CN111884559A - 偏转轮/球的偏转电机控制方法、控制系统、可读存储介质及偏转设备 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了偏转轮/球的偏转电机控制方法、控制系统、可读存储介质及偏转设备，其中控制方法，包括S10,接收PLC发送的位置或速度控制指令,根据位置或速度控制指令发信号控制电机工作；S20，判断在当前位置或控制指令执行过程中是否接收到新的位置或速度控制指令，在接收到新的位置或速度控制指令时，执行S30，在未接收到新的工作指令，执行S40；S30,终止当前位置或速度控制指令的执行，按照新的位置或速度控制指令控制电机工作；S40,继续当前工作指令的执行。本方案在实际控制指令执行时，能够中断当前指令的执行，并执行新的指令，提高了控制的灵活度，可以对一些错误的操作或突发的情况进行及时地调整，有利于提高分拣的安全性和可控性。
Description
技术领域
本发明涉及物流分拣技术领域，尤其是偏转轮/球的偏转电机控制方法、控制系统、可读存储介质及偏转设备。
背景技术
偏转轮是通过偏转电机带动一组偏转轮转向从容实现偏转轮上的包裹分拣的装置，偏转电机通常由驱动器、控制器（PLC等）配合进行控制。
常规的伺服电机控制时，驱动器在执行一个控制指令时，驱动器对PLC发送给其的其他控制指令全部做抛弃处理，即只有在当前指令执行完成时，驱动器才能执行下一条由PLC发送过来的指令，这种控制方式在偏转轮、偏转球等控制时的灵活性往往不足，对于一些突发或异常情况往往无法有效地进行处理。
另外，驱动器与控制器需要通过IO点进行通信，通常一个类型的指令，需要对应一个驱动器的IO点，例如，10个类型的指令，就需要驱动器具有10个IO点。但是通常驱动器的IO点数往往是限定的，很难在现有结构上进行拓展以增加IO点。
而随着偏转轮/球系统控制多样性的需求非常之大，这也就意味着需要增加各种新类型的控制指令和反馈信号，而每增加一类新的指令或反馈信号就需要增加对应的IO点，这与现有的驱动器的IO点数无法拓展增加相矛盾，也就使得企业必须更换具有更多IO点的驱动器，造成了现有设备的浪费，极大的增加了企业的生产成品，同时增加了设备改装的时间成本和人力成本。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种偏转轮/球的偏转电机控制方法、控制系统、可读存储介质及偏转设备。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
偏转轮/球的偏转电机控制方法，包括如下步骤：
S10,接收PLC发送的位置或速度控制指令,根据位置或速度控制指令发信号控制电机工作；
S20，判断在当前位置或控制指令执行过程中是否接收到PLC发送的新的位置或速度控制指令，在接收到新的位置或速度控制指令时，执行S30，在未接收到新的工作指令，执行S40；
S30,终止当前位置或速度控制指令的执行，按照新的位置或速度控制指令控制电机工作；
S40,继续当前工作指令的执行并重复S20。
优选的，所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法中，在S10之前还包括驱动器设置步骤，包括S00，接收工作模式参数，并根据工作模式参数选择独立IO模式或组合IO模式进行电机控制。
优选的，所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法中，在独立IO模式下，所述S10步骤包括
S101，接收位置或速度控制指令对应的独立IO点的信号；
S102, 将该独立IO点的信号对应的参数寄存器中的运行参数调入工作寄存器；
S103，根据工作寄存器中的运行参数控制电机工作。
优选的，所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法中，在组合IO模式下，所述S10包括：
S1，确定所接收的PLC发出的位置或速度控制指令的IO组合值，所述IO组合值是驱动器的部分或全部IO点的通断状态按照设定的顺序确定的二进制数经过进制转换得到的十进制数或十六进制数；
S2，将与IO组合值对应的参数寄存器中的运行参数调入工作寄存器；
S3，根据工作寄存器中的运行参数控制电机工作。
