CN113009874B - 拧丝实验设备控制方法、装置、电子设备和介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种拧丝实验设备控制方法、装置、电子设备、存储介质及计算机程序，涉及自动化设备技术领域，所述方法包括：接收模式选择指令，其中，模式选择指令用于选择拧丝实验设备的控制模式，判断拧丝实验设备包括的转盘模块和拧丝模块是否均处于初始位置；如果均处于初始位置，则根据模式选择指令，从自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式中选择目标控制模式；调用与目标控制模式相对应的目标模式控制程序，通过目标模式控制程序控制拧丝实验设备进行动作，其中，自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式分别对应不同的模式控制程序。本申请可以满足工程师学习自动化控制的需求。

Description

拧丝实验设备控制方法、装置、电子设备和介质

技术领域

本申请实施例涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种拧丝实验设备控制方法、装置、电子设备和介质。

背景技术

随着制造业的快速发展，各行各业对具有小型自动化系统的OEM(原始设备制造商)设备的需求越来越多，对于设备制造商而言，高效能的产品开发速度、较短的设备研发周期、规范的程序开发，成为提高竞争力的一个关键因素。

基于此，通常要求工程师完全负责从产品选型到整个系统的编程调试工作，这就要求工程师在掌握自动化产品功能的同时，具有自动化控制系统的概念。其中，对于实验设备而言，现有的实验设备多为面向于单一产品功能的设备，偏向于本产品的功能实现，各个产品间相互独立，缺乏系统性，无法满足工程师学习自动化控制的需求。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种拧丝实验设备控制方法、装置、电子设备、存储介质及计算机程序，以至少部分解决上述问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种拧丝实验设备的控制方法，包括：

接收模式选择指令，其中，所述模式选择指令用于选择所述拧丝实验设备的控制模式，所述拧丝实验设备的控制模式包括自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式；

判断所述拧丝实验设备包括的转盘模块和拧丝模块是否均处于初始位置；

如果所述转盘模块和所述拧丝模块均处于初始位置，则根据所述模式选择指令，从所述自动控制模式、所述手动控制模式和所述演示控制模式中选择目标控制模式；

调用与所述目标控制模式相对应的目标模式控制程序，通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作，其中，所述自动控制模式、所述手动控制模式和所述演示控制模式分别对应不同的模式控制程序。

根据本申请实施例提供的拧丝实验设备的控制方法，可以将拧丝实验设备从产品功能层拆分为喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块，使各个模块可以单独实现对应的功能，即，可以使拧丝实验设备模块化。并且，从系统逻辑层，基于不同的模式控制程序将拧丝实验设备分为自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式，这样，工程师可以以多种不同的模式对拧丝实验设备的各个模块进行控制，从而可以满足工程师自动化控制的需求。

在一种可选的实施方式中，所述通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作，包括：

通过所述目标模式控制程序调用喂料控制程序、转盘控制程序、拧丝控制程序和输送控制程序中的至少一个，控制拧丝实验设备进行动作，其中，所述喂料控制程序、所述转盘控制程序、所述拧丝控制程序和所述输送控制程序为独立的程序块，所述喂料控制程序用于控制所述拧丝实验设备包括的喂料模块执行螺丝喂料动作，所述转盘控制程序用于控制所述转盘模块执行螺丝运转动作，所述拧丝控制程序用于控制所述拧丝模块执行螺丝拧紧或拧丝动作，所述输送控制程序用于控制所述拧丝实验设备包括的输送模块执行工件输送动作。

本申请实施例中，通过模块化的程序设计，使得喂料控制程序可以控制喂料模块执行螺丝喂料动作、转盘控制程序控制转盘模块执行螺丝运转动作、拧丝控制程序可以控制拧丝模块执行螺丝拧紧或拧丝动作，以及输送控制程序可以控制输送模块执行工件输送动作。

在一种可选的实施方式中，当所述目标控制模式为自动控制模式时，所述通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作，包括；

向所述喂料模块发送喂料指令，使所述喂料模块执行螺丝喂料动作；

响应于所述喂料模块反馈的喂料完成信号，向所述转盘模块发送运转指令，使所述转盘模块将螺丝转至目标位置；

响应于所述转盘模块反馈的转运完成信号，向所述拧丝模块发送拧丝指令，使所述拧丝模块对位于所述目标位置的螺丝进行拧丝操作；

响应于所述拧丝模块的拧丝完成信号，向所述输送模块发送输送指令，使所述输送模块执行工件输送动作。

在自动控制模式下，通过信号的交互，例如向喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块分别发送相应的指令，并接收喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块反馈的信号，使下一个模块执行对应的动作，最终完成拧丝动作。其中，如果还没有完成所有工件的拧丝操作，在接收到输送模块反馈的信号后，继续通过转盘模块、拧丝模块执行拧丝操作；如果完成所有工件的拧丝操作，在接收到输送模块反馈的信号后，停止操作。

