CN214225734U - 一种双筒送粉器用分时复用运动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种双筒送粉器用分时复用运动控制系统，包括主站，所述主站包括控制器，所述主站通过485总线与从站相连，所述从站包括数字输出模块、数字量输入模块和模拟量输入模块，所述数字输出模块分别与左右电磁阀和左右搅拌电机相连，所述数字量输入模块与远程控制信号相连，所述模拟量输出模块分别与左右流量开关和左右压力开关相连，所述从站还设有左伺服电机和右伺服电机，具有稳定性好、更简便、硬件成本低、灵活性好优点。
Description
技术领域
本公开属于机械制造和送粉器控制系统领域，具体涉及一种双筒送粉器用分时复用运动控制系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
目前，激光熔覆送粉器大多采用PLC控制方法。该方法利用梯形图编写控制程序，通过设置输入与输出的逻辑关系，实现特定的逻辑功能，如转盘电机转动、送气和搅拌等。使用该方法所需的硬件成本高，专用硬件的使用，增加了硬件的成本；灵活性差，部分逻辑无法实现或者实现方式复杂；可视化程度低，人机交互界面对操作人员不够友好。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种双筒送粉器用分时复用运动控制系统，本公开为了解决硬件成本高，专用硬件的使用，增加了硬件的成本，灵活性差，逻辑实现方式复杂，可视化程度低，人机交互界面对操作人员不够友好的技术问题。
根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
一种双筒送粉器用分时复用运动控制系统，包括主站，所述主站包括控制器，所述主站通过485总线与从站相连，所述从站包括数字输出模块、数字量输入模块和模拟量输入模块，所述数字输出模块分别与左右电磁阀和左右搅拌电机相连，所述数字量输入模块与远程控制相连，所述模拟量输出模块分别与左右流量开关和左右压力开关相连，所述从站还设有左伺服电机和右伺服电机。
另外，根据本公开实施例的双筒送粉器用分时复用运动控制系统还可以具有以下附加技术特征：
优选的，所述控制器包括模式选择模块和加密模块，所述模式选择模块与运动控制模块相连，所述运动控制模块分别与输入模块和参数设置模块相连，所述输入模块分别与标定模块、参数设置模块相连，所述控制器还设有电源模块和监控模块。
优选的，所述参数设置模块包括用户配置模块和开发者设置模块，其中用户配置模块设置送粉器左右桶气路的最大气流量、最低气压和标定参数，开发者设置模块设置通讯串口参数、电机的减速比参数。
优选的，所述模式选择模块包括本地模式和远程模式，所述模式选择模块通过I/O模块或TCP通信与送粉器相连。
优选的，所述输入模块设有按钮和键盘信号输入键。
优选的，所述标定模块包括测量送粉时间数据表格和质量数据表格。
优选的，所述控制器加密模块与CPU相连。
优选的，所述监控模块与送粉器相连。
优选的，所述用户配置模块和开发者设置模块均设有登录模块。
优选的，所述电源模块电压为24V。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开设置了主站，主站利用命令队列实现RS485总线的分时复用，克服总线负载较大时存在的总线冲突、稳定性差，主站通过读取模拟量输入模块的电压值间接得到气压与气流量值，实现对送粉气体的电子监控，代替传统的用浮子流量计人工读数，更具简便性。相比于传统的送粉器控制装置，所用的硬件成本低，但可以一些实现传统装置实现困难的重要功能监控、加密功能，更加经济且具灵活性。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是本公开的双筒送粉器用分时复用运动控制系统的结构示意图；
图2是本公开的双筒送粉器用分时复用运动控制系统的控制器结构示意图。
附图标记说明:
