一种基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种系统采集触摸屏上的控制命令，通过通讯协议发送给可编程控制器，再通过伺服驱动单元控制伺服电机的运转，实现触摸屏虚拟按健替代传统实体按钮开关的基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统，并且本系统的触屏操作模式也可推广应用于复杂设备的电控系统中。触摸屏采用向导式的操作界面，在一级界面完成操作并检测到一级机构已运转到位后，方可跳转至二级界面进行二级操作，以此类推完成三级操作；每一级的操作均采用一键联动运行，当需要对设备单独控制时，可切换至单动界面进行点动操作。

A servo control system based on PLC and touch screen

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统
本专利技术涉及一种系统采集触摸屏上的控制命令，通过通讯协议发送给可编程控制器，再通过伺服驱动单元控制伺服电机的运转，实现触摸屏虚拟按健替代传统实体按钮开关的基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统，并且本系统的触屏操作模式也可推广应用于复杂设备的电控系统中。
技术介绍
多级升降转台的控制系统，传统的做法是通过操作台上设置的按钮、选择开关等实体元件，将控制命令输入到可编程控制器，通过控制器一系列复杂的逻辑运算和处理后，输出给驱动单元，最终实现设备的运转。这种操作方式虽然设计难度小、制造成本低，但对操作人员的专业技能要求高、误操作的可能性极大。CN107717182A、名称“一种基于PLC和触摸屏的马鞍形焊缝焊接控制系统”，其系统包括触摸屏、PLC、伺服控制单元及伺服电机等，用户在触摸屏界面输入相关参数，PLC将数据传输给伺服驱动单元，实现对马鞍形焊接轨迹的运动控制。该公开文献的控制对象与本专利技术不同，不具备模拟动画、数据、状态显示功能，更不具备触摸屏给定操作命令功能。在《基于触摸屏与PLC的自动镗铣床控制系统研究》论文中，其系统以镗铣床的工作原理为研究对象，将PLC与触摸屏相结合，设计了多窗口操作画面。该论文研究的控制对象与本专利技术不同，不具备模拟动画显示功能，更不具备触摸屏多级操作界面跳转保护功能。
技术实现思路
设计目的：避免
技术介绍
中的不足之处，设计一种系统采集触摸屏上的控制命令，通过通讯协议发送给可编程控制器，再通过伺服驱动单元控制伺服电机的运转，实现触摸屏虚拟按健替代传统实体按钮开关的基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统，并且本系统的触屏操作模式也可推广应用于复杂设备的电控系统中。设计方案：为了实现上述设计目的。本专利技术触摸屏采用向导式的操作界面，在一级界面完成操作并检测到一级机构已运转到位后，方可跳转至二级界面进行二级操作，以此类推完成三级操作；每一级的操作均采用一键联动运行，当需要对设备单独控制时，可切换至单动界面进行点动操作，采用这种向导式的操作模式目的：既降低了操作难度，也降低了误操作的风险。其次，在每一级操作界面均设计有模拟动画，能根据设备的运行工况和检测到的数据信息，实时显示设备的运转动画；相比传统的文本框显示运行状态，这种模拟动画显示方式能更直观的反映设备的运转状态。在系统设计上，多级升降转台主体结构如图1所示，系统共由12组主要部件组成，各总成部件共同作用完成系统功能。本方案所涉及的电控系统工作原理如图2所示。在触摸屏上给定盖板打开（关闭）操作指令，通过通讯协议将操作指令经由交换机发送给可编程控制器Ⅰ，控制器内部进行一系列逻辑运算后，输出模块驱动左、右盖板正转（反转）接触器吸合，盖板电机得电启动，盖板打开（关闭）。在触摸屏上给定一维上升操作指令，通过通讯协议将操作指令经由交换机发送给可编程控制器Ⅱ，控制器内部进行一系列逻辑运算后，驱动一级构架升降油缸顶升，油缸升至高行程位置时，一级构架锁销油缸开始伸出，当检测到锁销锁定到位后才表示一维上升到位。一维下降时，按照上升流程倒序反向执行。在触摸屏上给定三维上升操作指令，通过通讯协议将操作指令经由交换机发送给可编程控制器Ⅱ，控制器内部进行一系列逻辑运算后，先驱动一级构架升降油缸顶升，油缸升至高行程位置时，一级构架锁销油缸开始伸出，检测到锁销锁定到位后，再驱动二级构架升降油缸顶升，通过三级构架升降钢丝绳带动三级构架同时上升，待二级油缸顶升到高行程位置时，二级、三级构架锁销油缸同时伸出；检测到锁销锁定到位后，最后再驱动转台升降油缸顶升，油缸升至高行程位置时，转台锁销油缸开始伸出。当检测到转台锁销锁定到位后才表示三维上升到位。三维下降时，按照上升流程倒序反向执行。在触摸屏上分别给定上回转角度（速度）、下回转角度（速度）及翻转角度的操作指令，通过通讯协议将操作指令经由交换机发送给可编程控制器1，控制器内部进行一系列逻辑运算后，分别驱动各机构的伺服控制器，最终驱动伺服电机按照设定角度（速度）运行。可编程控制器Ⅱ检测到有油缸动作的指令时，输出模块会驱动泵站启停接触器吸合，泵站电机得电，油缸才会动作。本专利技术与
技术介绍
相比，一是采用向导式的操作界面，操作简单，降低了误操作的几率；二是一键式联动运行模式，智能化程度高，提升了系统的可靠性；三是触摸屏各级操作界面的模拟动画视图，高度了还原设备的真实运转状态，有利于操作人员对设备运转情况的把控；四是系统驱动单元配置伺服驱动器和伺服电机，提高了设备运转精度；五是转台动态组合可实现三轴空间坐标，具有持续运转和运转至固定角度两种运行模式；六是转台工作姿态可单独使用或组合使用，具有联动和单动两种操作模式。附图说明图1是基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统中电控系统工作原理图示意图。图2是基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统中触摸屏操作流程示意图。图3是基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统中多级升降转台顶升状态示意图。其中1-一级构架升降油缸2-一级构架锁定装置3-一级构架4-二级构架锁定装置5-二级构架6-三级构架锁定装置7-三级构架升降钢丝绳滑轮组8-三级构架9-多方位姿态组合式转台10-转台升降装置11-二级构架升降油缸12-液压及电气控制系统13-地坑14-连接座15-导向稳定轮16-锁定孔17-环形导轨18-滚轮19-转盘20-转台。图4是基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统中触摸屏盖板联动控制示意图。图5是图3仰视看升降油缸分布结构示意图。具体实施方式实施例1：参照附图1-4。一种基于PLC和触摸屏的多级升降转台，包括液压及电气控制系统12，一级构架升降油缸1倒装在一级构架3内，缸体与一级构架3底部的连接座14连接，缸杆与地坑底部安装座连接，一级构架锁定装置2安装在地坑13边沿，一级构架锁定装置2中的插销与一级构架3侧部的锁定孔16配合，位于连接座14侧部的导向稳定轮15与地坑13壁滚动配合；二级构架5套装在一级构架3内侧，二级构架升降油缸11倒装在二级构架5内，缸体与二级构架5底部连接，缸杆与连接座14连接，二级构架锁定装置4安装在一级架构3顶部，二级构架锁定装置4中的插销与二级构架5侧部的锁定孔16配合，位于二级构架5底部的导向稳定轮15与一级架构3内壁滚动配合；三级构架8套装在二级构架5内侧，三级构架升降钢丝绳滑轮组7中的钢丝绳一端固定在连接座14，另一端通过设置在二级构架5顶部的滑轮组与三级构架8相连接，三级构架锁定装置6安装在二级构架5顶部，三级构架锁定装置6中的插销与三级构架8侧部的锁定孔16配合，位于三级构架8底部的导向稳定轮15与二级架构5内壁滚动配合；转台升降装置10套装在三级构架8内侧，由三级构架8支撑；多方位姿态组合式转台9位于三级构架8上端面，可在三级构架8上连续转动。一级构架升降油缸1设置有4组，用于顶升一级构架3；二级构架升降油缸11设置有4组，用于顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统，其特征是：触摸屏采用向导式的操作界面，在一级界面完成操作并检测到一级机构已运转到位后，方可跳转至二级界面进行二级操作，以此类推完成三级操作；每一级的操作均采用一键联动运行，当需要对设备单独控制时，可切换至单动界面进行点动操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统，其特征是：触摸屏采用向导式的操作界面，在一级界面完成操作并检测到一级机构已运转到位后，方可跳转至二级界面进行二级操作，以此类推完成三级操作；每一级的操作均采用一键联动运行，当需要对设备单独控制时，可切换至单动界面进行点动操作。