在一种可选的实施方式中，所述向所述拧丝模块发送拧丝指令，使所述拧丝模块对位于所述目标位置的螺丝进行拧丝操作，包括：

通过数组循环调用方式向所述拧丝模块包括的第一基本定位器和第二基本定位器发送所述拧丝指令，以对所述第一基本定位器和所述第二基本定位器进行集中控制，其中，所述第一基本定位器用于驱动所述拧丝模块包括的机械臂电机，所述第二基本定位器用于驱动所述拧丝模块包括的拧丝电机，所述拧丝电机用于驱动拧丝刀头旋转，所述机械臂电机用于驱动所述拧丝模块包括的机械臂运动，使所述机械臂带动所述拧丝刀头沿被拧螺丝的轴线方向运动。

这样，拧丝模块通过机械臂电机和拧丝电机两者的相互配合，实现拧丝动作。通过数组循环调用的方式，可以提高程序设计的可读性、灵活性和可维护性。

在一种可选的实施方式中，所述演示控制模式与所述自动控制模式对所述拧丝实验设备的控制逻辑相同，且所述喂料模块、所述转盘模块、所述拧丝模块和所述输送模块在所述演示控制模式下的动作速度，小于在所述自动控制模式下的动作速度。

本申请还提供了演示控制模式，在演示控制模式下，拧丝实验设备可以以更慢的速度执行拧丝动作，这样，工程师可以更仔细地进行查看，以更快速度的了解自动化产品的各项功能。

在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：

在通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作时，采用数组的方式采集所述转盘模块的工艺对象报警信息；

根据所述工艺对象信息，确定所述拧丝实验设备中的故障源。

另外，本申请还可以采集工艺对象报警信息，以及时发现故障源，并做进一步的处理。

在一种可选的实施方式中，当所述目标控制模式为手动控制模式时，所述通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作，包括：

通过所述目标模式控制程序，对所述拧丝模块包括的机械臂、所述拧丝模块包括的拧丝电机、所述转盘模块包括的旋转圆盘和所述输送模块包括的传送带中的至少一个进行点动控制。

本申请实施例中，在手动控制模式下，工程师可以根据实际需要对机械臂、拧丝电机、旋转圆盘和传送带进行点动控制，从而可以更灵活地对拧丝实验设备进行控制。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种拧丝实验设备的控制装置，包括：

模式指令接收模块，用于接收模式选择指令，其中，所述模式选择指令用于选择所述拧丝实验设备的控制模式，所述拧丝实验设备的控制模式包括自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式；

位置判断模块，用于判断所述拧丝实验设备包括的转盘模块和拧丝模块是否均处于初始位置；

控制模式选择模块，用于如果所述转盘模块和所述拧丝模块均处于初始位置，则根据所述模式选择指令，从所述自动控制模式、所述手动控制模式和所述演示控制模式中选择目标控制模式；

控制模块，用于调用与所述目标控制模式相对应的目标模式控制程序，通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作，其中，所述自动控制模式、所述手动控制模式和所述演示控制模式分别对应不同的模式控制程序。

在一种可选的实施方式中，所述控制模块具体用于通过所述目标模式控制程序调用喂料控制程序、转盘控制程序、拧丝控制程序和输送控制程序中的至少一个，控制拧丝实验设备进行动作，其中，所述喂料控制程序、所述转盘控制程序、所述拧丝控制程序和所述输送控制程序为独立的程序块，所述喂料控制程序用于控制所述拧丝实验设备包括的喂料模块执行螺丝喂料动作，所述转盘控制程序用于控制所述转盘模块执行螺丝运转动作，所述拧丝控制程序用于控制所述拧丝模块执行螺丝拧紧或拧丝动作，所述输送控制程序用于控制所述拧丝实验设备包括的输送模块执行工件输送动作。

在一种可选的实施方式中，当所述目标控制模式为自动控制模式时，所述控制模块具体用于向所述喂料模块发送喂料指令，使所述喂料模块执行螺丝喂料动作；响应于所述喂料模块反馈的喂料完成信号，向所述转盘模块发送运转指令，使所述转盘模块将螺丝转至目标位置；响应于所述转盘模块反馈的转运完成信号，向所述拧丝模块发送拧丝指令，使所述拧丝模块对位于所述目标位置的螺丝进行拧丝操作；响应于所述拧丝模块的拧丝完成信号，向所述输送模块发送输送指令，使所述输送模块执行工件输送动作。

在一种可选的实施方式中，当所述目标控制模式为自动控制模式时，所述控制模块通过下述步骤实现向所述拧丝模块发送拧丝指令，使所述拧丝模块对位于所述目标位置的螺丝进行拧丝操作：

通过数组循环调用方式向所述拧丝模块包括的第一基本定位器和第二基本定位器发送所述拧丝指令，以对所述第一基本定位器和所述第二基本定位器进行集中控制，其中，所述第一基本定位器用于驱动所述拧丝模块包括的机械臂电机，所述第二基本定位器用于驱动所述拧丝模块包括的拧丝电机，所述拧丝电机用于驱动拧丝刀头旋转，所述机械臂电机用于驱动所述拧丝模块包括的机械臂运动，使所述机械臂带动所述拧丝刀头沿被拧螺丝的轴线方向运动。

