CN204229180U

CN204229180U - 多核控制系统

Info

Publication number: CN204229180U
Application number: CN201420689517.1U
Authority: CN
Inventors: 王清泉
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2024-11-17

Abstract

本实用新型提供一种多核控制系统，包括PLC、轴控制器和一个触摸屏，其特征在于，PLC至少为两个；其中，每个PLC均连接有至少一个轴控制器，每个轴控制器与一个单轴机械手连接；所有的PLC同时连接在一个触摸屏上，PLC之间通过数据接口进行数据通讯。根据本实用新型可以省去运动控制单元，避免繁琐的参数设定、程序设计、程序调试过程，省时省工，节约成本。

Description

多核控制系统

技术领域

本实用新型涉及多轴控制系统技术领域，更为具体地，涉及一种多核控制系统。

背景技术

PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，利用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。目前，在多轴设备设计的过程中，通常使用PLC和运动控制模块相连的方法，在多轴设备设计时将每个运动控制模块的参数设置好，并调试完成，然后利用PLC控制运动控制模块实现多轴设备的运动和定位。

但是，在上述传统的多轴设备设计方法中，将运动控制模块与PLC直接相连为一个整体，在设计程序时，这种连接结构会大大增加程序的复杂性，给设计和调试造成相当大的困难；此外，运动控制模块的价格相比PLC控制器的价格也高出很多，大约为PLC控制器价格的2～3倍，因此，传统的多轴设备设计方法不仅会增加设备的调试难度，也导致整体成本较高。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种多核控制系统，以解决传统多轴设备设计中调试难、成本高等问题。

一方面，本实用新型提供一种多核控制系统，包括PLC、轴控制器和一个触摸屏，PLC至少为两个；其中，每个PLC均连接有至少一个轴控制器，每个轴控制器与一个单轴机械手连接；所有的PLC同时连接在一个触摸屏上，PLC之间通过数据接口进行数据通讯。

此外，优选的结构是，每个PLC连接三个轴控制器，分别为X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器，上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动系统中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。

此外，优选的结构是，多核控制系统包括两个PLC和两个XYZ轴运动系统，每个PLC实现对一个XYZ轴运动系统的控制。

此外，优选的结构是，PLC之间通过串行物理接口或以太网接口进行连接。

此外，优选的结构是，串行物理接口为RS232接口、RS422接口或RS485接口。

此外，优选的结构是，分别使用不同的站号标记同时连接在一个触摸屏上的PLC。

另一方面，本实用新型提供一种应用上述多核控制系统的螺丝机双核控制系统，螺丝机包括两个对称设置的XYZ轴运动系统，其中，螺丝机双核控制系统包括两个PLC，每个PLC分别连接X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器，上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动系统中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。

从上面的技术方案可知，本实用新型提供的多核控制系统，能够通过人机交互界面对每个机械手均设计不同的运动数据，由于是多核控制系统，每个轴控制器控制一个方向上的机械手，能够加快数据的处理速度和设备的运行速度。此外，多核控制系统省去了运动控制单元，能够避免繁琐的参数设定、程序设计、程序调试，避免工时浪费，在保证运行速度和精度的同时，节约多轴设备成本，使多轴设备操作更加简单灵活，方便使用。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的多核控制系统的控制原理图；

图2为根据本实用新型实施例的双核控制系统的连接结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的双核控制系统的人机界面连接示意图；

图4为根据本实用新型实施例的螺丝机双核控制系统的结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例的螺丝机双核控制系统的俯视图。

其中的附图标记包括：1、PLC1；2、PLC2；3、触摸屏；4、X1轴机械手；5、X2轴机械手；6、Y1轴机械手；7、Y2轴机械手；8、Z1轴机械手；9、Z2轴机械手。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

对于目前多轴设备设计过程中，由于采用PLC和运动控制模块相结合，造成的调试难、成本高等问题，本实用新型使用多个PLC控制不同方向的多个机械手，各PLC之间通过数据接口进行数据通讯，能够加快数据的处理速度和设备的运行速度，同时省去了运动控制单元，避免繁琐的参数设定、程序设计、程序调试，省时省工、节约成本。

为了详细的描述本实用新型提供的多核控制系统的结构，以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本实用新型实施例的多核控制系统的控制原理结构。