优选的，所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法中，所述驱动器设置步骤还包括S04,接收控制模式选择参数，在速度控制模式或位置模式或速度/位置混合控制模式中择一进行电机的控制。
优选的，所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法中，在速度/位置混合控制模式中，所述S10步骤包括，确定接收的位置或速度控制指令是速度指令或位置指令；当为速度指令时，所述S20步骤将速度指令对应的位置寄存器中的运行参数调入工作寄存器；当为位置指令时，所述S20步骤将位置指令对应的位置寄存器中的运行参数调入工作寄存器。
优选的，所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法中，所述驱动器设置步骤还包括
S01，在S00步骤之后，确认电机使能是否完成；
S02，电机使能完成后，接收原点确认指令对应的IO组合值，进行原点确认；
S03,原点确认完成后，执行S04。
优选的，所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法中，所述S01还包括
S011,接收使能模式参数，根据使能模式参数确定采用无指令使能模式或有指令使能模式；
S012,当采用无指令使能模式时，在确定为组合IO模式后，直接控制电机使能并确定使能是否完成；
S013,当采用有指令使能模式时，在接收到使能指令时，控制电机使能并确定使能是否完成。
优选的，所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法中，所述S013步骤包括：
S0131，根据指令模式参数确定采用独立IO使能指令模式或组合IO使能指令模式；
S0132，当采用独立IO使能指令模式时，在接收到独立IO的使能指令后，控制电机使能并确定使能是否完成；
S0133，当采用组合IO使能指令模式时，在接收到使能指令对应的IO组合值时，控制电机使能并确定使能是否完成。
偏转轮/球的偏转电机控制系统，包括
指令执行单元,用于接收PLC发送的位置或速度控制指令,根据位置或速度控制指令发信号控制电机工作；
指令更新单元，用于判断在当前位置或控制指令执行过程中是否接收到PLC发送的新的位置或速度控制指令；
指令替换执行单元,用于在接收到新的位置或速度控制指令时，终止当前位置或速度控制指令的执行，按照新的位置或速度控制指令控制电机工作；在未接收到新的工作指令,继续当前工作指令的执行。
可读存储介质，其存储有上述的偏转轮/球的偏转电机控制系统以执行上述任一的偏转电机控制方法。
偏转设备，包括控制器、电机及驱动器，所述驱动器包括上述的用于执行上述偏转电机控制方法的偏转轮/球的偏转电机控制系统。
本发明技术方案的优点主要体现在：
本方案设计精巧，在实际控制指令执行时，能够中断当前指令的执行，并执行新的指令，提高了控制的灵活度，可以对一些错误的操作或突发的情况进行及时地调整，有利于提高分拣的安全性和可控性。
本方案可以在独立IO模式和组合IO模式之间进行选择，在IO点数够用的情况下，可以按照原有的通信方式进行通信，在需要扩充点数时，采用组合IO模式，能够有效满足不同的应用场景的实际需要，应用的灵活性好，各模式之间不存在影响，兼容性佳。
在组合IO模式下，通过在已有的IO点的基础上进行逻辑组合，可以将已有的全部或部分IO点的通断状态按照二进制算法换算成多个十进制数或十六进制数，并使每个十进制数或十六进制数对应一个类型的指令，从而可以在不增加IO点的基础上拓展指令类型数量，本方案仅需通过软件的更新即可达到拓展的目的，不需要更换驱动器，极大地降低了企业的设备成本，省去了拆装的时间和人力成本。
在使能方式上可以采用多种形式，能够根据实际应用需要自由设计，可调性更好。
本方案在具体控制时，可以采用多种控制方式，能够更好地满足实际控制要求，改善灵活性。
附图说明
图 1 是本发明的过程示意图；
图 2 是本发明的驱动器在独立IO模式的工作过程示意图；
图 3是本发明的驱动器在组合IO模式的工作过程示意图；
图4是本发明的驱动器设置的过程示意图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。
