一种自适应轨道行走小车的控制系统和控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种工业自动控制的技术领域，更具体地，涉及一种自适应轨道行走小车的控制系统和控制方法，包括行走于轨道上的小车、设于小车的控制箱、控制箱设有PLC控制系统，还包括与PLC控制系统电连接用于检测轨道状态的检测装置、与PLC控制系统电连接用于小车自适应轨道的调节装置及与PLC控制系统电连接用于驱动小车行走的驱动装置；所述PLC控制系统依据检测装置输入的检测信号判断轨道状态并控制调节装置实现小车的自适应轨道的调整。所述调节装置包括用于变形轨道的辅助装置、转弯处的转向装置，本发明专利技术还提供判断轨道变形的方法以及相应的处理方法，判断迅速，定位准确，无需人工协助，有效避免因轨道变形导致的小车前进受阻，实现小车的正常行走。

Control system and control method of an adaptive track trolley

The invention provides a technical field of industrial automatic control, and more specifically relates to a control system and control method of an adaptive traveling trolley, including a trolley on the track, a control box on the trolley, a control box equipped with a PLC control system, and an electric connection with the PLC control system for detecting the track shape. The state detection device, the adjusting device for the self-adaptive track of the trolley connected with the PLC control system and the driving device for driving the trolley traveling by the electric connection with the PLC control system. The PLC control system judges the state of the track according to the detection signal input from the detection device and controls the adjusting device to realize the self-adaptive track adjustment of the trolley. Whole. The adjusting device includes an auxiliary device for deforming track and a steering device at turning point. The invention also provides a method for judging the deformation of track and a corresponding processing method. The method has the advantages of rapid judgment, accurate positioning and no need for manual assistance, effectively avoiding the obstacle of the trolley due to the deformation of track and realizing the normal walking of the trolley.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应轨道行走小车的控制系统和控制方法
本专利技术涉及工业自动控制的
，更具体地，涉及一种自适应轨道行走小车的控制系统和控制方法。
技术介绍