在一种可选的实施方式中，所述演示控制模式与所述自动控制模式对所述拧丝实验设备的控制逻辑相同，且所述喂料模块、所述转盘模块、所述拧丝模块和所述输送模块在所述演示控制模式下的动作速度，小于在所述自动控制模式下的动作速度。

在一种可选的实施方式中，上述拧丝实验设备的控制装置还包括：

报警信息采集模块，用于采用数组的方式采集所述转盘模块的工艺对象报警信息；

故障源确定模块，用于根据所述工艺对象信息，确定所述拧丝实验设备中的故障源。

在一种可选的实施方式中，当所述目标控制模式为手动控制模式时，所述控制模块具体用于通过所述目标模式控制程序，对所述拧丝模块包括的机械臂、所述拧丝模块包括的拧丝电机、所述转盘模块包括的旋转圆盘和所述输送模块包括的传送带中的至少一个进行点动控制。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如第一方面所述的方法。

根据本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。

根据本申请的第五方面，提供了一种计算机程序，包括计算机可执行指令，计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行上述第一方面所述的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中拧丝实验设备的系统架构示意图；

图2为本申请实施例中拧丝实验设备程序控制的一种示意图；

图3为本申请实施例中拧丝实验设备的控制方法的一种流程图；

图4为本申请实施例中拧丝实验设备的控制方法的又一种流程图；

图5为本申请实施例中拧丝实验设备的控制装置的结构框图；

图6为本申请实施例中电子设备的结构示意图。

附图标记列表：

100、230 拧丝实验设备

111 喂料模块

112 转盘模块

113 拧丝模块

114 输送模块

120 可编程逻辑控制器

210 产品功能层

211 喂料功能

212 转盘功能

213 拧丝功能

214 输送功能

220 系统逻辑层

221 自动控制模式

222 手动控制模式

223 演示控制模式

S310、S320、S330、S340、S410、S420、S430、S440、S450、S460、S470 步骤

510 模式指令接收模块

520 位置判断模块

530 控制模式选择模块

540 控制模块

600 电子设备

602 处理器

604 通信接口

606 存储器

608 通信总线

610 程序

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。

为了满足工程师学习自动化控制的需求，本申请提供了一种拧丝实验设备的控制方案。参见图1，图1为本申请实施例中拧丝实验设备的系统架构示意图，拧丝实验设备100可以包括：喂料模块111、转盘模块112、拧丝模块113、输送模块114和可编程逻辑控制器120。可编程逻辑控制器120是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。

在此，可编程逻辑控制器120可以分别向喂料模块111、转盘模块112、拧丝模块113和输送模块114发送对应的指令，控制喂料模块111、转盘模块112、拧丝模块113和输送模块114分别执行喂料动作、转盘动作、拧丝动作和输送动作，整体实现拧丝实验设备100的拧丝功能。其中，可编程逻辑控制器120与喂料模块111可以采用硬件接线的方式进行控制。具体的，可编程逻辑控制器120可以通过硬件接线的方式与变频器进行交互，而变频器可以控制喂料模块111中电机的转动速度。可编程逻辑控制器120与拧丝模块113的通信方式可以是PROFINET通信等，PROFINET是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。

可编程逻辑控制器120与转盘模块112之间可以通过硬件接线的方式进行连接并实现控制，可编程逻辑控制器120与输送模块114之间可以基于手动控制模式和自动控制模式，分别采用硬件接线和USS(Universal Serial Interface，通用串行接口)通讯实现控制。由于喂料模块111和输送模块114可以共用一个电机，因此，可编程逻辑控制器120与变频器之间可以包含两种控制方式；硬件接线和USS(Universal Serial Interface，通用串行接口)通讯。这样，工程师可以完整地利用可编程逻辑控制器120和变频器之间的控制功能，从而更好的理解控制功能。

如前所述，拧丝实验设备可拆分为多个机械模块进行控制，在系统控制框架上，可以将拧丝实验设备的控制系统分为产品功能层和系统逻辑层。参见图2，图2为本申请实施例中拧丝实验设备程序控制的一种示意图，拧丝实验设备230从产品功能层210可以分为喂料功能211、转盘功能212、拧丝功能213和输送功能214；从系统逻辑层220可以分为自动控制模式221、手动控制模式222和演示控制模式223，不同控制模式相互之间可以进行切换，在实现对拧丝实验设备230系统控制的同时，也传递了自动化系统的概念。

工程师可以对拧丝实验设备进行常规控制，例如，可以对各个模块的电机进行使能、故障确认，可对手动控制模式、自动控制模式、演示控制模式进行切换，将转盘模块和拧丝模块手动回到初始位置等等。

以下首先对本申请实施例中拧丝实验设备的控制方法进行详细介绍。

参见图3，图3为本申请实施例中拧丝实验设备的控制方法的一种流程图，可以包括以下步骤：

步骤S310，接收模式选择指令，其中，模式选择指令用于选择拧丝实验设备的控制模式，拧丝实验设备的控制模式包括自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式。

