自动化设备的拖拽编程组态低代码平台制造技术

本发明专利技术公开了一种自动化设备的拖拽编程组态低代码平台，属于自动化设备技术领域，编程组态软件安装在

【技术实现步骤摘要】
自动化设备的拖拽编程组态低代码平台


[0001]本专利技术涉及自动化设备领域，更具体地说，涉及一种自动化设备编程平台
。

技术介绍

[0002]随着科技和人工智能的发展，智能自动化设备也普及到各行各业的生产中，步进电机和伺服电机驱动是自动化设备的基础单元，自动化设备基本都是由步进电机或者伺服来控制其工作
。
而步进电机和伺服电机驱动基本是通过
PLC
或者是通过
MCU
的编程工具来编写底层逻辑控制代码
。
这种方式存在以下天然的缺陷，如当需要对自动化设备进行升级或改进以适应新的生产工艺，有可能添加新的外部零部件，如电磁阀
、
柔性手抓或一些传感器（比如接近开关传感器等），此时需要重新进行底层逻辑控制代码，由于现有的专用的编程工具只支持传统的程序语言，编写过程和程序结构比较复杂，普通技术工人难以掌握，因此还需要非常专业的人员来进行开发调试，导致开发门槛提升，开发周期时间长；而且使用设备企业需要专门配备相应的技术人员来保障日常生产，自动化设备发生故障维修以及自动化设备升级也需要找设备生产厂家才能解决问题，造成解决问题的时间周期长，影响正常生产
。
[0003]另外，不同设备提供厂家的伺服大多数都是只能配套自家开的相应驱动程序，兼容性差，导致单独匹配的话是比较麻烦，而且价格贵，导致成本高企，性价比差
。
因此，在自动化设备在精度要求不是苛刻的情况下，优先选择步进电机来作为驱动，完成一些重复的简单动作r/>。
由于与步进电机匹配步进驱动的兼容性好，容易实施
。
而且主控单元一般都会选择
PLC
去协调控制
。
但是，步进电机和
PLC
的组合也存在同样的技术问题，也需要配备
PLC
工程师来升级维护的话，同样也增加了企业的人工成本
。
[0004]主控单元也可以由
MCU
代替
PLC
，它们还是保留了
PLC
原本的编程语言，以及处理逻辑，在显示上都是一些专用名词
。
而且它们有些只能连接两个电机，有些没有闭环反馈，并且是使用普遍的驱动，所以会缺少一些时效性以及精准度，虽然它们省去了编辑底层代码的工序，但是实际上要使用起来，在添加外部传感器的时候也不兼容，还要去理解专用名词的意思，不能兼容所有工人作业
。
[0005]相对于如何让自动化设备配合传感器等外部设备完成特定的动作，还不用编程，只需简单的调试一下，即可完成自动化设备测试以及自动化设备升级，是解决当前开发人才紧缺局面的重要问题
。
而对于一些自动化设备的性能要求，主要考量的维度有运动精度
、
运动速度和运动轨迹的控制，以及外部传感器配合
。
如何让市面上的普通步进电机精度高以及闭环控制来完成高精度要求的工作，还要让添加外部传感器时也是傻瓜式操作
。