2.根据权利要求1所述的基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统，其特征是：在触摸屏上给定盖板打开或关闭操作指令，通过通讯协议将操作指令经由交换机发送给可编程控制器Ⅰ，控制器内部进行一系列逻辑运算后，输出模块驱动左、右盖板正转或反转接触器吸合，盖板电机得电启动，盖板打开或关闭。


3.根据权利要求1所述的基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统，其特征是：在触摸屏上给定一维上升操作指令，通过通讯协议将操作指令经由交换机发送给可编程控制器Ⅱ，控制器内部进行一系列逻辑运算后，驱动一级构架升降油缸顶升，油缸升至高行程位置时，一级构架锁销油缸开始伸出，当检测到锁销锁定到位后才表示一维上升到位，一维下降时，按照上升流程倒序反向执行。


4.根据权利要求1所述的基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统，其特征是：在触摸屏上给定三维上升操作指令，通过通讯协议将操作指令经由交换机发送给可编程控制器Ⅱ，控制器内部进行一系列逻辑运算后，先驱动一级构架升降油缸顶升，油缸升至高行程位置时，一级构架锁销油缸开始伸出，检测到锁销锁定到位后，再驱动二级构架升降油缸顶升，通过三级构架升降钢丝绳带动三级构架同时上升，待二级油缸顶升到高行程位置时，二级、三级构架锁销油缸同时伸出；检测到锁销锁定到位后，最后再驱动转台升降油缸顶升，油缸升至高行程位置时，转台锁销油缸开始伸出，当检测到转台锁销锁定到位后才表示三维上升到位，三维下降时，按照上升流程倒序反向执行。


5.根据权利要求1所述的基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统，其特征是：在触摸屏上分别给定上回转角度（速度）、下回转角度（速度）及翻转角度的操作指令，通过通讯协议将操作指令经由交换机发送给可编程控制器Ⅰ，控制器内部进行一系列逻辑运算后，分别驱动各机构的伺服控制器，最终驱动伺服电机按照设定角度（速度）运行。


6.根据权利要求1所述的基于PLC和触摸屏的多级升降转台伺服控制系统，其特征是：可编程控制器Ⅱ检测到有油缸动作的指令时，输出模块会驱动泵站启停接触器吸合，泵站电机得电，油缸才会动作。


7.一种基于PLC和触摸屏的多级升降转台，包括液压及电气控制系统（12），其特征是：一级构架升降油缸（1）倒装在一级构架（3）内，缸体与一级构架（3）底部的连接座（...

【专利技术属性】
技术研发人员：马鹏，张宁，胡爱锋，李亚博，赵亚兵，
申请(专利权)人：中铁宝桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61