如图1所示，本实用新型提供的多核控制系统包括PLC、一个触摸屏和轴控制器，其中，PLC至少为两个，每个PLC均可连接1～4个轴控制器，每个轴控制器与一个单轴机械手连接，通过轴控制器控制对应的机械手移动，所有的PLC同时连接在一个触摸屏上，多个PLC之间通过数据接口进行数据通讯。

具体地，每个PLC至少连接一个轴控制器，通过轴控制器控制机械手的运动，其中机械手主要包括三种，即X轴机械手、Y轴机械手、Z轴机械手。在多轴设备的机械手较多的情况下，可以通过增加PLC的数量，增加轴控制器的数量，进而控制多个机械手的移动。

在本实用新型的一个具体实施例中，多核控制系统包括两个PLC和两个XYZ轴运动系统，每个PLC实现对一个XYZ轴运行系统的控制，其中，每个PLC连接三个轴控制器，分别为X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器，上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动系统中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接，使用过程中PLC给轴控制器发送指令，通过轴控制器控制单轴机械手的电机运动，进而控制单轴机械手的运动。

在本实用新型的一个实施例中，各PLC之间通过串行物理接口或以太网接口进行连接，串行物理接口为RS232(Recommended Standard 232，推荐标准)接口或RS485接口，或者也可以通过RS422等其它可以实现多个PLC之间的数据通讯功能的连接方式，具体的选择方式可以根据具体的多轴设备要求或投入成本确定。

需要说明的是，在本实用新型的另一个实施例中，分别使用不同的站号标记同时连接在一个触摸屏上的多个PLC，PLC和触摸屏共同形成多轴设备的人机交互系统，多轴设备在运行时，通过PLC控制多个不同方向的机械手，并实时地通过数据接口通讯互相获取各个机械手的运动位置数据，进而根据各个机械手的运动位置数据控制各机械手的移动，同时给出机械手下一步动作的正确指令。

需要说明的是，本实用新型提供的多核控制系统中的各PLC在通过轴控制器控制机械手运动的过程中，还可以同时控制电磁阀、继电器等多轴设备的其他电器元件。

本实用新型通过人机交互界面(即触摸屏)给每个机械手都设计不同的运动数据，由于采用多核控制系统，在多轴设备的运行过程中，每一个PLC均可以控制不同方向的机械手，大大加快了数据的处理速度和多轴设备的运行速度。

作为实例，图2示出了根据本实用新型实施例的双核控制系统的连接结构；图3示出了根据本实用新型实施例的双核控制系统的人机界面连接示意结构。

如图2和图3共同所示，在本实用新型的一个具体实施例中，使用两个PLC实现对六个机械手的控制。为了对称，每个PLC均连接三个轴控制器，通过三个轴控制器，控制三个不同方向的机械手的运动。其中，两个PLC分别标记为PLC1和PLC2，PLC1连接的三个轴控制器分别为X1轴控制器、Y1轴控制器和Z1轴控制器；PLC2连接的三个轴控制器分别为X2轴控制器、Y2轴控制器和Z2轴控制器，两个PLC共控制6个不同方向上的机械手，即X1轴机械手、X2轴机械手、Y1轴机械手、Y2轴机械手、Z1轴机械手和Z2轴机械手，其中，X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器分别与一个XYZ轴运动系统中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。

在该具体实施例中，双核控制系统的人机界面包括触摸屏3、PLC1和PLC2，其中触摸屏3的型号为MT4424TE，两个PLC的串行CMO0接口分别连接触摸屏3的两个不同的串行COM(Component Object Mode，组件对象模型)接口，即两个PLC分别连接触摸屏的串行COM0接口和串行COM1接口。

为了便于操作人员识别辨认不同的PLC，在本实用新型的一个具体实施方式中，分别使用不同的站号标记同时连接在触摸屏上的不同的PLC，通过PLC和触摸屏形成人机交互系统，例如，在图2所示的实施例中，使用PLC1和PLC2对二者进行标记，通过人机交互界面给每个机械手设计不同的位移数据，两个PLC控制六个机械手的移动，大大加快了数据的处理速度和设备的运行速度。

作为上述多核控制系统的一个具体应用，本实用新型还提供一种螺丝机双核控制系统，其中，螺丝机包括两个对称设置的XYZ轴运动系统，螺丝机双核控制系统包括两个PLC，每个PLC分别连接X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器，上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动系统中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。

