自动化控制系统以及自动化控制方法技术方案

本说明书提供了一种自动化控制系统以及自动化控制方法，包括多个动力部、主控制器、至少一个模块化控制单元、多个电机；每个模块化控制单元包括接口插补层和包括多个驱动模块的驱动层，每个驱动模块与接口插补层电性连接，各个驱动模块与与其对应的电机交互电性连接；每个所述电机用于驱动与其对应的动力部。本申请提供的自动化控制系统以及自动化控制方法，本申请实施例中的自动化控制系统更加通用，可以把模块化控制单元给扩展到各种加工设备。本申请实施例中的各个功能理论上是可以根据主控制器调整和选择的。采用本申请实施例中的自动化控制系统很容易实现对各种复杂机械机构的可编程扩展。采用模块化设备固化插补算法的方式，编程更加灵活，产线的调试更加灵活。产线的调试更加灵活。产线的调试更加灵活。

【技术实现步骤摘要】
自动化控制系统以及自动化控制方法


[0001]本申请涉及自动化控制
，尤其涉及一种自动化控制系统以及自动化控制方法。

技术介绍

[0002]目前，现有的传统的自动化工厂一般采用三级架构。参照图1所示，传统的自动化工厂包括诸如PLC等控制器(第一级)、各个CNC机构(第二级)和多个功能已经被限定的轴组合。该类传统的自动化工厂二次开发采用的是主流的PLC(DCS)+CNC的G代码编程的方式。
[0003]显然，现有的传统的自动化工厂具有以下缺点：
[0004]1、每个CNC机构都是高度自动化的，但是整合在一起却各自为战，效率降低；
[0005]2、CNC机构的各个轴功能固定，极难或者不能再进行其他设计。
[0006]现有的传动设备也一般采用三级架构，参照图2所示，现有的传动设备一般包括诸如PLC等控制器(第一级)、各个电机驱动器(第二级)、各个电机。
[0007]显然，目前的传动设备具有以下缺点：
[0008]1、需要采用PLC编程，针对每个目标控制都需要从人为计算，需要在人为计算后在程序中完成对拓扑信息的适配，容易出错，开发效率低。
[0009]针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0010]本说明书目的在于提供一种自动化控制系统以及自动化控制方法，以解决了上述技术问题中的至少一种。
[0011]本申请提供了一种自动化控制系统，包括多个动力部、主控制器、至少一个模块化控制单元、多个电机；其中，每个所述模块化控制单元包括接口插补层和包括多个驱动模块的驱动层，每个所述驱动模块与所述接口插补层电性连接，各个所述驱动模块与与其对应的所述电机交互电性连接；每个电机用于驱动与其对应的所述动力部；
[0012]所述接口插补层在接收到由所述主控制器发出的宏观指令后生成对应于各个所述动力部对应的驱动模块的微观指令，所述驱动模块在接收到由所述接口插补层发出的微观指令生成对应于各个所述动力部的驱动指令，所述电机在接收到所述驱动指令后控制与驱动指令对应的动力部。
[0013]优选地，所述宏观指令包括各个所述动力部的联动规则、各个所述动力部的运动指令。
[0014]优选地，所述联动规则包括各个所述动力部的联动轴的选择、联动的插补规则和/或联动速度；和/或，所述动力部的运动指令包括所述动力部的目标位置、运动速度以及运动条件命令中的一个或多个。
[0015]优选地，所述微观指令包括与该微观指令对应的动力部在计算周期内的位置、速度、加速度中的至少一个。
[0016]优选地，所述驱动模块根据所述微观指令和由与其对应的电机反馈信息生成所述驱动指令。
[0017]优选地，所述接口插补层和各个所述驱动模块通过内部高速总线连接。
[0018]本申请实施例公开了一种自动化控制方法，包括以下步骤：
[0019]主控制器生成宏观指令，其中，宏观指令包括各个动力部的联动规则和对应的运动指令；
[0020]与各个动力部分别对应的模块化控制单元根据宏观指令生成与各个动力部分别对应的各个电机的控制指令。
[0021]优选地，步骤“与各个动力部分别对应的模块化控制单元根据宏观指令生成与该动力部对应的电机的控制指令”包括：
[0022]与各个动力部分别对应的模块化控制单元根据宏观指令和与该动力部对应的电机的实时信息生成与该动力部对应的电机的控制指令。
[0023]优选地，步骤“模块化控制单元根据宏观指令生成与各个动力部分别对应的各个电机的控制指令”包括：
[0024]模块化控制单元中的接口插补层在接收到由所述主控制器发出的宏观指令后生成对应于各个所述动力部的微观指令；