在图1-图2中，主站1；控制器2；从站3；左伺服电机4；右伺服电机5；数字量输出模块6；数字量输入模块7；模拟量输入模块8；左右压力开关9；左右流量开关10；远程控制信号11；左右搅拌电机12；左右电磁阀13；485总线14；电源模块15；模式选择模块16；加密模块17；输入模块18；运动控制模块19；标定模块20；参数设置模块21；监控模块22。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如图1-2所示，一种双筒送粉器用分时复用运动控制系统，包括主站1，所述主站1包括控制器2，所述主站1通过485总线14与从站3相连，所述从站3包括数字输出模块、数字量输入模块187和模拟量输入模块188，所述数字输出模块分别与左右电磁阀13和左右搅拌电机12相连，所述数字量输入模块187与远程控制11相连，所述模拟量输出模块分别与左右流量开关10和左右压力开关9相连，所述从站3还设有左伺服电机4和右伺服电机5。
控制器2包括模式选择模块16和加密模块17，所述模式选择模块16与运动控制模块19相连，所述运动控制模块19分别与输入模块18和参数设置模块21相连，所述输入模块18分别与标定模块、参数设置模块21相连，所述控制器2还设有电源模块15和监控模块22。参数设置模块21包括用户配置模块和开发者设置模块，其中用户配置模块设置送粉器左右桶气路的最大气流量、最低气压和标定参数，开发者设置模块设置通讯串口参数、电机的减速比参数。模式选择模块16包括本地模式和远程模式，所述模式选择模块16通过I/O模块或TCP通信与送粉器相连。输入模块18设有按钮和键盘信号输入键。标定模块包括测量送粉时间数据表格和质量数据表格。控制器2加密模块17与CPU相连。监控模块22与送粉器相连。用户配置模块和开发者设置模块均设有登录模块。
本专利的双筒送粉器用分时复用运动控制装置，利用命令队列实现RS485总线14的分时复用，实现转盘转动、送气、搅拌、电机速度回传以及气流量和气压的实时监控等逻辑功能的控制。利用软件编程的方法实现转盘的延时启动、控制器2加密、远程控制11以及送粉器有关的参数设置。将控制程序嵌入至工控屏内，简化传统的控制装置，解决送粉器PLC控制下的硬件成本高、灵活性差以及人机界面不友好等问题。
双筒送粉器用分时复用运动控制装置包括控制器2，控制器2被配置为接收并显示送粉器气压与气流量的测量数据，根据气压与气流量的测量结果判断是否超过阈值，若是则启动报警装置，达到实时监控的效果；同时可以控制送粉器进行转盘转动、送气、搅拌、电机速度回传等动作；之外，控制器2提供参数设置、控制器2加密、远程控制11送粉器以及最小二乘法标定等功能。I/O模块及转盘电机即从站3部分，从站3被配置为接收主站1发来的符合modbus标准的报文，并执行与报文对应的动作或者回传主站1所需的数据。
运动控制器2包括输入模块18、控制器2加密模块17、监控模块22、运动控制模块19、标定模块20、参数设置模块21、模式选择模块16以及电源模块15。输入模块18，该模块为其他模块提供按钮与键盘信号输入。控制器2加密模块17，该模块通过读取CPU的ID号，通过md5加密算法生成激活码，实现控制器2的加密，输入正确的激活码方可获得永久使用授权。监控模块22，该模块用于读取并显示送粉器气体的气压与气流量值，若气压与气流量值超过用户设置的阈值，则该模块会显示报警信息，并触发报警器。运动控制模块19，该模块可对送粉器的各个功能模块进行选择，如用户根据需要对标定模块20、搅拌模块等进行选择；并对运动控制界面上的按键进行了定义与设置，用以将按键的输入向系统传递，可控制左右桶粉盘的转速、气路的通断以及搅拌电机的启停；由于操作人员按下按钮的时间是随机的，为了避免总线冲突，采用分时复用RS485总线的方法，实现了对下发指令的时间调度。标定模块20，该模块提供填写测量送粉时间和质量的数据表格，经用户填写测量数据后，通过最小二乘法进行对数据进行拟合，得到转盘转速与送粉速率的函数关系。参数设置模块21，该模块对用户配置界面和开发者设置进行了定义，用户配置界面可选择系统运行的基本参数，包括送粉器左右桶气路的最大气流量和最低气压以及标定等参数的选择；开发者设置专为开发者开放，可允许开发者对通讯串口参数、电机的减速比进行设置。用户配置界面和开发者设置界面都设有登录界面。模式选择模块16，该模块可选择本地模式或者远程模式，远程模式以本地模式的功能为基础，可通过I/O模块或TCP通信向送粉器发送指令信号，送粉器检测到信号，而后送粉器响应指令，以此实现对送粉器的远程控制11。电源模块15，为控制器2提供24V电源供电。
