集散控制自行小车系统技术方案

本发明专利技术所要解决对技术问题是提高行走小车与这个车间中央控制系统通讯能力以实现小车在流水线上全程反馈和监控。为此，本发明专利技术提出一种集散控制自行小车系统，包括小车模块、轨道及装在轨道内的滑触线和中央控制模块，小车模块通过集电器和滑触线接触，技术方案为，在中央控制器与滑触线之间和在小车控制器与集电器之间均连接有信号放大装置。本发明专利技术相比传统自行小车物流传输系统由于增加了信号放大装置使得信号采集处理能力得到大幅提高，解决了原有系统的控制器因信号采集单元的粗放而处理功能简单的问题。本系统通讯稳定，通讯不会出现中断的现象，小车本体控制完善，自主性强，对信号采集、参数的监控和设置也十分简单方便。

Distributed control self propelled vehicle system

The technical problem of the invention is to improve the communication ability of the walking car and the central control system of the workshop so as to realize the whole process feedback and monitoring of the car on the assembly line. To this end, the invention proposes a distributed control system to the car, including the vehicle module, a track and a sliding contact line and a central control module, car module through the collector and sliding contact line contact, technical scheme, between the central controller and the sliding contact line and between the controller and the electric car set are connected with a signal amplifying device. The present invention compared to traditional car logistics transmission system due to the increase of the signal amplifying device makes the signal acquisition and processing capacity has been greatly improved, to solve the original system controller for signal acquisition unit and the extensive processing function of a simple question. The communication of this system is stable, the communication will not appear interrupted, the car body control is perfect, the independence is strong, and the signal collection, parameter monitoring and setting is also very simple and convenient.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工业物流输送领域。
技术介绍
自行小车是在物流输送系统上比较常见的一种设备。它是通过车体上安装的集电器和装在轨道内的滑触线在移动接触中进行取电，提供给移动的小车，这种取电方式已经是很成熟的技术。但通过滑触线和集电器在滑动接触过程中进行通讯的方式却是一个比较特殊和困难的课题，因为通讯线路的滑触线和供电线路的滑触线都在同一根轨道内平行敷设，并且距离很近，之间仅有绝缘，线体裸露且没有屏蔽防护，而且滑触线和集电器滑动接触时存在很大阻抗(相对常规通讯方式)，滑动过程中接触效果不稳定等因素，使得其通讯的成功率和可靠性很难保证。传统自行小车产品是通过车体上安装的集电器(又称电刷)和装在轨道上的滑触线滑动接触进行取电。地面控制柜内设有主控PLC，小车上一般也装有PLC和变频器，主控PLC通过滑触线传送的是继电控制信号，来控制小车执行相应的工艺动作。但是由于轨道和滑触线的尺寸、安装的要求及经济指标等各方面因素的局限性，使得轨道上的滑触线在数量上有限，通常装有八根滑触线，三根工业电源线、一根地线、三根控制信号线和一根占位信号线。其中三根控制信号线传输的是一种继电器式的控制信号，采集其有电和没电的状态，即“0”(没电)和“1”(有电)两种信号，然后通过这三根控制信号线进行排列组合，形成编码信号用来执行简单的“前进”、“后退”、“上升”、“下降”、“打开”和“关闭”六个动作指令，来控制小车的工作，占位信号线用以向地面控制中心提供工位有车的信息。但是由于信号采集不稳定，而且出错率高，不能法把小车是否完成工作的信息反馈到中央控制器中，只是简单的开环控制，无法执行复杂的带有通讯协议的控制，这样小车响应主控PLC的指令就无法进行全程反馈和监控，更不能传递模拟量的参数，使系统很难形成闭环控制，控制的稳定性和可靠性较差，故障率也比较高。特别是在解决某些生产线上的特殊问题时，有时就束手无策。