本申请实施例中，拧丝实验设备中还可以包含操作界面，例如触摸屏，工程师可以通过该操作界面设置拧丝实验设备的控制模式。例如，可以根据实际需求，选择自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式中的任何一个。工程师在操作界面上设置完成之后，生成模式选择指令，拧丝实验设备可以接收该模式选择指令。

其中，在自动控制模式下，拧丝实验设备可以自动实现拧丝功能，在手动控制模式下，拧丝实验设备在执行过程中需要借助工程师的手动操作，在演示控制模式下，可以对拧丝实验设备的功能进行展示，使工程师对拧丝实验设备有更深刻的了解。在一种可选的实施方式中，演示控制模式与自动控制模式对拧丝实验设备的控制逻辑相同，且喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块在演示控制模式下的动作速度，小于在自动控制模式下的动作速度。例如，演示控制模式下，喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块的速度可以是自动控制模式下，喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块的速度的10％。这样，拧丝实验设备以更慢的速度运行，工程师可以有更多的时间对拧丝实验设备进行详细的了解。

步骤S320，判断拧丝实验设备包括的转盘模块和拧丝模块是否均处于初始位置。

如前所述，拧丝实验设备包括：喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块，其中，转盘模块的作用是为了对螺丝进行定位，拧丝模块的作用是为了拧紧螺丝，两者均对应有初始位置，在两者均位于初始位置的情况下，才可以正确地执行拧丝动作，否则，可能导致无法正常拧丝。因此，可以首先判断转盘模块和拧丝模块是否均处于初始位置，如果转盘模块和拧丝模块均处于初始位置，则执行步骤S330；如果转盘模块或拧丝模块没有处于初始位置，则可以先对转盘模块或拧丝模块进行归位处理，即使转盘模块或拧丝模块处于初始位置，然后再执行步骤S330。

步骤S330，根据模式选择指令，从自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式中选择目标控制模式。

本申请实施例中，工程师在操作界面上设置控制模式时，会生成相应的模式选择指令，而目标控制模式可以是自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式中的任何一个。

步骤S340，调用与目标控制模式相对应的目标模式控制程序，通过目标模式控制程序控制拧丝实验设备进行动作，其中，自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式分别对应不同的模式控制程序。

本申请实施例中，通过模块化的程序设计实现拧丝实验设备的拧丝功能。对于每种控制模式，均对应有不同的模式控制程序，因此，可以通过模块化的模式控制程序，控制拧丝实验设备执行相应的操作。

在一种可选的实施方式中，可以通过目标模式控制程序调用喂料控制程序、转盘控制程序、拧丝控制程序和输送控制程序中的至少一个，控制拧丝实验设备进行动作，其中，喂料控制程序、转盘控制程序、拧丝控制程序和输送控制程序为独立的程序块，喂料控制程序用于控制喂料模块执行螺丝喂料动作，转盘控制程序用于控制转盘模块执行螺丝运转动作，拧丝控制程序用于控制拧丝模块执行螺丝拧紧或拧丝动作，输送控制程序用于控制输送模块执行工件输送动作。

本申请实施例中，目标模式控制程序调用喂料控制程序、转盘控制程序、拧丝控制程序和输送控制程序中的任何一个均可以执行相应的动作，在依次调用喂料控制程序、转盘控制程序、拧丝控制程序和输送控制程序时，可以实现完整的拧丝动作。

本申请实施例提供的拧丝实验设备的控制方法，可以将拧丝实验设备从产品功能层拆分为喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块，使各个模块可以单独实现对应的功能，即，可以使拧丝实验设备模块化。并且，从系统逻辑层，基于不同的模式控制程序将拧丝实验设备分为自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式，这样，工程师可以以多种不同的模式对拧丝实验设备的各个模块进行控制，从而可以满足工程师自动化控制的需求。

参见图4，图4为本申请实施例中拧丝实验设备的控制方法的又一种流程图，即自动控制模式下拧丝实验设备的控制方法，执行主体可以是可编程逻辑控制器，可以包括以下步骤：

步骤S410，接收模式选择指令，其中，模式选择指令用于选择拧丝实验设备的控制模式，拧丝实验设备的控制模式包括自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式。

步骤S420，判断拧丝实验设备包括的转盘模块和拧丝模块是否均处于初始位置。

步骤S430，根据模式选择指令，从自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式中选择目标控制模式。

上述步骤S410～步骤S430与图3实施例中步骤S310～步骤S330相同，具体参见图3实施例中的描述即可，在此不再赘述。

步骤S440，调用与目标控制模式相对应的目标模式控制程序，当目标控制模式为自动控制模式时，向喂料模块发送喂料指令，使喂料模块执行螺丝喂料动作。

在自动控制模式下，可编程逻辑控制器可以向喂料模块发送喂料指令，喂料模块接收到该喂料指令后执行螺丝喂料动作。在喂料模块中可以包括喂料电机和喂料计数设备，可以通过变频器控制喂料电机旋转实现喂料的过程，喂料计数设备用于对喂料模块所喂的螺丝进行计数，得到喂料数，并将该喂料数发送至可编程逻辑控制器，以使可编程逻辑控制器确认是否喂料完成。