技术实现思路

[0006]为解决现有自动化设备编程平台对普通技术工人编辑操作存在的上述缺陷，本专利技术提供一种可以普通技术工人快速掌握编程的自动化设备的拖拽编程组态低代码平台
。
为了行文方便，技术方案中或附图中将涉及到的技术术语“电机”未特指为伺服电机或步进电
机的可理解为步进电机
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种自动化设备的拖拽编程组态低代码平台，包括硬件控制系统和软件控制系统；其中，硬件控制系统用于控制自动化设备的运行；软件控制系统用于控制硬件控制系统的动作；所述硬件控制系统包括：控制器和闭环驱动器；控制器包括主控
MCU、
串口通讯模块，以及均与主控
MCU
电性连接的板载输出模块
、
板载输入模块，主控
MCU
通过串口通讯模块对闭环驱动器进行实时访问获取各步进电机实际位置信息；其特征是，所述软件控制系统包括可在
PC
端中运行的编程组态软件，以及在主控
MCU
中运行的下层控制软件，编程组态软件设有可视化的拖拽编程界面，该拖拽编程界面设有以下工作栏：程序管理菜单栏，用于文件的各种操作；编译信息栏，用于显示控制程序的编译信息；程序框架栏，用于各控制功能单元的显示，各控制功能单元具有拖拽功能；串口初始化栏，用于串行通讯接口类型的选择；运行程序栏，用于示教编程，作为程序框架栏各控制功能单元的拖拽目的栏，编程时将程序框架栏中相应的控制功能单元拖拽到运行程序栏释放即可；程序管理菜单栏设有以下功能项：新建，用于建立新的控制程序文件；加载，用于载入控制程序文件；保存，用于控制程序文件的保存；删除，用于删除控制程序文件；生成
INO
，用于生成
INO
文件；上传，用于完成编程后的文件上传到控制器中；程序框架栏设有以下可从程序框架栏拖动到运行程序栏的功能模块：电机角度，作为步进电机旋转方向参数的程序设置项，程序设置项包括电机号数
、
电机动作角度值和电机运行速度；电机联动，作为多台步进电机脉冲参数和旋转方向参数的程序设置项，程序设置项包括联动电机数
、
各个电机动作角度值和各电机运行速度；板载输出，作为板载输出模块引脚及其输出参数的程序设置项，程序设置项包括板载引脚号
、
板载引脚输出状态和输出时间；板载输入，作为板载输入模块引脚及其输出参数的程序设置项，程序设置项包括板载引脚号
、
板载引脚输入状态和等待输入时间；点位，作为步进电机走点运动参数的程序设置项，程序设置项包括联动电机数
、
各个电机脉冲值和各电机运行速度；直线，作为步进电机走直线运动参数的程序设置项，程序设置项包括联动电机数
、
各个电机动作世界坐标值和各电机运行速度；直线偏移，作为步进电机走直线运动时偏移世界坐标参数的程序设置项，程序设
置项包括联动电机数
、
各个电机动作世界坐标值和各电机运行速度；圆弧，作为步进电机走圆弧运动参数的程序设置项，程序设置项包括联动电机数
、
各个电机动作世界坐标值和各电机运行速度；码垛，作为步进电机走码垛运动参数的程序设置项，程序设置项包括联动电机数
、
各个电机动作世界坐标值
、
码垛盘号和各电机运行速度；红外，作为红外模块参数的程序设置项，程序设置项包括板载引脚号
、
板载引脚输入状态和等待输入时间；视觉，作为视觉模块参数和物体目标参数的程序设置项，程序设置项包括视觉端口
、
和视觉要检测到的物体数量；在拖拽编程界面中的拖拽编程步骤包括：双击程序框架栏中的各功能模块即可弹出参数编写界面的步骤，在弹出的参数编写界面进行程序设置项的相应参数设置的步骤，将设置好参数后的功能模块拖动到运行程序栏的步骤；其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自动化设备的拖拽编程组态低代码平台，包括硬件控制系统和软件控制系统；其中，硬件控制系统用于控制自动化设备的运行；软件控制系统用于控制硬件控制系统的动作；所述硬件控制系统包括：控制器和闭环驱动器；控制器包括主控
MCU、
串口通讯模块，以及均与主控
MCU
电性连接的板载输出模块
、
板载输入模块，主控
MCU