从站3包括两个一体化伺服电机、数字量输出模块6、数字量输入模块187与模拟量输入模块188一体化伺服电机处于运动控制器2控制下，带动粉盘转动并回传电机当前转速。数字量输出模块6处于运动控制器2控制下，控制电磁阀以及搅拌电机的开关。数字量输入模块187由运动控制器2读取输入的高低电平，以实现读取远程控制11信号。模拟量输入模块188由运动控制器2读取输入的模拟量电压，以实现气压与气流量数值的读取。
一种双筒送粉器用分时复用运动控制装置的工作方法，包括如上所述的控制装置，具体包括：输入正确的激活码，激活送粉器的运动控制器2。标定，测得转盘转速与送粉速率的对应关系并验证其送粉的稳定性。进行有关的参数设置，如串口的波特率和减速器的减速比等。
模式选择，根据需要选择本地模式或者远程模式。运动控制，按下相应的按钮，送粉器开始进行对应的运动，运动过程中可由监控模块22界面对送粉器进行监控，若气压与气流量值超过用户设置的阈值，则会显示报警信息，并触发报警器。双筒送粉器用分时复用运动控制装置，利用命令队列实现RS485总线14的分时复用，解决了总线负载较大时存在的总线冲突、稳定性差的问题。通过读取模拟量输入模块188的电压值间接得到气压与气流量值，实现了对送粉气体的电子监控，代替了传统的用浮子流量计人工读数，更具简便性。相比于传统的送粉器控制装置，所用的硬件成本低，可以实现传统装置实现困难的重要功能，如监控、加密功能，更加经济且具灵活性。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种双筒送粉器用分时复用运动控制系统,其特征在于,包括主站，所述主站包括控制器，所述主站通过485总线与从站相连，所述从站包括数字输出模块、数字量输入模块和模拟量输入模块，所述数字输出模块分别与左右电磁阀和左右搅拌电机相连，所述数字量输入模块与远程控制相连，所述模拟量输出模块分别与左右流量开关和左右压力开关相连，所述从站还设有左伺服电机和右伺服电机。
2.根据权利要求1所述的双筒送粉器用分时复用运动控制系统，其特征在于，所述控制器包括模式选择模块和加密模块，所述模式选择模块与运动控制模块相连，所述运动控制模块分别与输入模块和参数设置模块相连，所述输入模块分别与标定模块、参数设置模块相连，所述控制器还设有电源模块和监控模块。
3.根据权利要求2所述的双筒送粉器用分时复用运动控制系统，其特征在于，所述参数设置模块包括用户配置模块和开发者设置模块，其中用户配置模块设置送粉器左右桶气路的最大气流量、最低气压和标定参数，开发者设置模块设置通讯串口参数、电机的减速比参数。
4.根据权利要求2所述的双筒送粉器用分时复用运动控制系统，其特征在于，所述模式选择模块包括本地模式和远程模式，所述模式选择模块通过I/O模块或TCP通信与送粉器相连。
5.根据权利要求2所述的双筒送粉器用分时复用运动控制系统，其特征在于，所述输入模块设有按钮和键盘信号输入键。
6.根据权利要求2所述的双筒送粉器用分时复用运动控制系统，其特征在于，所述标定模块包括测量送粉时间数据表格和质量数据表格。
7.根据权利要求1所述的双筒送粉器用分时复用运动控制系统，其特征在于，所述控制器加密模块与CPU相连。
8.根据权利要求2所述的双筒送粉器用分时复用运动控制系统，其特征在于，所述监控模块与送粉器相连。
9.根据权利要求3所述的双筒送粉器用分时复用运动控制系统，其特征在于，所述用户配置模块和开发者设置模块均设有登录模块。
10.根据权利要求2所述的双筒送粉器用分时复用运动控制系统，其特征在于，所述电源模块电压为24V。
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