一种基于PLC的激光视觉防护系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于PLC的激光视觉防护系统，包括防护控制PLC、串口Zigbee模块和Zigbee片上系统。所述的防护控制PLC通过RS485串口与串口Zigbee模块相连接，串口Zigbee模块与Zigbee片上系统采用Zigbee协议进行无线通讯。采用PLC控制器及无线传输模式，将激光加工的PLC的控制系统与人员的防护装置相连，在人员防护装置防护动作后，再将激光输出信号发送至激光器控制的PLC，保证了系统的防护动作时间，能够满足激光加工现场的人员视觉安全防护。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC的激光视觉防护系统
本技术涉及激光防护控制
，特别涉及一种基于PLC的激光视觉防护系统。
技术介绍
近年来，伴随着我国日新月异的技术革命进程，节能减排，绿色再制造获得了全社会的广泛了解与重点关注。其中，以激光切割，焊接，熔覆为代表的大功率激光工艺技术，凭借优异的性能，合理的成本，广泛的实用性逐渐被广大企事业单位接受。在大功率激光加工过程中，如何保护操作，安全，监管，参观人员的视力以及周边监控成像设备成为行业内的一大难题。在以往的解决方案中：1.佩戴传统的护目镜无法有效及时地切换加工，非加工状态下的透光率。长时间固定安置低透光率的保护镜会极大的弱化非加工时段的识别分辨率。2.封闭设备区间，使用监控设备极大的限制了需要多次对位的加工工艺，使加工过程变得复杂。3.使用传统电焊行业的自动变光切换保护面罩并不适用于大功率激光加工的特点。其“检测强光-切换光栅-延时循环”的工作模式存在安全漏洞，无法满足激光生产严苛的安全要求。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所述问题，本技术提供一种基于PLC的激光视觉防护系统，采用PLC控制器及无线传输模式，将激光加工的PLC的控制系统与人员的防护装置相连，在人员防护装置防护动作后，再将激光输出信号发送至激光器控制的PLC，保证了系统的防护动作时间，能够满足激光加工现场的人员视觉安全防护。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：一种基于PLC的激光视觉防护系统，包括防护控制PLC、串口Zigbee模块和Zigbee片上系统。所述的防护控制PLC通过RS485串口与串口Zigbee模块相连接，串口Zigbee模块与Zigbee片上系统采用Zigbee协议进行无线通讯。所述的防护控制PLC还通过IO端口分别连接激光控制系统的上位机系统PLC和激光器控制PLC，防护控制PLC接收上位机系统PLC发出的激光执行指令，输出防护动作指令并在防护动作执行后再将激光执行指令发送至激光器控制PLC，控制激光器的动作。所述的Zigbee片上系统优选CC2530，其通过IO端口连接防护切换装置的切换信号输入端口，Zigbee片上系统以无线方式接收防护控制PLC的防护动作指令，控制防护切换装置的切换动作。所述的串口Zigbee模块与防护控制PLC进行通讯连接，采用RS485串口数据透传方式将防护控制PLC的控制信息发送出去。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术的一种基于PLC的激光视觉防护系统，采用PLC控制器及无线传输模式，将激光加工的PLC的控制系统与人员的防护装置相连，当人员防护装置完成防护动作后，再将激光输出信号发送至激光器控制的PLC，保证了系统的防护动作时间，能够满足激光加工现场的人员视觉安全防护。2、本技术的一种基于PLC的激光视觉防护系统，采用PLC和Zigbee无线传输方式，节约开发成本，并能满足现场环境。附图说明图1为本技术的一种基于PLC的激光视觉防护系统结构框图；图2为本技术实施例提供的一种基于PLC的激光视觉防护系统结构图；图3为本技术提实施例提供的Zigbee片上系统CC2530电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术提供的具体实施方式进行详细说明。如图1所示，一种基于PLC的激光视觉防护系统，包括防护控制PLC、串口Zigbee模块和Zigbee片上系统。所述的防护控制PLC通过RS485串口与串口Zigbee模块相连接，串口Zigbee模块与Zigbee片上系统采用Zigbee协议进行无线通讯。