基于双网络架构的机器人协调控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于双网络架构的机器人协调控制系统，包括工装平台（1）、可编程逻辑控制系统（2）、第一工业机器人（3）及第二工业机器人（4）；第一工业机器人及第二工业机器人通过不同接口连可编程逻辑控制系统，使可编程逻辑控制系统通过不同通信网络控制第一工业机器人及第二工业机器人；工装平台连可编程逻辑控制系统。可编程逻辑控制系统包括可编程逻辑控制器（21）、交换机（22）及人机交互界面（23）；可编程逻辑控制器通过第一通信网络连交换机，交换机连第一工业机器人、人机交互界面及工控机；可编程逻辑控制器通过第二网络协议连第二工业机器人。本实用新型专利技术能解决采用不同接口的机器人共存时的协调控制问题。

Robot Coordination Control System Based on Dual Network Architecture

【技术实现步骤摘要】
基于双网络架构的机器人协调控制系统
本技术涉及一种工业控制设备，尤其涉及一种基于双网络架构的机器人协调控制系统。
技术介绍
目前，汽车生产线一般都使用统一接口的机器人，其优点是控制系统架构简单、程序设计标准，机器人作业时间也可得到有效控制。但是，一旦出现接口故障，生产线将面临停线的风险。要做到迅速恢复生产，或为提升生产线的运行效力，作为备用装备启用，需要快速做到相应模块的更换，对现有技术的汽车生产线要求较高，实现难度较大。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于双网络架构的机器人协调控制系统，能解决采用不同通信接口的机器人共存时的协调控制问题。本技术是这样实现的：一种基于双网络架构的机器人协调控制系统，包括工装平台、可编程逻辑控制系统、第一工业机器人及第二工业机器人；第一工业机器人及第二工业机器人为采用不同接口的工业机器人并分别通过不同接口连接到可编程逻辑控制系统，使可编程逻辑控制系统通过不同的通信网络分别控制第一工业机器人及第二工业机器人；工装平台与可编程逻辑控制系统连接。所述的可编程逻辑控制系统包括可编程逻辑控制器、交换机及人机交互界面；可编程逻辑控制器通过第一通信网络与交换机连接，交换机与第一工业机器人、人机交互界面及工控机连接；可编程逻辑控制器通过第二通信网络与第二工业机器人连接。所述的可编程逻辑控制器设有带支持TCP/IP协议、RJ45网络接口的网卡和基于CAN总线的设备网网卡。所述的第一工业机器人包括第一机器人本体及第一机器人控制器，第一机器人本体通过第一机器人控制器与交换机连接并经第一通信网络连接到可编程逻辑控制器。所述的第一通信网络为以太网。所述的第二工业机器人包括第二机器人本体及第二机器人控制器，第二机器人本体通过第二机器人控制器经第二通信网络连接到可编程逻辑控制器。所述的第二通信网络为设备网。所述的工装平台为工控机。本技术与现有技术相比，具有如下有益效果：1、本技术将两台不同接口的工业机器人通过两种不同的通信方式实现控制，采用紧凑结构程序控制模式，通过可编程逻辑控制系统实现两台工业机器人的柔性化协调作业。2、本技术的系统高效集成，控制程序采用结构化程序设计，通过子程序或功能块间的调用来实现系统功能，形成了作为工厂整体架构的最底层——过程控制层的一种模式，是工厂数字化、网络化、智能化解决方案的一种创新。本技术能解决采用不同通信接口的机器人共存时的协调控制问题，能在出现接口故障时迅速恢复生产，提高了生产效率。附图说明图1是本技术基于双网络架构的机器人协调控制系统的原理图。图中，1工装平台，2可编程逻辑控制系统，21可编程逻辑控制器（PLC），22交换机，23人机交互界面，3第一工业机器人，31第一机器人本体，32第一机器人控制器，4第二工业机器人，41第二机器人本体，42第二机器人控制器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。请参见附图1，一种基于双网络架构的机器人协调控制系统，包括工装平台1、可编程逻辑控制系统（PLC系统）2、第一工业机器人3及第二工业机器人4；第一工业机器人3及第二工业机器人4为采用不同接口的工业机器人并分别通过不同接口连接到可编程逻辑控制系统2，使可编程逻辑控制系统2通过不同的通信网络分别控制第一工业机器人3及第二工业机器人4；工装平台1与可编程逻辑控制系统2连接，构成双网混合的系统控制架构，使两台不同接口不同型号的工业机器人分别通过PLC程序柔性化协调控制；优选的，本技术可根据使用需求扩展两个以上不同的接口，并通过双网络架构实现对更多工业机器人的控制。所述的可编程逻辑控制系统2包括可编程逻辑控制器21、交换机22及人机交互界面23；可编程逻辑控制器21通过第一通信网络与交换机22连接，交换机22与第一工业机器人3、人机交互界面23及工控机1连接；可编程逻辑控制器21通过第二通信网络与第二工业机器人4连接。