进行网络通讯。
具体地，通过一站式控制平台，内建局域网通过标准总线的方式对整个生产线设备进行组网，当前大部分网络工业设备基本都支持EtherNet_IP工业以太网协议(通信共同遵循的准则)，该协议对各个设备间的通讯非常方便。
在其中一个实施例中，所述系统还包括终端或服务器，所述终端或服务器与所述线体PLC进行无线通信。
具体地，终端为现场终端或远程终端、服务器为现场服务器和远程服务器，通过终端与线体PLC进行通信，可实现现场以及远程的监控操作。
参见图2，机器人的生产线系统，包括线体主电柜、多个从设备和路由器，多个从设备包括移栽设备、套箱设备、翻转设备、放遥控器设备、放防踏板设备、封箱设备和打包设备(打包机)。其中，线体主电柜包括线体PLC，移栽设备、套箱设备、翻转设备、放遥控器设备、放防踏板设备、封箱设备和打包设备(打包机)均有相应的PLC，即移栽设备PLC、套箱设备PLC、翻转设备PLC、放遥控器设备PLC、放防踏板设备PLC、封箱设备PLC和打包设备PLC。各个设备对应的PLC对设备进行控制。
线体PLC与移栽设备PLC、套箱设备PLC、翻转设备PLC、放遥控器设备PLC、放防踏板设备PLC、封箱设备PLC和打包设备PLC接入路由器构建的局域网，线体PLC与移栽设备PLC、套箱设备PLC、翻转设备PLC、放遥控器设备PLC、放防踏板设备PLC、封箱设备PLC和打包设备PLC通过EtherNet/IP总线进行网络通信。
线体PLC通过EtherNet/IP总线向移栽设备PLC、套箱设备PLC、翻转设备PLC、放遥控器设备PLC、放防踏板设备PLC、封箱设备PLC和打包设备PLC发送物料上线信号，当移栽设备PLC、套箱设备PLC、翻转设备PLC、放遥控器设备PLC、放防踏板设备PLC、封箱设备PLC和打包设备PLC接收到物料上线信号后进行物料加工并将物料加工完成信号反馈至所述线体PLC，所述线体PLC控制所述线体向前传输所述物料。
进一步地，当对机器人进行移栽时，线体PLC通过EtherNet/IP总线向移栽设备PLC、套箱设备PLC、翻转设备PLC、放遥控器设备PLC、放防踏板设备PLC、封箱设备PLC和打包设备PLC发送物料上线信号，当移栽设备PLC接收到物料上线信号后对机器人进行移栽并将机器人移栽完成信号反馈至所述线体PLC，所述线体PLC控制所述线体向前传输所述移栽完成后的机器人，即将移栽完成后的机器人输送至套箱设备所对应的线体位置，套箱设备对机器人进行套箱操作，依次类推。
本申请直接在电气设计的时候实现设备间的数据交互采集，避免设备信息化二次开发节约成本。设备组网可以对整个生产线的节拍控制，故障排查，使用率都有显著提升。采用EtherNet_IP工业以太网协议，配置使用简单不会增加设计员的编程负担。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种生产线的控制方法，以该方法应用于图1中的终端102为例进行说明，包括以下步骤：
步骤201：物料上线时，线体PLC通过总线向多个从站PLC同时发送物料上线信号；
步骤202：待接收到所述多个从站PLC反馈的物料加工完成信号，则线体PLC控制主线体向前传输所述物料。
具体地，终端102与线体PLC进行无线通信，终端102向线体PLC发送物料上线信号，PLC接收到物料上线信号后，待物料上线时，线体PLC通过总线向多个从站PLC同时发送物料上线信号；待接收到所述多个从站PLC反馈的物料加工完成信号，则线体PLC控制主线体向前传输所述物料。终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、便携式可穿戴设备和MES(生产管理系统)。
应该理解的是，虽然图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种生产线的控制装置，包括：信号发送模块300和控制模块400，其中：
信号发送模块300，用于物料上线时，线体PLC通过总线向多个从站PLC同时发送物料上线信号；
控制模块400，用于待接收到所述多个从站PLC反馈的物料加工完成信号，则线体PLC控制主线体向前传输所述物料。
关于生产线的控制装置的具体限定可以参见上文中对于生产线的控制方法的限定，在此不再赘述。上述生产线的控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种生产线的控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
物料上线时，线体PLC通过总线向多个从站PLC同时发送物料上线信号；
待接收到所述多个从站PLC反馈的物料加工完成信号，则线体PLC控制主线体向前传输所述物料。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
物料上线时，线体PLC通过总线向多个从站PLC同时发送物料上线信号；
待接收到所述多个从站PLC反馈的物料加工完成信号，则线体PLC控制主线体向前传输所述物料。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种生产线系统，其特征在于，包括多个从设备和线体，所述从设备和所述线体相连接，其特征在于，所述生产线系统还包括：总线，线体PLC和从设备PLC，
所述线体PLC，用于控制所述线体进行传输，并当物料上线时，通过总线向所述从设备PLC发送物料上线信号；
所述从设备PLC，用于在接收到物料上线信号时，通知所述从设备进行物料加工，并在物料加工完成时，将物料加工完成信号反馈至所述线体PLC。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述线体PLC和所述从设备PLC均与所述总线构成通信连接。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述线体PLC与所述线体构成通讯连接。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述从设备与所述从设备PLC一一对应，且所述从设备与对应的所述从设备PLC构成通讯连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述线体和多个从设备采用EtherNet_IP工业以太网协议进行网络通讯。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括终端或服务器，所述终端或服务器与所述线体PLC进行无线通信。
7.一种生产线的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
物料上线时，线体PLC通过总线向多个从站PLC同时发送物料上线信号；
待接收到所述多个从站PLC反馈的物料加工完成信号，则线体PLC控制主线体向前传输所述物料。
8.一种生产线的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
信号发送模块，用于物料上线时，线体PLC通过总线向多个从站PLC同时发送物料上线信号；
控制模块，用于待接收到所述多个从站PLC反馈的物料加工完成信号，则线体PLC控制主线体向前传输所述物料。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求7所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7所述的方法的步骤。
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