室内自动化养殖投饵大范围使用轨道小车作为行走机构，由于地形、环境的影响，一般的行走导轨距离都比较长，而轨道由于制造、安装误差，使轨道小车的轮子易出现悬空、打滑等问题，从而影响后续运行的持续性。目前，当轨道小车遇到轨道变形时，轨道后轮被悬空或者抓地力不足导致后轮打滑。此时，需要人工去推动轨道小车协助其度过变形处，这样做会影响生产效率和增加工人的劳动。当轨道小车所处的轨道很高时，就更加难以进行人工协助。机械结构型的自适应系统可以协助小车度过变形处，但是结构不紧凑，造价成本高，重量增加，适应稳定时间长。CN201110271422.9公开了一种多自由度轨道小车的速度控制跟踪方法和系统，该PLC控制系统和方法解决了机动游乐场设施领域的速度控制与跟踪方法，通过计算轨道小车运行的实际参数与预先设定的轨道目标参数的差值来实现速度控制和快速跟踪，但是该PLC控制系统和方法没有解决如何判断轨道变形和处理方法，小车可能因重载引起轨道变形从而导致小车前进受阻；CN201310557739.8公开了一种轨道小车自动调速控制方法，但是该装置和方法没有提供解决如何判断悬空轨道变形和处理方法；CN201310318476.5公开一种轨道小车的智能控制系统与方法，这种控制方法解决了医院内部物流传送轨道小车在悬空轨道的运动控制和转轨问题，但是没有解决如何判断轨道变形和处理方法；CN201710343818.7公开了一种自适应轨道小车，解决了自适应轨道小车的结构问题，但是该装置没有解决如何判断轨道变形和如何做出相应的控制操作的控制系统和方法。本专利技术提供了一种通过微电子的自动控制来控制轨道小车自适应轨道变形的控制系统和方法。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供及一种自适应轨道行走小车的控制系统和控制方法，提供判断轨道变形的方法以及相应的处理方法，有效避免因轨道变形导致的小车前进受阻。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种自适应轨道行走小车的控制系统，包括行走于轨道上的小车、设于小车的控制箱、控制箱设有PLC控制系统，还包括与PLC控制系统电连接用于检测轨道状态的检测装置、与PLC控制系统电连接用于小车自适应轨道的调节装置及与PLC控制系统电连接用于驱动小车行走的驱动装置；所述PLC控制系统依据检测装置输入的检测信号判断轨道状态并控制调节装置实现小车的自适应轨道的调整。所述的调节装置包括设于小车车尾的用于自适应变形轨道的辅助装置、设于小车底部的用于电控自适应转弯轨道的转向装置、所述驱动装置为设于小车底部的通过变频器与PLC控制系统电连接的驱动电机。所述的小车包括后轮和前轮；所述检测装置包括同规格的第一编码器和第二编码器，所述的第一编码器和第二编码器分别安装于所述小车一侧的后轮和前轮上。所述的检测装置还包括设于所述小车车头的第一红外传感器及第二红外线传感器，所述第一红外传感器及第二红外线传感器分别安装于小车车头的两侧并与轨道的两侧对应；所述轨道的起点和终点处分别设有轨道起点挡片及轨道终点挡片，轨道起点挡片和轨道终点挡片设于对应第二红外线传感器所在侧的轨道；轨道转弯处的开始点和结束点设有转弯起点挡片及转弯终点挡片，转弯起点挡片及转弯终点挡片设于对应第一红外传感器所在侧的轨道。所述的PLC控制系统的输入端包括I0.0、I0.1、I0.3、I0.4、I1.0、I1.1，输出端包括Q0.0、Q0.1；所述的第一编码器和第二编码器为同规格的AB相编码器，第一编码器A、B相脉冲输出端分别接PLC控制系统的I0.0和I0.1输入端，第二编码器A、B相脉冲输出端分别接PLC控制系统的I0.3和I0.4输入端；第一红外传感器的开关量输出端接PLC控制系统的开关量输入端I1.0，第二红外线传感器的开关量输出端接PLC控制系统的开关量输入端I1.1；PLC控制系统的输出端Q0.0通过接触器KM1控制转向装置，PLC控制系统的输出端Q0.1通过接触器KM2控制辅助装置。一种自适应轨道行走小车的控制方法，所述的控制方法具体包括以下步骤：步骤1：启动小车从轨道起点开始行走，同时启动第一编码器和第二编码器分别开始采集后轮和前轮的数据信号；步骤2：第一编码器和第二编码器将采集的数据信号转为脉冲信号传送至PLC控制系统，PLC控制系统统计第一编码器的脉冲个数和第二编码器的脉冲个数；步骤3：PLC控制系统根据步骤2中第一编码器的脉冲个数和第二编码器的脉冲个数计算后轮和前轮之间转动的角位移差；步骤4：PLC控制系统根据步骤3中角位移差计算结果的绝对值判断轨道变形状态；轨道变形，记为“1”；轨道未变形，记为“0”；步骤5：当步骤4中记为“1”时，PLC控制系统向Q0.1输出高电平，接触器KM2接通，通过KM2开启辅助装置实现辅助动作；当记为“0”时，Q0.0输出低电平，KM2处于断开状态，辅助装置停止辅助动作；步骤6：PLC控制系统同时对步骤2中对第一编码器编码器和第二编码器的脉冲个数清零；重复执行步骤1-6直至小车到达轨道终点停止行走，此时第一编码器和第二编码器停止采集数据信号。所述步骤4中轨道变形状态的判断方法如下：PLC控制系统将步骤3中角位移差的绝对值与设定角位移差比较，得到一个比较值；当所述比较值为小于零值时则认为所述角位移差在设定角位移差范围之内，记为“0”，轨道未变形；当所述比较值大于零值时认为所述角位移差超出设定角位移差的范围，记为“1”，轨道变形。所述的自适应轨道行走小车的控制方法还包括：PLC控制系统接收第一红外传感器对转弯起点挡片的识别信号，PLC控制系统根据转弯起点挡片的识别信号，向Q0.0输出高电平，接触器KM1接通控制启动转向装置执行转弯动作；PLC控制系统接收第一红外传感器对转弯终点挡片的识别信号，PLC控制系统根据转弯终点挡片的识别信号,向Q0.0输出低电平，接触器KM1处于断开状态控制关闭转向装置停止转弯动作。