下面结合附图对本发明揭示的偏转轮/球的偏转电机控制方法进行阐述，该方法用于偏转轮/偏转球的偏转电机或需要正反转运行的电机的控制，整个设备的结构至少包括电机、驱动器（各种可行的伺服驱动器）及控制器，本方案的改进主要在于对驱动器的程序的改进，如附图1所示，其具体包括如下步骤：
S10,接收PLC发送的位置或速度控制指令,根据位置或速度控制指令发信号控制电机工作；
S20，判断在当前位置或控制指令执行过程中是否接收到PLC发送的新的位置或速度控制指令，在接收到新的位置或速度控制指令时，执行S30，在未接收到新的工作指令，执行S40；
S30,终止当前位置或速度控制指令的执行，按照新的位置或速度控制指令控制电机工作；
S40,继续当前工作指令的执行并重复S20。
采用此方法，在电机控制时，可以不像常规偏转轮、偏转球的伺服电机控制时，驱动器在执行一个位置或速度控制指令时，驱动器对PLC发送给其的其他控制指令全部做抛弃处理，即只有在当前位置或速度控制指令执行完成时，驱动器才能执行下一条位置或速度控制指令，而新的方案可以在需要时，终止当前位置或速度控制指令的执行，并插入新的位置或速度控制指令，从而改善控制的灵活性和可调性，能够有效地应对各种突发情况。
所述S10步骤在执行位置或速度控制指令时，可以根据需要在两种模式之间进行选择，即可以按照独立IO模式或组合IO模式进行电机控制。
如附图2所示，在独立IO模式下，所述S10步骤包括如下过程：
S101，驱动器接收PLC发出的位置或速度控制指令对应的独立IO点的信号；
S102, 将该独立IO点的信号对应的参数寄存器中的运行参数调入工作寄存器；
S103，根据工作寄存器中的运行参数控制电机工作。
如附图3所示，而在组合IO模式下，所述S10步骤包括如下过程：
S1，接收PLC发出的位置或速度控制指令，所述位置或速度控制指令可以是控制电机的位置指令或速度指令，确定该位置或速度控制指令对应的IO组合值，所述IO组合值是驱动器的部分或全部IO点的通断状态按照设定的顺序确定的二进制数经过进制转换得到的十进制数或十六进制数。即先确定控制器发出的控制信号对应的多个IO点的通断状态，然后再根据设定的顺序将这些通断状态转换为二级制数，接着再转换为十进制或十六进制数。
S2，将与IO组合值对应的参数寄存器中的运行参数调入工作寄存器；
S3，根据工作寄存器中的运行参数控制电机工作。
在独立IO模式中，由于驱动器的IO点数量是确定的，例如驱动器有10个IO点，驱动器的只能接收10个类型的控制指令，在偏转轮/球的偏转电机控制实施例中，所述控制指令可以包括使能指令、原点确认指令、回中指令、位置指令1-n，速度指令1-n等，在独立IO模式下，对于控制指令的拓展是收到较大限制的。
而在组合IO模式下，每个IO点的通断状态可以表示为0、1，也就是两个状态，同样的10个IO点，当它们按照一定的顺序排序后，就有210=1024种组合，此时，每种组合可以对应一个类型的上述控制指令，于是整个驱动器就可以接收1024种类型的控制指令，这样就极大的扩展了接收指令的类型数。并且，在实际使用时，可以仅使所有IO点中的数个IO点进行组合控制，例如，从10个IO点中挑选5个IO点进行组合，即25=32种组合形式，这样就可以使部分控制指令可以以组合IO的形式进行通信；而使一些关键指令仍然采用其原有的独立IO点进行通信。
当然，实际使用时，需要先对需要先对PLC及驱动器进行设置，即需要先设置它们采用组合IO模式，还是独立IO模式进行控制，具体设置时可以人工通过操控板或通过语音控制等方式输入相应的设置参数来实现，其中PLC的设置只要在程序编译时使PLC具有在两个模式之间选择的功能即可，其为已知技术，此处不作赘述。
下文中主要以驱动器的设置进行说明，如附图4所示，具体的设置如下:
人工在驱动器的操作面板上输入工作模式参数，所述工作模式参数用于在组合IO模式和独立IO模式之间进行选择，在组合IO模式下，PLC发给驱动器的部分或全部指令可以按照上述的多个IO点组合的方式进行控制；在独立IO模式下，驱动器按照其原有的功能进行控制，即按照单个IO点对应单个PLC控制指令的方式进行控制。
S00，驱动器的伺服驱动芯片接收人工输入的工作模式参数，并根据工作模式参数选择独立IO模式或组合IO模式；
S01，当确定输入的工作模式参数对应的模式后，确认电机使能是否完成；
在确定使用组合IO模式或独立IO模式后，需要确定以什么样的方式使电机使能；可以通过人工在驱动器的操作面板上输入使能模式参数来进行电机使能方式的选择，具体如下：