在一种可选的实施方式中，也可以通过喂料计数设备向可编程逻辑控制器发送的脉冲信号，以模拟喂料模块喂料的过程。例如，一个脉冲信号可以相当于送出一个螺丝。可编程逻辑控制器可以对第一脉冲信号进行计数，每接收一个脉冲信号，喂料数的值加1。

步骤S450，响应于喂料模块反馈的喂料完成信号，向转盘模块发送运转指令，使转盘模块将螺丝转至目标位置。

本申请实施例中，可编程逻辑控制器可以将接收到的喂料数与预设数量进行比较，如果达到预设数量，则确定喂料完成，并执行下一步操作，即向转盘模块发送运转指令，使转盘模块将螺丝转至目标位置。其中，预设数量是预先设定的要喂的螺丝数量，例如，可以是50个、80个等。

步骤S460，响应于转盘模块反馈的转运完成信号，向拧丝模块发送拧丝指令，使拧丝模块对位于目标位置的螺丝进行拧丝操作。

本申请实施例中，转盘模块用于执行螺丝运转动作，即将螺丝运转至目标位置，以在目标位置进行拧丝操作。在转盘模块将螺丝运转至目标位置后，可以向可编程逻辑控制器反馈运转完成信号，这样，可编程逻辑控制器可以进一步向拧丝模块发送拧丝指令，使拧丝模块对位于目标位置的螺丝进行拧丝操作。

在一种可选的实施方式中，可以通过数组循环调用方式向拧丝模块包括的第一基本定位器和第二基本定位器发送拧丝指令，以对第一基本定位器和第二基本定位器进行集中控制，其中，第一基本定位器用于驱动拧丝模块包括的机械臂电机，第二基本定位器用于驱动拧丝模块包括的拧丝电机，拧丝电机用于驱动拧丝刀头旋转，机械臂电机用于驱动拧丝模块包括的机械臂运动，使机械臂带动拧丝刀头沿被拧螺丝的轴线方向运动。

本申请实施例中，如果机械臂可以到达预设位置，以及拧丝电机的转矩可以到达预设数据，可以表示螺丝已经拧紧，已完成拧丝操作。否则，如果机械臂没有到达预设位置，或者拧丝电机的转矩没有到达预设数据，表示螺丝还没有拧紧，此时可以判断是否出现异常(例如卡顿或滑扣等)，如果没有出现异常，继续进行拧丝操作，如果出现异常，可以使机械臂电机和拧丝电机停止，即停止拧丝动作，将机械臂回到初始位置，重新使转盘模块将螺丝转至目标位置，进行拧丝操作。

由于机械臂电机和拧丝电机共同作用达到拧丝的目的，因此，可以构建二维数组，通过对二维数组进行循环调用，可以简化代码量，把较为复杂的运算，转化为简单的数组。

步骤S470，响应于拧丝模块的拧丝完成信号，向输送模块发送输送指令，使输送模块执行工件输送动作。

本申请实施例中，可编程逻辑控制器还可以对拧丝模块所拧的螺丝数进行计数，得到拧丝数。其中，拧丝数包括：单个工件拧丝数和累计拧丝数。这样，可编程逻辑控制器基于该单个工件拧丝数，可以确定单个工件上所拧螺丝的螺丝数量是否达到工件螺丝数(即一个工件上要拧螺丝的总数量)。例如，如果工件螺丝数为4，单个工件拧丝数是1、2或3等，表示单个工件拧丝还未完成，可以继续执行上述步骤S450中向转盘模块发送运转指令，使转盘模块将螺丝转至目标位置的操作，继续拧丝。如果螺丝数为4等，可编程逻辑控制器可以确定单个工件拧丝完成，可以向输送模块发送输送指令，使输送模块执行工件输送动作。此时，可以将单个工件拧丝数清零。针对每个工件，在输送模块将该工件输送至指定位置后，输送模块可以向可编程逻辑控制器反馈输送完成信号，可编程逻辑控制器可以控制输送模块停止工作。需要说明的是，由于喂料模块和输送模块不会同时工作，因此喂料模块和输送模块可以使用同一个电机，从而可以节省成本。

另外，可编程逻辑控制器可以基于累计拧丝数确定是否完成所有工件的拧丝操作。可以理解的是，如果累计拧丝数小于喂料数，例如喂料数为40个，拧丝数为4、8、12、20等，表示还没有完成所有工件的拧丝操作，同样地，可以继续执行上述步骤S450中向转盘模块发送运转指令，使转盘模块将螺丝转至目标位置的操作，继续拧丝，直至累计拧丝数等于喂料数。此时，表示所有工件都拧丝完成，流程结束。

