自动化控制用的编程方法、编程语言、作业方法和作业系统技术方案

本说明书提供了自动化控制用的编程方法、编程语言、作业方法和作业系统，其中，自动化控制用的编程方法，包括以下步骤：确定各个电机的物理拓扑关系，所述物理拓扑关系包括电机和模块化控制单元的对应关系以及由电机的负载类型拓扑得到的电机的运动规则，基于电机的运动规则生成电机运动指令；基于电机运动指令、设备物理结构特征和物理拓扑关系生成主控制器用的调用函数。本发明专利技术适应面更加广，其适应于复杂的数字化工厂以及复杂的自动化机械设备结构，而不仅仅适用于机床的控制。本发明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。适用更加灵活。适用更加灵活。

【技术实现步骤摘要】
自动化控制用的编程方法、编程语言、作业方法和作业系统


[0001]本申请涉及自动化控制
，尤其涉及一种自动化控制用的编程方法、编程语言、自动化控制用的作业方法和作业系统。

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、编程过程是一个繁琐的计算验证过程；
[0005]2、CNC的G代码是各个转轴功能固定的零件加工代码，并且开关量/刀库都是固定的，只是适用于特定拓扑结构的机床/加工中心；不能用在机床/加工中心之外的负载上。
[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，编程过程是一个繁琐的计算验证过程。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用的编程方法、编程语言、自动化控制用的作业方法和作业系统，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用的编程方法，包括以下步骤：
[0012]确定各个电机的物理拓扑关系，所述物理拓扑关系包括电机和模块化控制单元的对应关系以及由电机的负载类型拓扑得到的电机的运动规则，基于电机的运动规则生成电机运动指令；基于电机运动指令、设备物理结构特征和物理拓扑关系生成主控制器用的调用函数。
[0013]优选地，所述负载类型拓扑包括负载的动作属性、负载的目标位置类型、补偿规则中的至少一个。
[0014]优选地，所述负载的动作属性表示对电机的机械结构类型的抽象；所述负载的目标位置类型表示根据机械结构类型的特点，抽象出目标位置类型；所述补偿规则表示结构偏心所导致的补偿参数。
[0015]优选地，对可编程辅助装置的运行参数、开闭条件进行设置，从而将可编程辅助装置作为等效控制开关。
[0016]本申请实施例公开了一种自动化控制用的编程方法，包括：
[0017]将工艺流程分为多个工作模块；
[0018]针对各个工作模块生成主控制器用的调用函数，其中调用函数包括各个工艺函数块；
[0019]每个工艺函数块由各个工作模块下的电机的运动指令集合组成。
[0020]本申请实施例公开了一种自动化控制用的编程语言，包括：
[0021]设备拓扑描述文件和编程代码文件，其中，所述设备拓扑描述文件表示自动化设备特性；所述编程代码文件基于工艺需求输入，其中，所述设备拓扑描述文件包括电机和模块化控制单元的对应关系以及由各个电机的负载类型拓扑得到的各个电机的运动规则。
[0022]优选地，所述设备拓扑描述文件包括由电机的运动规则而生成模块化的电机运动指令。
[0023]本申请实施例公开了一种自动化控制用的作业方法，包括以下步骤：
[0024]输入负载的工艺需求；
[0025]根据加工的目标工艺的需求,主控制器加载对应工艺需求的编程代码文件；
[0026]编程代码文件的主程序函数调用对应工艺用得到的调用函数；所有的函数都会被编译系统编译成电机的运动指令集合；
[0027]主控制器从主程序函数的入口地址开始执行电机的运动指令集合，并根据设备描述文件把电机的运动指令集合解析为宏观指令；
[0028]主控制器把宏观指令下发给目标电机对应的模块化控制单元。
[0029]本申请实施例公开了一种自动化控制系统，包括主控制器和模块化控制单元，所述主控制器用于根据负载的工艺需求生成宏观指令，所述主控制器用于将宏观指令发送至与工艺需求对应的模块化控制单元，所述模块化控制单元根据宏观指令生成与工艺需求对应的电机的驱动指令。
[0030]优选地，包括多个可编程速度控制部件，括至少一个可编程辅助装置，所述主控器通过通讯线路与所述可编程辅助装置电性连接。本申请实施例相对于传统的CNC结构：
[0031]1)本专利技术适应面更加广，其适应于复杂的数字化工厂以及复杂的自动化机械设备结构，而不仅仅适用于机床的控制。
[0032]2)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(各个轴的功能都可以根据需要灵活编程，而不像CNC那样给定死)。
[0033]本申请实施例相对复杂的设备架构：
[0034]1)本专利技术的控制对象是一个一个的物理轴(有拓扑信息)，从而只需要把目标的物理拓扑给出，则可以实现对目标位置的精确抵达。而传统的PLC架构则没有拓扑信息，针对每个物理轴的目标控制都需要从拓扑开始计算，在程序中完成对拓扑信息的适配，容易出错，开发效率低。
[0035]2)特别是在工艺调整的调试阶段，需要对设备进行大量的修改与适配，本专利技术可以使得开发人员集中精力在工艺的调试上，而不是复杂的拓扑计算上。
附图说明
[0036]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。
[0037]图1示出了现有技术中的自动化工厂的架构示意图。
[0038]图2示出了现有技术中的传动设备的架构示意图。
[0039]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。
[0040]图4示出了电机的拓扑信息的原理示意图。
[0041]图5示出了模块化控制单元的原理示意图。
具体实施方式
[0042]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。
[0043]本申请提供了一种自动化控制用的编程方法，包括以下步骤：
[0044]确定各个电机的物理拓扑关系，所述物理拓扑关系包括电机和模块化控制单元的对应关系以及由电机的负载类型拓扑得到的电机的运动规则，基于电机的运动规则生成电机运动指令；基于电机运动指令、设备物理结构特征和物理拓扑关系生成主控制器用的调用函数。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化控制用的编程方法，其特征在于，包括以下步骤：确定各个电机的物理拓扑关系，所述物理拓扑关系包括电机和模块化控制单元的对应关系以及由电机的负载类型拓扑得到的电机的运动规则，基于电机的运动规则生成电机运动指令；基于电机运动指令、设备物理结构特征和物理拓扑关系生成主控制器用的调用函数。2.根据权利要求1所述的自动化控制用的编程方法，其特征在于，所述负载类型拓扑包括负载的动作属性、负载的目标位置类型、补偿规则中的至少一个。3.根据权利要求2所述的自动化控制用的编程方法，其特征在于，所述负载的动作属性表示对电机的机械结构类型的抽象；所述负载的目标位置类型表示根据机械结构类型的特点，抽象出目标位置类型；所述补偿规则表示结构偏心所导致的补偿参数。4.根据权利要求1所述的自动化控制用的编程方法，其特征在于，对可编程辅助装置的运行参数、开闭条件进行设置，从而将可编程辅助装置作为等效控制开关。5.一种自动化控制用的编程方法，其特征在于，包括：将工艺流程分为多个工作模块；针对各个工作模块生成主控制器用的调用函数，其中调用函数包括各个工艺函数块；每个工艺函数块由各个工作模块下的电机的运动指令集合组成。6.一种自动化控制用的编程语言，其特征在于，包括：设备拓扑描述文件和编程代码文件，其中，所述设备拓扑描...

【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：