S011, 驱动器的伺服驱动芯片接收使能模式参数，根据使能模式参数确定采用无指令使能模式或有指令使能模式；
S012,当确定使能模式参数对应的是采用无指令使能模式时，驱动器的伺服驱动芯片在确定采用组合IO模式后，直接控制电机使能并确定使能是否完成。
S013,当确定使能模式参数对应的是采用有指令使能模式时，驱动器的伺服驱动芯片在接收到使能指令时，控制电机使能并确定使能是否完成。
在有指令使能模式且处于组合IO模式下时，还需要确定是采用独立IO使能指令模式还是组合IO使能指令模式，可以通过人工在驱动器的操作面板上输入指令模式参数。
S0131，驱动器的伺服驱动芯片接收指令模式参数，并根据指令模式参数确定采用独立IO使能指令模式或组合IO使能指令模式；
S0132，当确定指令模式参数对应为采用独立IO使能指令模式时，驱动器在接收到独立IO的使能指令后，控制电机使能并确定使能是否完成；
S0133，当确定指令模式参数对应为采用组合IO使能指令模式时，驱动器在接收到使能指令对应的IO组合值时，控制电机使能并确定使能是否完成。使能是否完成的确定为伺服控制领域的已知技术，并不是本方案的创新点，在此不作赘述。
S02，确认电机使能完成后，驱动器反馈信号给PLC，并接收PLC发出的原点确认指令对应的IO组合值，进行原点确认；所述原点确认指令可以是PLC根据程序设定自动触发，也可以是人工操作触发指令，并且原点确认的具体过程是电机控制技术领域的公知技术，并不是本方案的创新点，在此不作赘述。
S03，原点确认完成后，接收控制模式选择参数，在速度控制模式或位置模式或速度/位置混合控制模式中择一进行电机的控制，其中速度控制模式中，PLC发给驱动器的控制指令为速度指令；位置模式中，PLC发给驱动器的控制指令为位置指令；速度/位置混合模式中，PLC发给驱动器的控制指令可以是位置指令，也可以是速度指令。
在速度/位置混合控制模式中，所述S10或S1步骤包括，确定接收的位置或速度控制指令是速度指令或位置指令；确认是位置指令或速度指令时，可以通过它们的IO组合值或对应的IO口来确定。当确定为速度指令时，所述S20或S2步骤将速度指令对应的位置寄存器中的运行参数调入工作寄存器；当为位置指令时，所述S20或S2步骤将位置指令对应的位置寄存器中的运行参数调入工作寄存器。
另外，在组合IO模式中，驱动器反馈给PLC的全部或部分反馈信号为独立IO点信号，所述反馈信号包括报警或故障信号、使能完成信号、原点确认完成信号、点位完成信号。
本方案进一步揭示可了一种实现上述方法的偏转轮/球的偏转电机控制系统，包括
指令执行单元,用于接收PLC发送的位置或速度控制指令,根据位置或速度控制指令发信号控制电机工作；
指令更新单元，用于判断在当前位置或控制指令执行过程中是否接收到PLC发送的新的位置或速度控制指令；
指令替换执行单元,用于在接收到新的位置或速度控制指令时，终止当前位置或速度控制指令的执行，按照新的位置或速度控制指令控制电机工作；在未接收到新的工作指令,继续当前工作指令的执行。
本方案进一步揭示了一种计可读存储介质，可被计算机等读取，其存储有上述的偏转电机控制系统以执行上述任一的偏转轮/球的偏转电机控制方法。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.偏转轮/球的偏转电机控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
S10,接收PLC发送的位置或速度控制指令,根据位置或速度控制指令发信号控制电机工作；
S20，判断在当前位置或控制指令执行过程中是否接收到PLC发送的新的位置或速度控制指令，在接收到新的位置或速度控制指令时，执行S30，在未接收到新的工作指令，执行S40；
S30,终止当前位置或速度控制指令的执行，按照新的位置或速度控制指令控制电机工作；
S40,继续当前工作指令的执行并重复S20。
2.根据权利要求1所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法，其特征在于：在S10之前还包括驱动器设置步骤，包括S00，接收工作模式参数，并根据工作模式参数选择独立IO模式或组合IO模式进行电机控制。