通过串口通讯模块对闭环驱动器进行实时访问获取各步进电机实际位置信息；其特征是，所述软件控制系统包括可在
PC
端中运行的编程组态软件，以及在主控
MCU
中运行的下层控制软件，编程组态软件设有可视化的拖拽编程界面，该拖拽编程界面设有以下工作栏：程序管理菜单栏，用于文件的各种操作；编译信息栏，用于显示控制程序的编译信息；程序框架栏，用于各控制功能单元的显示，各控制功能单元具有拖拽功能；串口初始化栏，用于串行通讯接口类型的选择；运行程序栏，用于示教编程，作为程序框架栏各控制功能单元的拖拽目的栏，编程时将程序框架栏中相应的控制功能单元拖拽到运行程序栏释放即可；程序管理菜单栏设有以下功能项：新建，用于建立新的控制程序文件；加载，用于载入控制程序文件；保存，用于控制程序文件的保存；删除，用于删除控制程序文件；生成
INO
，用于生成
INO
文件；上传，用于完成编程后的文件上传到控制器中；程序框架栏设有以下可从程序框架栏拖动到运行程序栏的功能模块：电机角度，作为步进电机旋转方向参数的程序设置项，程序设置项包括电机号数
、
电机动作角度值和电机运行速度；电机联动，作为多台步进电机脉冲参数和旋转方向参数的程序设置项，程序设置项包括联动电机数
、
各个电机动作角度值和各电机运行速度；板载输出，作为板载输出模块引脚及其输出参数的程序设置项，程序设置项包括板载引脚号
、
板载引脚输出状态和输出时间；板载输入，作为板载输入模块引脚及其输出参数的程序设置项，程序设置项包括板载引脚号
、
板载引脚输入状态和等待输入时间；点位，作为步进电机走点运动参数的程序设置项，程序设置项包括联动电机数
、
各个电机脉冲值和各电机运行速度；直线，作为步进电机走直线运动参数的程序设置项，程序设置项包括联动电机数
、
各个电机动作世界坐标值和各电机运行速度；直线偏移，作为步进电机走直线运动时偏移世界坐标参数的程序设置项，程序设置项包括联动电机数
、
各个电机动作世界坐标值和各电机运行速度；圆弧，作为步进电机走圆弧运动参数的程序设置项，程序设置项包括联动电机数
、
各个
电机动作世界坐标值和各电机运行速度；码垛，作为步进电机走码垛运动参数的程序设置项，程序设置项包括联动电机数
、
各个电机动作世界坐标值
、
码垛盘号和各电机运行速度；红外，作为红外模块参数的程序设置项，程序设置项包括板载引脚号
、
板载引脚输入状态和等待输入时间；视觉，作为视觉模块参数和物体目标参数的程序设置项，程序设置项包括视觉端口
、
和视觉要检测到的物体数量；在拖拽编程界面中的拖拽编程步骤包括：双击程序框架栏中的各功能模块即可弹出参数编写界面的步骤，在弹出的参数编写界面进行程序设置项的相应参数设置的步骤，将设置好参数后的功能模块拖动到运行程序栏的步骤；其中，各功能项的排列位置包括可以任意拖动改变排序的功能；拖拽编程转化为主控
MCU
控制代码的步骤包括：点击“生成
INO”即可在自动生成程序代码和编译信息的步骤，主控
MCU
通过串口与
PC
端连接的步骤，然后再点击上传即可将运行程序栏中显示的程序下载到主控
MCU
中的步骤，脱机运行的步骤
。2.
如权利要求1所述的自动化设备的拖拽编程组态低代码平台，其特征是：所述拖拽编程界面还设有针对机械臂动作轨迹进行记录的拖动轨迹示教模块，拖动轨迹示教模块包括以下功能项：开始拖动，用于开始记录人工拖动机械臂的动作轨迹；录入拖动，用于人工拖动机械臂结束后编程组态软件录入设备信息，完成拖动轨迹示教自动编程；确定，用于确认拖动轨迹示教自动编程完成
。3.
如权利要求1或2所述的自动化设备的拖拽编程组态低代码平台，其特征是：所述软件控制系统流程的编程步骤如下：步骤
01
，打开软件，在
PC
端中打开所述编程组态软件；步骤
02
，给控制器上电，接通控制器的电源，控制器进入通电状态；步骤
03
，用下载线连接好控制器，接通控制器和
PC

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一流，卢佳酉，辛继胜，高辉，杨军，
申请(专利权)人：佛山市指擎科技有限公司，
类型：发明
国别省市：