在一种可选的实施方式中，可以在确定第一个工件拧丝完成之后向输送模块发送输送指令，使输送模块工作。输送模块可以不向可编程逻辑控制器反馈输送完成信号，输送模块可以一直工作。在之后的工件拧丝完成之后，可以不再向输送模块发送输送指令。而在最后一个工件拧丝完成之后，可以在预设时间段后，向输送模块发送停止指令，使输送模块停止工作。其中，预设时间段可以是将工件从拧丝完成时所在位置输送至其他指定位置的时间，这样，将最后一个工件输送至目标位置后，再使输送模块停止工作。

可见，在自动控制模式下，可编程逻辑控制器与喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块之间通过交互的方式，完成喂料动作、转盘动作、拧丝动作和输送动作，由于喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块分别独立实现不同的功能，一方面，工程师可以模块化地对拧丝实验设备进行控制，另一方面，可以实现程序的可读性、灵活性、可维护性和可重用性。

本申请实施例中，当目标控制模式为手动控制模式时，还可以通过目标模式控制程序，对拧丝模块包括的机械臂、拧丝模块包括的拧丝电机、转盘模块包括的旋转圆盘和输送模块包括的传送带中的至少一个进行点动控制。这样，工程师可以根据实际需求，以手动的方式对相应的模块进行控制。

本申请实施例中，在通过上述转盘模块执行相应操作的过程中，还可以采用数组的方式采集转盘模块的工艺对象报警信息；根据工艺对象信息，确定拧丝实验设备中的故障源。这样，工程师可以及时发现拧丝实验设备中存在的故障，并给予解决。

上述拧丝实验设备还可以包括硬件安全保护装置，该硬件安全保护装置可以包括安全光幕和急停按钮，安全光幕与急停按钮直接与驱动器关联，可以实现安全扭矩关断功能，从而起到安全保护的作用。并且，还提供了程序互锁功能，包括机械臂与圆盘电机的运动互锁、系统故障位与轴使能互锁等。例如，当机械臂位置过低，可能与圆盘发生机械干涉时将禁止圆盘点动，并发出系统报警；当某个轴出现故障时，将取消所有轴的使能等，以进一步提高安全性。

相应于上述方法实施例，本申请实施例还提供了一种拧丝实验设备的控制装置，参见图5，图5为本申请实施例中拧丝实验设备的控制装置的结构框图，拧丝实验设备的控制装置500包括：

模式指令接收模块510，用于接收模式选择指令，其中，模式选择指令用于选择拧丝实验设备的控制模式，拧丝实验设备的控制模式包括自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式；

位置判断模块520，用于判断拧丝实验设备包括的转盘模块和拧丝模块是否均处于初始位置；

控制模式选择模块530，用于如果转盘模块和拧丝模块均处于初始位置，则根据模式选择指令，从自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式中选择目标控制模式；

控制模块540，用于调用与目标控制模式相对应的目标模式控制程序，通过目标模式控制程序控制拧丝实验设备进行动作，其中，自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式分别对应不同的模式控制程序。

在一种可选的实施方式中，控制模块540具体用于通过目标模式控制程序调用喂料控制程序、转盘控制程序、拧丝控制程序和输送控制程序中的至少一个，控制拧丝实验设备进行动作，其中，喂料控制程序、转盘控制程序、拧丝控制程序和输送控制程序为独立的程序块，喂料控制程序用于控制拧丝实验设备包括的喂料模块执行螺丝喂料动作，转盘控制程序用于控制转盘模块执行螺丝运转动作，拧丝控制程序用于控制拧丝模块执行螺丝拧紧或拧丝动作，输送控制程序用于控制拧丝实验设备包括的输送模块执行工件输送动作。

在一种可选的实施方式中，当目标控制模式为自动控制模式时，控制模块540具体用于向喂料模块发送喂料指令，使喂料模块执行螺丝喂料动作；响应于喂料模块反馈的喂料完成信号，向转盘模块发送运转指令，使转盘模块将螺丝转至目标位置；响应于转盘模块反馈的转运完成信号，向拧丝模块发送拧丝指令，使拧丝模块对位于目标位置的螺丝进行拧丝操作；响应于拧丝模块的拧丝完成信号，向输送模块发送输送指令，使输送模块执行工件输送动作。

在一种可选的实施方式中，当目标控制模式为自动控制模式时，控制模块540通过下述步骤实现向拧丝模块发送拧丝指令，使拧丝模块对位于目标位置的螺丝进行拧丝操作：

通过数组循环调用方式向拧丝模块包括的第一基本定位器和第二基本定位器发送拧丝指令，以对第一基本定位器和第二基本定位器进行集中控制，其中，第一基本定位器用于驱动拧丝模块包括的机械臂电机，第二基本定位器用于驱动拧丝模块包括的拧丝电机，拧丝电机用于驱动拧丝刀头旋转，机械臂电机用于驱动拧丝模块包括的机械臂运动，使机械臂带动拧丝刀头沿被拧螺丝的轴线方向运动。