可编程逻辑控制系统2集成了相关工业互联网、控制、机器人等技术，包括：网络互联、系统组态、人机界面设计、组合工装监控，能实现生产现场全部功能。所述的可编程逻辑控制器21设有带支持TCP/IP协议、RJ45网络接口的网卡（通讯速率10/100Mb/s）和基于CAN总线的设备网（DeviceNet）网卡，并通过最少的硬接线控制所有的输入/输出信号，安全信号通过安全输入/输出端口传输。不同的网卡对应不同的网络通信协议，从而控制采用不同接口的第一工业机器人3和第二工业机器人4，优选的，可采用以太网Ethernet传输控制协议/网际协议（TCP/IP）和设备网（DeviceNet）网络协议，以太网传输控制协议/网际协议用于网络内部或网际间的通信，完成操作与控制。设备网（DeviceNet）网络协议使用生产者/消费者（Producer/Consumer）的通信模式，允许网络上的所有节点同时存取同一数据，通讯波特率250Kbps，实现数据通信和指令传输。所述的第一工业机器人3包括第一机器人本体31及第一机器人控制器32，第一机器人本体31通过第一机器人控制器32与交换机22连接并经第一通信网络连接到可编程逻辑控制器21，优选的，第一通信网络可采用以太网。所述的第二工业机器人4包括第二机器人本体41及第二机器人控制器42，第二机器人本体41通过第二机器人控制器42经第二通信网络连接到可编程逻辑控制器21，优选的，第二通信网络可采用设备网（DeviceNet）网络。所述的工装平台1可采用工控机，优选的，工控机可采用双处理器架构，安全集成等级达到SIL3，使控制系统的可靠性高。使用时，通过人机交互界面23启动控制，通过通信网络协议与其中一台工业机器人建立通信连接，可控制工业机器人报警复位（Faultreset）、程序号选择（PNS）等，通过请求应答信号（启动Start、使能ENBL、PN滤波PNSTROBE、自动操作开始PROD_START、命令使能信号输出CMDENBL、系统准备完毕输出SYSRDY、证实信号ACK、信号数确认输出SNACK等），实现可编程逻辑控制系统对其中一台工业机器人轨迹的精确控制。当该工业机器人发生接口故障时，可通过人机交互界面23启动另一台工业机器人，通过一个人机交互界面23大大减少了接线量，并实现了多网络形态下两台机器人的柔性化协调控制。可编程逻辑控制器21可扩展更多的网络接口以控制更多的工业机器人，其控制原理与双网络架构相同，本技术不再赘述，在扩展更多工业机器人时，工业机器人将通过以太网Ethernet与交换机22进行连接。以上仅为本技术的较佳实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围，因此，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双网络架构的机器人协调控制系统，其特征是：包括工装平台（1）、可编程逻辑控制系统（2）、第一工业机器人（3）及第二工业机器人（4）；第一工业机器人（3）及第二工业机器人（4）为采用不同接口的工业机器人并分别通过不同接口连接到可编程逻辑控制系统（2），使可编程逻辑控制系统（2）通过不同的通信网络分别控制第一工业机器人（3）及第二工业机器人（4）；工装平台（1）与可编程逻辑控制系统（2）连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于双网络架构的机器人协调控制系统，其特征是：包括工装平台（1）、可编程逻辑控制系统（2）、第一工业机器人（3）及第二工业机器人（4）；第一工业机器人（3）及第二工业机器人（4）为采用不同接口的工业机器人并分别通过不同接口连接到可编程逻辑控制系统（2），使可编程逻辑控制系统（2）通过不同的通信网络分别控制第一工业机器人（3）及第二工业机器人（4）；工装平台（1）与可编程逻辑控制系统（2）连接。2.根据权利要求1所述的基于双网络架构的机器人协调控制系统，其特征是：所述的可编程逻辑控制系统（2）包括可编程逻辑控制器（21）、交换机（22）及人机交互界面（23）；可编程逻辑控制器（21）通过第一通信网络与交换机（22）连接，交换机（22）与第一工业机器人（3）、人机交互界面（23）及工装平台（1）连接；可编程逻辑控制器（21）通过第二通信网络与第二工业机器人（4）连接。3.根据权利要求2所述的基于双网络架构的机器人协调控制系统，其特征是：所述的可编程逻辑控制器（21）设有带支持T...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晓强，陆辰一，陈鑫，
申请(专利权)人：上汽大通汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31