所述的防护控制PLC还通过IO端口分别连接激光控制系统的上位机系统PLC和激光器控制PLC，防护控制PLC接收上位机系统PLC发出的激光执行指令，输出防护动作指令并在防护动作执行后再将激光执行指令发送至激光器控制PLC，控制激光器的动作。所述的防护控制PLC优选西门子系列PLC。所述的Zigbee片上系统优选CC2530，其通过IO端口连接防护切换装置的切换信号输入端口，Zigbee片上系统以无线方式接收防护控制PLC的防护动作指令，控制防护切换装置的切换动作。所述的串口Zigbee模块与防护控制PLC进行通讯连接，采用RS485串口数据透传方式将防护控制PLC的控制信息发送出去。所述的防护切换装置根据实际需要进行配置，具体实施例：如图2所示，在某激光加工区，操作人员、安全员、监管人员以及参观人员在进入激光加工区时，需要佩戴防护器具，如：焊接防护面罩，除自动变光型焊接防护面罩外，常规的带焊接保护切换的焊接防护面罩一般为电压切换型或手动开关切换型；本实施例中的防护切换装置即为电压切换型或手动开关切换型防护面罩。如图3所示，所述的Zigbee片上系统CC2530是用于2.4-GHz、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案，一种具有可编程功能并内嵌Zigbee协议的装置，其具有P0.0-P0.7、P1.0-P1.7以及P2.34-P2.36多个可编程输出端口，可以进行开关量输出，P1.0和P1.1端口还具有0-20毫安驱动功能。在上述实施例中，将CC2530的可编程管脚P0.0与GND之间连接一个隔离继电器，将隔离继电器的常开触点与防护面罩的手动切换开关或电压切换开关并联，即可实现远程切换控制，即由防护控制PLC直接控制防护面罩的防护切换动作。在本实施例中，由于Zigbee片上系统CC2530体积很小，可以安装于防护面罩上。并且，可以在Zigbee片上系统中设置电源开关，Zigbee片上系统上电状态为有效防护状态，防护控制PLC仅检测上电状态的Zigbee片上系统，当Zigbee片上系统断电时，系统默认与其连接的防护面罩为闲置状态，不进行检测。本技术的一种基于PLC的激光视觉防护系统的具体控制过程为：1.当系统上位机主控PLC对激光器控制PLC输出出光指令时，首先发送至防护控制PLC；2.防护控制PLC发出防护切换指令，通过串口Zigbee模块将信号发送至Zigbee片上系统；3.由Zigbee片上系统的输出端口控制防护切换装置进行切换动作；4.防护切换装置切换后，Zigbee片上系统将切换完成信号返回给防护控制PLC；5.防护控制PLC实时判断防护切换装置是否正常工作，如所有装置都完成了切换，即判断为防护安全状态；6.防护控制PLC将出光信号传输到激光器控制PLC，进行激光驱动输出。以上实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PLC的激光视觉防护系统，其特征在于，包括防护控制PLC、串口Zigbee模块和Zigbee片上系统；所述的防护控制PLC通过RS485串口与串口Zigbee模块相连接，串口Zigbee模块与Zigbee片上系统采用Zigbee协议进行无线通讯；所述的防护控制PLC还通过IO端口分别连接激光控制系统的上位机系统PLC和激光器控制PLC，防护控制PLC接收上位机系统PLC发出的激光执行指令，输出防护动作指令并在防护动作执行后再将激光执行指令发送至激光器控制PLC，控制激光器的动作。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC的激光视觉防护系统，其特征在于，包括防护控制PLC、串口Zigbee模块和Zigbee片上系统；所述的防护控制PLC通过RS485串口与串口Zigbee模块相连接，串口Zigbee模块与Zigbee片上系统采用Zigbee协议进行无线通讯；所述的防护控制PLC还通过IO端口分别连接激光控制系统的上位机系统PLC和激光器控制PLC，防护控制PLC接收上位机系统PLC发出的激光执行指令，输出防护动作指令并在防护动作执行后再将激光执行指令发送至激光器控制P...

【专利技术属性】
技术研发人员：马思春，孟鹤来，
申请(专利权)人：鞍山大族激光技术有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21