具体地，图4示出了根据本实用新型实施例的螺丝机双核控制系统的结构；图5示出了本实用新型实施例的螺丝机双核控制系统的俯视结构。

如图4所示和图5共同所示，在本实用新型提供的螺丝机双核控制系统包括两个PLC、一个触摸屏3、六个机械手和六个轴控制器，其中还包括连接用于连接两个PLC的数据接口。

具体地，每个PLC连接三个轴控制器，通过三个轴控制器控制一组机械手的运动，三个轴控制器控制一个XYZ轴运动系统中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手，其中，两个PLC分别为PLC1和PLC2，PLC1连接的三个轴控制器分别为X1轴控制器、Y1轴控制器和Z1轴控制器；PLC2连接的三个轴控制器分别为X2轴控制器、Y2轴控制器和Z2轴控制器，两个PLC共控制6个不同方向的机械手，即X1轴机械手、X2轴机械手、Y1轴机械手、Y2轴机械手、Z1轴机械手、Z2轴机械手，其中X1轴控制器控制X1轴机械手的运动，Y1轴控制器控制Y1轴机械手的运动，以此类推，通过多个轴控制器控制不同方向的机械手进行相应的运动。(在图4和图5的实施例中，X1轴机械手、X2轴机械手、Y1轴机械手、Y2轴机械手、Z1轴机械手、Z2轴机械手分别标记为4、5、6、7、8、9，PLC1和PLC2分别标记为1、2)

需要说明的是，PLC1与PLC2之间可以通过串行物理接口或以太网接口进行数据连接，其中，串行物理接口可以选择RS232接口或RS485接口，或者，也可以通过RS422等其它可以实现两个PLC之间的数据通讯功能的连接方式，根据具体的要求或投入成本进行选择。

上述双核控制系统多轴设备，分别使用不同的站号标记同时连接在触摸屏上的PLC，形成人机交互系统，在多轴设备运作时，通过PLC控制多个不同方向的机械手，能够实时的通过接口通讯互相获取各个机械手的运动位置数据，并根据各个机械手的运动位置数据控制各机械手的移动，给出机械手下一步动作的正确指令。

需要说明的是，本实用新型提供的多核控制系统中的各PLC在通过轴控制器控制机械手的过程中，还可以同时控制多轴设备中的电磁阀、继电器等电器元件，进而控制多轴设备或其生产过程。

通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的多核控制系统能够通过人机交互界面对每个机械手设计不同的数据，由于是多核控制系统，每个控制器控制不同的机械手，加快了数据的处理速度和设备的运行速度。此外，本实用新型能够省去运动控制单元，避免繁琐的参数设定、程序设计、程序调试，以避免工时浪费，能够保证机械手的运行速度和精度，节约设备的成本，使多轴设备的操作更加简单灵活，方便使用。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的多核控制系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的多核控制系统，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims

1.一种多核控制系统，包括PLC、轴控制器和一个触摸屏，其特征在于，所述PLC至少为两个；其中，

每个PLC均连接有至少一个所述轴控制器，每个轴控制器与一个单轴机械手连接；

所有的PLC同时连接在所述一个触摸屏上，所述PLC之间通过数据接口进行数据通讯。

2.如权利要求1所述的多核控制系统，其特征在于，

每个PLC连接三个轴控制器，分别为X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器，上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动系统中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。

3.如权利要求2所述的多核控制系统，其特征在于，

所述多核控制系统包括两个PLC和两个XYZ轴运动系统，每个PLC实现对一个XYZ轴运动系统的控制。

4.如权利要求1所述的多核控制系统，其特征在于，

所述PLC之间通过串行物理接口或以太网接口进行连接。

5.如权利要求4所述的多核控制系统，其特征在于，

所述串行物理接口为RS232接口、RS422接口或RS485接口。

6.如权利要求1所述的多核控制系统，其特征在于，

分别使用不同的站号标记同时连接在所述一个触摸屏上的PLC。

7.一种应用权利要求1所述的多核控制系统的螺丝机双核控制系统，所述螺丝机包括两个对称设置的XYZ轴运动系统，其特征在于，

所述螺丝机双核控制系统包括两个PLC，每个PLC分别连接X轴控制器、Y轴控制器和Z轴控制器，上述三个轴控制器分别与一个XYZ轴运动系统中的X轴机械手、Y轴机械手和Z轴机械手对应连接。