[0025]根据被选取到的所述动力部的微观指令、与被选取到的所述动力部相关的电机的实际信息以及电机的负载类型拓扑，生成与各个被选取到的动力部对应的电机的控制指令。
[0026]优选地，步骤“主控制器生成宏观指令”包括：响应于待加工零件的工艺需求，在多个驱动轴中选至少一个，以及生成选取到的驱动轴的插补规则和驱动轴的目标位置。。
[0027]本申请提供的自动化控制系统以及自动化控制方法，本申请实施例中的自动化控制系统更加通用，可以把模块化控制单元给扩展到各种加工设备。本申请实施例中的各个功能理论上是可以根据主控制器调整和选择的。采用本申请实施例中的自动化控制系统很容易实现对各种复杂机械机构的可编程扩展。采用模块化设备固化插补算法的方式，编程更加灵活，产线的调试更加灵活。本专利技术是针对电机控制驱动轴的控制，结合控制驱动轴的联动插补算法，适用更加灵活
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1示出了现有技术中的自动化工厂的架构示意图。
[0030]图2示出了现有技术中的传动设备的架构示意图。
[0031]图3示出了本申请实施例中的自动化控制系统的架构示意图。
[0032]图4示出了模块化控制单元的原理示意图。
[0033]图5示出了电机的拓扑信息的原理示意图。
具体实施方式
[0034]为了使本
的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
[0035]参照图3所示，本申请实施例公开了一种自动化控制系统，包括多个驱动轴、主控制器、至少一个模块化控制单元、多个电机；其中，每个所述模块化控制单元包括接口插补层和包括多个驱动模块的驱动层，每个所述驱动模块与所述接口插补层电性连接，各个所述驱动模块与与其对应的所述电机交互电性连接；每个电机用于驱动与其对应的所述驱动轴；
[0036]所述接口插补层在接收到由所述主控制器发出的宏观指令后生成对应于各个所述驱动轴对应的驱动模块的微观指令，所述驱动模块在接收到由所述接口插补层发出的微观指令生成对应于各个所述驱动轴的驱动指令，所述电机在接收到所述驱动指令后控制与驱动指令对应的驱动轴。
[0037]具体的，该自动化控制系统中的主控制器根据需要可以为具有一定计算能力的服务器或者能够进行云计算的云端服务器。在本实施方式中，模块化控制单元的数量为多个。每个所述模块化控制单元包括接口插补层和包括多个驱动模块的驱动层。其中，每个模块化控制单元中的接口插补层可以通过统一的通讯协议接口与控制器进行信息交互。例如，控制器可以通过通讯总线(可以是通用总线，或者定制化总线)向各个模块化控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化控制系统，其特征在于：包括多个动力部、主控制器、至少一个模块化控制单元、多个电机；其中，每个所述模块化控制单元包括接口插补层和包括多个驱动模块的驱动层，每个所述驱动模块与所述接口插补层电性连接，各个所述驱动模块与与其对应的所述电机交互电性连接；每个所述电机用于驱动与其对应的所述动力部；所述接口插补层在接收到由所述主控制器发出的宏观指令后生成对应于各个所述动力部对应的驱动模块的微观指令，所述驱动模块在接收到由所述接口插补层发出的微观指令生成对应于各个所述动力部的驱动指令，所述电机在接收到所述驱动指令后控制与驱动指令对应的动力部。2.根据权利要求1所述的自动化控制系统，其特征在于：所述宏观指令包括各个所述动力部的联动规则、各个所述动力部的运动指令。3.根据权利要求1所述的自动化控制系统，其特征在于：所述联动规则包括各个所述动力部的联动轴的选择、联动的插补规则、联动速度中的一个或多个；和/或，所述动力部的运动指令包括所述动力部的目标位置、运动速度以及运动条件命令中的一个或多个。4.根据权利要求1所述的自动化控制系统，其特征在于：所述微观指令包括与该微观指令对应的动力部在计算周期内的位置、速度、加速度中的至少一个。5.根据权利要求1所述的自动化控制系统，其特征在于：所述驱动模块根据所述微观指令和由与其对应的电机反馈信息生成所述驱动指令。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张代林，李忠锋，
申请(专利权)人：无锡积塔技术有限公司，
类型：发明
国别省市：