在一种可选的实施方式中，演示控制模式与自动控制模式对拧丝实验设备的控制逻辑相同，且喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块在演示控制模式下的动作速度，小于在自动控制模式下的动作速度。

在一种可选的实施方式中，上述拧丝实验设备的控制装置还包括：

报警信息采集模块，用于采用数组的方式采集转盘模块的工艺对象报警信息；

故障源确定模块，用于根据工艺对象信息，确定拧丝实验设备中的故障源。

在一种可选的实施方式中，当目标控制模式为手动控制模式时，控制模块540具体用于通过目标模式控制程序，对拧丝模块包括的机械臂、拧丝模块包括的拧丝电机、转盘模块包括的旋转圆盘和输送模块包括的传送带中的至少一个进行点动控制。

本实施例的装置用于实现前述多个方法实施例中相应的方法，并具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。此外，本实施例的装置中的各个模块的功能实现均可参照前述方法实施例中的相应部分的描述，在此亦不再赘述。

如图6所示，图6为本申请实施例中电子设备的结构示意图，该电子设备600可以包括：处理器(processor)602、通信接口(Communications Interface)604、存储器(memory)606、以及通信总线608。

其中：

处理器602、通信接口604、以及存储器606通过通信总线608完成相互间的通信。

通信接口604，用于与其它电子设备或服务器进行通信。

处理器602，用于执行程序610，具体可以执行上述方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序610可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。

处理器602可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。智能设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。

存储器606，用于存放程序610。存储器606可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

程序610具体可以用于使得处理器602执行上述方法实施例中的步骤。

程序610中各步骤的具体实现可以参见上述方法实施例中的相应步骤和单元中对应的描述，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法中的相关步骤。

本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读介质例如可以但不限于是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储介质(RAM)、只读存储介质(ROM)、可擦式可编程只读存储介质(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储介质(CD-ROM)、光存储介质件、磁存储介质件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者输送模块配置为由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质输送模块，包括但不限于：无线、电线、光缆、射频等等，或者上述的任意合适的组合。

本申请实施例还提供了一种计算机程序，包括计算机可执行指令，计算机可执行指令在被执行时，使至少一个处理器执行上述方法实施例中的相关步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品被有形地存储在计算机可读介质上，并且包括计算机可执行指令，计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行上方法实施例中的相关步骤。

在本申请的各种实施方式中所使用的表述“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关，但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅配置为将元件与其它元件区分开的目的。例如，第一用户设备和第二用户设备表示不同的用户设备，虽然两者均是用户设备。例如，在不背离本公开的范围的前提下，第一元件可称作第二元件，类似地，第二元件可称作第一元件。

需要说明的是，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种拧丝实验设备的控制方法，包括：

接收模式选择指令，其中，所述模式选择指令用于选择所述拧丝实验设备的控制模式，所述拧丝实验设备的控制模式包括自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式(S310)；

判断所述拧丝实验设备包括的转盘模块和拧丝模块是否均处于初始位置(S320)；

如果所述转盘模块和所述拧丝模块均处于初始位置，则根据所述模式选择指令，从所述自动控制模式、所述手动控制模式和所述演示控制模式中选择目标控制模式(S330)；

调用与所述目标控制模式相对应的目标模式控制程序，通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作，其中，所述自动控制模式、所述手动控制模式和所述演示控制模式分别对应不同的模式控制程序(S340)；

其中所述演示控制模式与所述自动控制模式对所述拧丝实验设备的控制逻辑相同，且拧丝实验设备包括的喂料模块、所述转盘模块、所述拧丝模块和拧丝实验设备包括的输送模块在所述演示控制模式下的动作速度，小于在所述自动控制模式下的动作速度，其中演示控制模式下，喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块的速度是自动控制模式下，喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块的速度的10％，从而在所述演示控制模式下，拧丝实验设备相比较所述自动控制模式以更慢的速度执行拧丝动作；

当所述目标控制模式为自动控制模式时，所述通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作，包括；向所述喂料模块发送喂料指令，使所述喂料模块执行螺丝喂料动作；响应于所述喂料模块反馈的喂料完成信号，向所述转盘模块发送运转指令，使所述转盘模块将螺丝转至目标位置；响应于所述转盘模块反馈的转运完成信号，向所述拧丝模块发送拧丝指令，使所述拧丝模块对位于所述目标位置的螺丝进行拧丝操作；响应于所述拧丝模块的拧丝完成信号，向所述输送模块发送输送指令，使所述输送模块执行工件输送动作；

所述向所述拧丝模块发送拧丝指令，使所述拧丝模块对位于所述目标位置的螺丝进行拧丝操作，包括：通过数组循环调用方式向所述拧丝模块包括的第一基本定位器和第二基本定位器发送所述拧丝指令，以对所述第一基本定位器和所述第二基本定位器进行集中控制，其中，所述第一基本定位器用于驱动所述拧丝模块包括的机械臂电机，所述第二基本定位器用于驱动所述拧丝模块包括的拧丝电机，所述拧丝电机用于驱动拧丝刀头旋转，所述机械臂电机用于驱动所述拧丝模块包括的机械臂运动，使所述机械臂带动所述拧丝刀头沿被拧螺丝的轴线方向运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作，包括：

