一种基于FPGA的物流线远程控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于FPGA的物流线远程控制装置，包括：输入模块、输出模块、FPGA芯片处理模块、控制器模块、底层模块、无线模块、PLC主控模块；所述输入模块、输出模块、无线模块分别连接FPGA芯片处理模块，所述控制器模块连接底层模块和输出模块，所述无线模块连接所述PLC主控模块。采用本发明专利技术的技术方案，能够实现物流线的精准远控控制。流线的精准远控控制。流线的精准远控控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的物流线远程控制装置


[0001]本专利技术属于工业物流线控制
，尤其涉及一种基于FPGA 的物流线远程控制装置。

技术介绍

[0002]近年来，自动化成套装置的复杂性不断增加。其中，工业物流线远程控制系统一直是工业自动化领域研究的热点。在机械自动化设备的生产制造中，工业物流线面临着小型化、集成化、通用化、实时控制等的设计需求。
[0003]而传统的工业现场的物流线组装与调试已经很难满足现有市场的需求。现行的工业物流线远程控制系统大多采用ARM作为控制芯片，也有采用单片机的，主要因素是价格低廉。且上述两者功能单一、操作困难，使得一些需要实时控制、精确补偿、系统反应速度较快的场合，无法得到有效的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是，提供一种基于FPGA的物流线远程控制装置，能够实现物流线的精准远控控制。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0006]一种基于FPGA的物流线远程控制装置，包括：输入模块、输出模块、FPGA芯片处理模块、控制器模块、底层模块、无线模块、PLC 主控模块；所述输入模块、输出模块、无线模块分别连接FPGA芯片处理模块，所述控制器模块连接底层模块和输出模块，所述无线模块连接所述PLC主控模块；
[0007]其中，所述输入模块将物流线预定区域的所有输入信号输入到 FPGA芯片处理模块，所述FPGA芯片处理模块根据所述输入信号和预存的产品分配方案计算产品流转信息，将所述产品流转信息转换成输出信号传输到输出模块，再经控制器模块下达到底层模块；同时FPGA 芯片处理模块通过无线模块将所述产品流转信息上传至PLC主控模块，PLC主控模块集中管理各区域FPGA芯片处理模块信息及向FPGA 芯片处理模块下达控制指令。
[0008]作为优选，所述输入模块还连接光电传感器和压力传感器。
[0009]作为优选，所述底层模块包含伺服电机、气缸、变频器，所述控制器模块分别连接伺服电机、气缸、变频器。
[0010]作为优选，所述FPGA芯片处理模块通过SPI、UART接口与所述输入模块连接；所述FPGA芯片处理模块通过SPI、UART接口与所述输出模块连接。
[0011]作为优选，所述输入模块用于获取输入信号，所述输入信号包含数字量信号、模拟量信号和ASSCII信号。
[0012]作为优选，数字量信号包含产品到位光电信号、气缸原位和工作位磁开信号；模拟量信号为气压力信号。
[0013]作为优选，还包括：HMI显示屏，所述HMI显示屏连接所述FPGA 芯片处理模块。
[0014]作为优选，所述FPGA芯片处理模块通过USB/I2C总线接口与所述HMI显示屏连接。
[0015]本专利技术基于FPGA的物流线远程控制系统设计，融合了单片机和数据处理的优点，既擅长控制，又具有较强的数据处理能力，能够实现对物流线的精准远程控制。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术基于FPGA的物流线远程控制装置的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术基于FPGA的物流线远程控制装置的另一种结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0021]实施例1：