随着我国各行业现代化步伐的加快，物流输送线自动化程度的不断提高，对产品生产的工艺过程的自动化控制要求也越来越高，传统的PLC继电控制已经无法满足现代生产的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决对技术问题是提高行走小车与这个车间中央控制系统通讯能力以实现小车在流水线上全程反馈和监控。为此，本专利技术提出一种集散控制自行小车系统，包括小车模块、轨道及装在轨道内的滑触线和中央控制模块，其中，中央控制模块包括中央控制器，小车模块包括小车机械动力机构和控制电路，所述小车的控制电路包括小车控制器，小车模块通过集电器和滑触线接触，其特征在于所述中央控制器与滑触线之间还连接有中央控制器信号放大装置，在所述小车控制器与集电器之间也连接有小车信号放大装置。所述与中央控制器和小车连接的信号放大装置的作用是将输入的信号放大后再输出以完成其输入设备和输出设备之间的信号对接问题。由于本专利技术中增加了信号放大装置，使系统的信号采集、识别和处理等通讯能力大大提高，为此本专利技术的进一步改进是在所述小车和导轨上装有编码定位装置。对于较强通讯能力的本专利技术系统有必要增加通讯内容以使整个流水线更精确、更富有效率，这种改进能够精确定位小车位置，这样很方便控制整个流程的进度。本专利技术系统最少需在导轨上设置六根滑触线，其中三根工业电源线、一根接地线和两根通讯线。为了提高系统的安全性，还可以在导轨上再增加两根滑触线作为硬件保护信号线，这样使得整个导轨上有八根滑触线。这增加的两根滑触线可以用来传输校正确认信号、在上述信号中断后发出流水线中断信号(以防止小车碰撞事故)等增加系统稳定性、安全性的信号。本专利技术集散控制自行小车系统相比传统自行小车物流传输系统由于增加了信号放大装置使得信号采集处理能力得到大幅提高，解决了原有系统的控制器因信号采集单元的粗放而处理功能简单的问题。本系统通讯稳定，没有受到干扰的影响，通讯不会出现中断的现象，小车本体控制完善，自主性强，对信号采集、参数的监控和设置也十分简单方便。伴随着信号的丰富和通讯稳定，本专利技术采用较为先进和更为复杂的工业总线标准ProfiBus—DP通讯标准总线结构，通过程序设计更有效的利用硬件资源提高生产线的整体性能和效率。总结起来本专利技术的有益效果如下1.整个系统由总线组成，通过主站PLC与小车上的从站PLC通讯，可以远程编程和操作，通讯的信息量大，可以使系统达到反馈闭环控制的效果，并且可以实现诊断功能。主站的PLC又可把信息与整个车间的控制层进行通讯，这样达到车间甚至是全公司的信息化控制管理。2.采用编码定位技术，小车在有编码的工作位置，会按照指定的程序工作，并可以反馈小车的状态信息等，而且小车行走也通过现场总线控制变频器，这样调速方便，反馈信息及时方便，行走电机带有制动装置，使得行走的启停及运行速度平滑且定位精度高。3.控制系统简单，操作和维护都很方便，可远程维护，还可以通过人机界面完成部分参数的设定，停机故障也可由人机界面来查找，画面设计友好，方便准确，使得处理故障时间短，提高工作效率。4.整个系统设计配置和控制等与自动控制领域的先进控制理念同步，可以在以后的设备改造中只需更换或增加少量部件即可完成设备更新，降低设备总体成本。附图说明图为本专利技术的电气方框示意图。具体实施例方式本专利技术集散控制自行小车系统，小车置于轨道上行走，小车上装有小车控制系统，小车和小车控制系统组成小车模块。小车控制系统主要由PLC(可编程逻辑控制器)控制器构成，也可采用其它诸如单板机、DSP等可以同等取代的智能设备。小车PLC控制器与集电器之间连接有小车信号放大装置，如图所示。小车信号放大装置可以由信号放大器、调制解调器构成，它可以集成在小车控制器内，也可独立设置。在小车的集电器从滑触线接收到来自中央主站的信号后，通过放大解调工作，把信号恢复成小车PLC可以接收的通讯信号，这样就完成了主站和从站的通讯工作。小车控制器通过与变频调速装置连接来控制小车运行机构。由于小车的PLC可以执行很多的命令，具有很强的执行力，因此可以通过编程程序很容易实现小车工位定位、电动葫芦升降、电动葫芦限位、故障判断等功能。为了实现更多的功能，与小车控制器连接的还有根据具体情况而变化的小车采集信号单元。小车采集信号单元包含很多丰富功能模块，它们向小车控制器提供能够产生不同作用的信号。例如安装小车上的接近开关可以向小车控制器提供位置信号；安装在升降装置上的光电编码器可以检测升降行程；装在小车车头的光电开关可以防止与前面小车发生碰撞；安装在小车夹具上的行程开关可以检测小车上夹具的开合状况等等。在整个集散控制自行小车系统中，根据物流系统的需要，必须有小车的升降装置。这种升降装置通常采用电动葫芦，也可以采用较为简单的异步电机作为升降的动力装置。本专利技术装在轨道内的滑触线为8条，其中三根工业电源线、一根接地线、两根通讯线和两根校对信号线。小车上面的控制器控制小车进行前进、后退、上升、下降、打开、关闭甚至更多的动作，还可以实现物料识别、小车位置识别和执行中央控制器更多其它指令，并且把所有的信息通过这两根通讯控制线反馈到中央控制器中，使得中央控制器知道每台小车上所有的信息状态，达到闭环控制的目的，这两根通讯线作为传输中介，遵照ProfiBus-DP协议完成了控制器之间的通讯。需要说明的是如果要实现小车物料识别功能通常需本文档来自技高网...

【技术保护点】
集散控制自行小车系统，包括小车模块、轨道及装在轨道内的滑触线和中央控制模块，其中，中央控制模块包括中央控制器，小车模块包括小车机械动力机构和控制电路，所述小车的控制电路包括小车控制器，小车模块通过集电器和滑触线接触，其特征在于：所述中央控制器与滑触线之间还连接有中央控制器信号放大装置，在所述小车控制器与集电器之间也连接有小车信号放大装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘扬，
申请(专利权)人：十堰华昌达机电有限公司，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]