所述的自适应轨道行走小车的控制方法还包括：PLC控制系统接收第二红外传感器对轨道起点挡片的识别信号，PLC控制系统根据轨道起点挡片的识别信号控制变频器启动驱动电机使得小车行走；PLC控制系统接收第二红外传感器对轨道终点挡片的识别信号，PLC控制系统根据轨道终点挡片的识别信号控制变频器关闭驱动电机使得小车停止。所述的控制系统还包括与PLC控制系统进行双向通讯的上位机，所述的上位机为与PLC控制系统电连接的触摸屏；PLC控制系统将小车的运行状态通过串行通讯传送给触摸屏，触摸屏用于PLC控制系统的参数设置和当前状态监控。与现有技术相比，有益效果是：本专利技术的一种自适应轨道行走小车的控制系统依据检测装置输入的检测信号可以判断判断轨道状态，并依据相应的轨道状态控制调节装置实现小车的自适应轨道的调整：1）PLC控制系统根据第一编码器和第二编码器信号计算后轮和前轮之间的角位移差，将所述的角位移差与设定的角位移差比较得一个比较值，根据比较值判断小车所在的轨道是否变形，提供有效的轨道变形判断方法；2）PLC控制系统根据上述的轨道变形判断结果启用和收回所述的辅助装置，实现在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应轨道行走小车的控制系统，其特征在于，包括行走于轨道（2）上的小车（10）、设于小车（10）的控制箱（7）、控制箱（7）设有PLC控制系统，还包括与PLC控制系统电连接用于检测轨道（2）状态的检测装置、与PLC控制系统电连接用于小车自适应轨道的调节装置及与PLC控制系统电连接用于驱动小车行走的驱动装置；所述PLC控制系统依据检测装置输入的检测信号判断轨道（2）状态并控制调节装置实现小车（10）的自适应轨道的调整。

【技术特征摘要】
1.一种自适应轨道行走小车的控制系统，其特征在于，包括行走于轨道（2）上的小车（10）、设于小车（10）的控制箱（7）、控制箱（7）设有PLC控制系统，还包括与PLC控制系统电连接用于检测轨道（2）状态的检测装置、与PLC控制系统电连接用于小车自适应轨道的调节装置及与PLC控制系统电连接用于驱动小车行走的驱动装置；所述PLC控制系统依据检测装置输入的检测信号判断轨道（2）状态并控制调节装置实现小车（10）的自适应轨道的调整。2.根据权利要求1所述的一种自适应轨道行走小车的控制系统，其特征在于，所述的调节装置包括设于小车（10）车尾的用于自适应变形轨道的辅助装置（11）、设于小车（10）底部的用于电控自适应转弯轨道的转向装置（8）、所述驱动装置为设于小车（10）底部的通过变频器与PLC控制系统电连接的驱动电机（9）。3.根据权利要求2所述的一种自适应轨道行走小车的控制系统，其特征在于，所述的小车（10）包括后轮（1）和前轮（4）；所述检测装置包括同规格的第一编码器（3）和第二编码器（12），所述的第一编码器（3）和第二编码器（12）分别安装于所述小车（10）一侧的后轮（1）和前轮（4）上。4.根据权利要求3所述的一种自适应轨道行走小车的控制系统，其特征在于，所述的检测装置还包括设于所述小车（10）车头的第一红外传感器（5）及第二红外线传感器（6），所述第一红外传感器（5）及第二红外线传感器（6）分别安装于小车（10）车头的两侧并与轨道（2）的两侧对应；所述轨道的起点和终点处分别设有轨道起点挡片及轨道终点挡片，轨道起点挡片和轨道终点挡片设于对应第二红外线传感器（6）所在侧的轨道；轨道转弯处的开始点和结束点设有转弯起点挡片及转弯终点挡片，转弯起点挡片及转弯终点挡片设于对应第一红外传感器（5）所在侧的轨道。5.根据权利要求4所述的一种自适应轨道行走小车的控制系统，其特征在于，所述的PLC控制系统的输入端包括I0.0、I0.1、I0.3、I0.4、I1.0、I1.1，输出端包括Q0.0、Q0.1；所述的第一编码器（3）和第二编码器（12）为同规格的AB相编码器，第一编码器（3）A、B相脉冲输出端分别接PLC控制系统的I0.0和I0.1输入端，第二编码器（12）A、B相脉冲输出端分别接PLC控制系统的I0.3和I0.4输入端；第一红外传感器（6）的开关量输出端接PLC控制系统的开关量输入端I1.0，第二红外线传感器（5）的开关量输出端接PLC控制系统的开关量输入端I1.1；PLC控制系统的输出端Q0.0通过接触器KM1控制转向装置（8），PLC控制系统的输出端Q0.1通过接触器KM2控制辅助装置（11）。6.根据权利要求5所述的一种自适应轨道行走小车的控制方法，其特征在于，所述的控制方法具体包括以下步骤：步骤1：启动小车从轨道起点开始行走，同时启动第一编码器（3）和第二编码器（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞国燕，黄庆文，谢贵亮，莫晓飞，黄伟锋，罗艳媚，刘信鹏，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：广东,44