[0022]如图1、2所示，本专利技术一种基于FPGA的物流线远程控制装置包括：输入模块、输出模块、FPGA芯片处理模块、HMI显示屏、控制器模块、底层模块、无线模块、PLC主控模块。
[0023]其中，输入模块的一端连接光电传感器和压力传感器，输入模块的另一端通过SPI、UART接口与FPGA芯片处理模块连接；输入模块的输入信号包含数字量信号、模拟量信号和ASSCII信号；FPGA芯片处理模块通过SPI、UART接口与输出模块连接，FPGA芯片处理模块处理和计算输出信号数据，通过USB/I2C总线接口与HMI显示屏连接，并将处理后的数据上传到HMI显示屏；控制器模块与输出模块、底层模块(伺服电机、气缸、变频器)相连接，FPGA芯片处理模块通过无线模块与PLC主控模块相连接。
[0024]本专利技术实施例的工作原理为:通过输入模块将物流线某一区域的所有输入信号(数字量信号、模拟量信号和ASSCII信号)汇总输入到FPGA芯片处理模块，在FPGA芯片处理模块根据所述输入信号和预存的产品分配方案，计算产品流转信息，将产品流转信息转换成输出信号传输到输出模块，再经控制器模块下达到底层模块。其中，数字量信号包含产品到位光电信号、气缸原位和工作位磁开信号。模拟量信号为气压力信号，当压力小于设定值时给出报警。输入信号输入到输入模块后经过A/D转换转成数字量，FPGA芯片处理模块通过UART 接口读取数字量数据进行处理。产品分配方案为：上游设备在指定位置将产品型号信息通过网口使用OPC通讯协议传递给FPGA芯片处理模块，FPGA芯片处理模块记录产品信息及位置。
[0025]FPGA芯片处理模块通过无线模块将产品流转信息上传至PLC主控模块，PLC主控模块集中管理各区域FPGA芯片处理模块的输出信息及向FPGA芯片处理模块下达控制指令。以此达到智能化控制、整体分散/区域集中的控制效果。
[0026]FPGA芯片处理模块的工作过程：FPGA芯片处理模块中的控制程序根据预先设置的产品分配方案计算新接收到的产品行走路线，路线规划完成后开始进入产品流转阶段。
[0027]首先根据前方路线上第一个光电传感器判断前进路线是否有影响行走的产品，如果光电感应到有产品则当前产品等待上一产品流出后再进行行走，如果没有产品则直接走到前方第一个光电位置，同时流转产品信息，然后再继续判断，整条线路依此类推行进。
[0028]当控制程序判断需要转向的时候先判断需要转动的方向，再根据方向通过SPI接口发送命令给输出模块，输出模块进行D/A转换后输出给控制器模块，控制器模块驱动气缸控制伺服电机转动方向实现转向目的。
[0029]在运行过程中根据产品密集程度通过伺服电机及变频器可动态调整整体运行速度，当线路上没有产品时控制程序输出数字量停止信号控制伺服电机停止运行，有新产品时再输出数字量信号启动伺服电机，以达到最优性价比。
[0030]FPGA芯片处理模块定时将产品流转信息、光电状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的物流线远程控制装置，其特征在于，包括：输入模块、输出模块、FPGA芯片处理模块、控制器模块、底层模块、无线模块、PLC主控模块；所述输入模块、输出模块、无线模块分别连接FPGA芯片处理模块，所述控制器模块连接底层模块和输出模块，所述无线模块连接所述PLC主控模块；其中，所述输入模块将物流线预定区域的所有输入信号输入到FPGA芯片处理模块，所述FPGA芯片处理模块根据所述输入信号和预存的产品分配方案计算产品流转信息，将所述产品流转信息转换成输出信号传输到输出模块，再经控制器模块下达到底层模块；同时FPGA芯片处理模块通过无线模块将所述产品流转信息上传至PLC主控模块，PLC主控模块集中管理各区域FPGA芯片处理模块信息及向FPGA芯片处理模块下达控制指令。2.如权利要求1所述的基于FPGA的物流线远程控制装置，其特征在于，所述输入模块还连接光电传感器和压力传感器。3.如权利要求2所述的基于FPGA的物流线远程控制装置，其特征在于，所述底层模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓明，曹根军，
申请(专利权)人：苏州香农科技有限公司，
类型：发明
国别省市：