3.根据权利要求2所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法，其特征在于：在独立IO模式下，所述S10步骤包括
S101，接收位置或速度控制指令对应的独立IO点的信号；
S102, 将该独立IO点的信号对应的参数寄存器中的运行参数调入工作寄存器；
S103，根据工作寄存器中的运行参数控制电机工作。
4.根据权利要求2所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法，其特征在于：在组合IO模式下，所述S10包括：
S1，确定所接收的PLC发出的位置或速度控制指令的IO组合值，所述IO组合值是驱动器的部分或全部IO点的通断状态按照设定的顺序确定的二进制数经过进制转换得到的十进制数或十六进制数；
S2，将与IO组合值对应的参数寄存器中的运行参数调入工作寄存器；
S3，根据工作寄存器中的运行参数控制电机工作。
5.根据权利要求2所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法，其特征在于：所述驱动器设置步骤还包括S04,接收控制模式选择参数，在速度控制模式或位置模式或速度/位置混合控制模式中择一进行电机的控制。
6.根据权利要求5所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法，其特征在于：在速度/位置混合控制模式中，所述S10步骤包括，确定接收的位置或速度控制指令是速度指令或位置指令；当为速度指令时，所述S20步骤将速度指令对应的位置寄存器中的运行参数调入工作寄存器；当为位置指令时，所述S20步骤将位置指令对应的位置寄存器中的运行参数调入工作寄存器。
7.根据权利要求5所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法，其特征在于：所述驱动器设置步骤还包括
S01，在S00步骤之后，确认电机使能是否完成；
S02，电机使能完成后，接收原点确认指令对应的IO组合值，进行原点确认；
S03,原点确认完成后，执行S04。
8.根据权利要求6所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法，其特征在于：所述S01还包括
S011,接收使能模式参数，根据使能模式参数确定采用无指令使能模式或有指令使能模式；
S012,当采用无指令使能模式时，在确定为组合IO模式后，直接控制电机使能并确定使能是否完成；
S013,当采用有指令使能模式时，在接收到使能指令时，控制电机使能并确定使能是否完成。
9.根据权利要求7所述的偏转轮/球的偏转电机控制方法，其特征在于：所述S013步骤包括：
S0131，根据指令模式参数确定采用独立IO使能指令模式或组合IO使能指令模式；
S0132，当采用独立IO使能指令模式时，在接收到独立IO的使能指令后，控制电机使能并确定使能是否完成；
S0133，当采用组合IO使能指令模式时，在接收到使能指令对应的IO组合值时，控制电机使能并确定使能是否完成。
10.偏转轮/球的偏转电机控制系统，其特征在于：包括
指令执行单元,用于接收PLC发送的位置或速度控制指令,根据位置或速度控制指令发信号控制电机工作；
指令更新单元，用于判断在当前位置或控制指令执行过程中是否接收到PLC发送的新的位置或速度控制指令；
指令替换执行单元,用于在接收到新的位置或速度控制指令时，终止当前位置或速度控制指令的执行，按照新的位置或速度控制指令控制电机工作；在未接收到新的工作指令,继续当前工作指令的执行。
11.可读存储介质，其特征在于：其存储有上述的偏转轮/球的偏转电机控制系统以执行上述任一的偏转电机控制方法。
12.偏转设备，包括控制器、电机及驱动器，所述驱动器包括上述的用于执行上述偏转电机控制方法的偏转轮/球的偏转电机控制系统。
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Non-Patent Citations (1)
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| CN111884559B (zh) | 2022-10-25 |
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