通过所述目标模式控制程序调用喂料控制程序、转盘控制程序、拧丝控制程序和输送控制程序中的至少一个，控制拧丝实验设备进行动作，其中，所述喂料控制程序、所述转盘控制程序、所述拧丝控制程序和所述输送控制程序为独立的程序块，所述喂料控制程序用于控制所述拧丝实验设备包括的喂料模块执行螺丝喂料动作，所述转盘控制程序用于控制所述转盘模块执行螺丝运转动作，所述拧丝控制程序用于控制所述拧丝模块执行螺丝拧紧或拧丝动作，所述输送控制程序用于控制所述拧丝实验设备包括的输送模块执行工件输送动作。

3.根据权利要求1至2中任一所述的方法，其中，所述方法还包括：

在通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作时，采用数组的方式采集所述转盘模块的工艺对象报警信息；

根据所述工艺对象信息，确定所述拧丝实验设备中的故障源。

4.根据权利要求1至2中任一所述的方法，其中，当所述目标控制模式为手动控制模式时，所述通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作，包括：

通过所述目标模式控制程序，对所述拧丝模块包括的机械臂、所述拧丝模块包括的拧丝电机、所述转盘模块包括的旋转圆盘和所述输送模块包括的传送带中的至少一个进行点动控制。

5.一种拧丝实验设备的控制装置，包括：

模式指令接收模块(510)，用于接收模式选择指令，其中，所述模式选择指令用于选择所述拧丝实验设备的控制模式，所述拧丝实验设备的控制模式包括自动控制模式、手动控制模式和演示控制模式；

位置判断模块(520)，用于判断所述拧丝实验设备包括的转盘模块和拧丝模块是否均处于初始位置；

控制模式选择模块(530)，用于如果所述转盘模块和所述拧丝模块均处于初始位置，则根据所述模式选择指令，从所述自动控制模式、所述手动控制模式和所述演示控制模式中选择目标控制模式；

控制模块(540)，用于调用与所述目标控制模式相对应的目标模式控制程序，通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作，其中，所述自动控制模式、所述手动控制模式和所述演示控制模式分别对应不同的模式控制程序；

其中所述演示控制模式与所述自动控制模式对所述拧丝实验设备的控制逻辑相同，且拧丝实验设备包括的喂料模块、所述转盘模块、所述拧丝模块和拧丝实验设备包括的输送模块在所述演示控制模式下的动作速度，小于在所述自动控制模式下的动作速度，其中演示控制模式下，喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块的速度是自动控制模式下，喂料模块、转盘模块、拧丝模块和输送模块的速度的10％，从而在所述演示控制模式下，拧丝实验设备相比较所述自动控制模式以更慢的速度执行拧丝动作；

当所述目标控制模式为自动控制模式时，所述通过所述目标模式控制程序控制所述拧丝实验设备进行动作，包括；向所述喂料模块发送喂料指令，使所述喂料模块执行螺丝喂料动作；响应于所述喂料模块反馈的喂料完成信号，向所述转盘模块发送运转指令，使所述转盘模块将螺丝转至目标位置；响应于所述转盘模块反馈的转运完成信号，向所述拧丝模块发送拧丝指令，使所述拧丝模块对位于所述目标位置的螺丝进行拧丝操作；响应于所述拧丝模块的拧丝完成信号，向所述输送模块发送输送指令，使所述输送模块执行工件输送动作；

所述向所述拧丝模块发送拧丝指令，使所述拧丝模块对位于所述目标位置的螺丝进行拧丝操作，包括：通过数组循环调用方式向所述拧丝模块包括的第一基本定位器和第二基本定位器发送所述拧丝指令，以对所述第一基本定位器和所述第二基本定位器进行集中控制，其中，所述第一基本定位器用于驱动所述拧丝模块包括的机械臂电机，所述第二基本定位器用于驱动所述拧丝模块包括的拧丝电机，所述拧丝电机用于驱动拧丝刀头旋转，所述机械臂电机用于驱动所述拧丝模块包括的机械臂运动，使所述机械臂带动所述拧丝刀头沿被拧螺丝的轴线方向运动。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述控制模块(540)具体用于通过所述目标模式控制程序调用喂料控制程序、转盘控制程序、拧丝控制程序和输送控制程序中的至少一个，控制拧丝实验设备进行动作，其中，所述喂料控制程序、所述转盘控制程序、所述拧丝控制程序和所述输送控制程序为独立的程序块，所述喂料控制程序用于控制所述拧丝实验设备包括的喂料模块执行螺丝喂料动作，所述转盘控制程序用于控制所述转盘模块执行螺丝运转动作，所述拧丝控制程序用于控制所述拧丝模块执行螺丝拧紧或拧丝动作，所述输送控制程序用于控制所述拧丝实验设备包括的输送模块执行工件输送动作。

7.一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-4中任一项所述的方法。

8.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的方法。

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