本发明涉及一种中置流水线小车自动化控制系统，属于机械自动化控制技术领域。
背景技术：
目前中置柜流水线全长98.8m，共有11道工位，此外还设有成品检验区，日产能可达25台。但是，流水线在日常运行中还存在以下问题：
1、小车完全靠人力驱动，员工劳动强度较大，过弯道时容易发生中置柜倾倒的危险。
2、工位一旦发生情况，小车不能报警，问题得不到及时响应。
3、员工节拍意识不强，效率较低。
4、工位数据只能靠人工采集，不能及时对流水线的整体运行状况进行分析。
为解决以上问题，组织开展技术研究，针对中置流水线存在的现实问题，紧紧围绕“智能制造”这一指导思想，攻坚克难，取得了显著的成效。
技术实现要素：
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种中置流水线小车自动化控制系统。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
对现有的中置运转小车进行改造自动化改造，增加电机拖动装置和自动控制系统，降低员工劳动强度。
一种中置流水线小车自动化控制系统，其特征在于：包括电动运行小车、逻辑控制单元、前置工控机、后台数据库、Web报表平台和自动控制系统，所述自动控制系统包括小车行进控制器、工位识别模块、告警灯光控制器和后台管理主机；自动控制系统采用单片机驱动，无刷直流电机位置控制，系统的控制方式为每一个工位上的小车采用一套单片机控制模块承担其控制任务，各个控制模块之间通过串行通讯实现互联的分布式控制方式，生产线综合应用机械技术、传感器应用技术、单片机控制和组网、无刷直流电机位置控制和触摸屏技术。
所述小车行进控制器电路采用STM32F051芯片，包括位置检测干簧管电路、人机接口电路、启停控制接口电路、电机控制、无线传输模块和电源；所述小车行进控制器安装于流水线行进小车上，用于控制流水线行进小车的前进启停，实现当前工作工位号检测、记录本工位生产使用时间，并通过无线传输模块上传当前小车工作时间和工位号状态信息至后台管理主机。
所述无线传输模块采用E50-TTL-500，工作在148-173.5MHz频段，该模块具有数据加密和压缩功能。
所述工位识别模块采用磁感应干簧传感器对磁钢传感的原理，磁钢布置在生产工位的生产线轨道中间，磁钢按8421分布，实现工位编码，小车行进控制器在小车前进时就可以通过干簧传感器识别当前工位号和工位位置，磁钢编码共六位，工位容量为64个。
当生产线小车延生产线轨道前进时，小车行进控制器通过干簧传感器不断检测是否到达生产工位，当检测到工位定位编码磁钢时小车行进控制器判定已到达工位，到达时小车自动停止，开始根据后台管理主机设置的工作时间进行计时，如超过设定时间则通过蜂鸣器告警；如本工位人员工序完成，按下小车上的启动按钮，小车行进控制器将启动小车行进电机向下一工位行驶，如果中途按下停止按钮小车停止，如小车在前进途中前面有障碍，小车自动停止，直到障碍消除，小车将自动前进。
前置工控机通过无线传输模块分别轮询访问各个不同地址的小车行进控制器，被访问的控制器进行应答，回传本小车的工作状态，包括当前小车运行状态、当前工作的工位号、当前工位工作时间，本小车于各工位的历史工作记录，在1号工位时可根据后台管理主机下达的工作时间设置命令更改工位工作时间。
所述后台管理主机根据状态控制告警灯光控制器实现灯光报警。
有益效果：本发明提供的中置流水线小车自动化控制系统，对现有中置流水线上的小车进行了改造，将现有的依靠人力推动行进方式改为自动化运行，并加入防撞、定时告警、实时信息统计等功能，为MES系统建设预留数据接口。中置流水线小车自动化改造主要研究目标是将现有的依靠人力推动行进方式改为自动化运行，并加入防撞、定时告警、实时信息统计等功能，延长导轨的使用寿命，降低员工的劳动强度，增强中置流水线面对突发问题的响应能力。提升中置柜生产流转速度，减少员工劳动强度。对工位的实时监测使得相关负责人能够及时发现并解决相应问题，优化了整体流水线的作业流程，预计产能可提升10%～15%。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种中置流水线小车自动化控制系统，包括电动运行小车、逻辑控制单元、前置工控机、后台数据库、Web报表平台和自动控制系统，所述自动控制系统包括小车行进控制器、工位识别模块、告警灯光控制器和后台管理主机；自动控制系统采用单片机驱动，无刷直流电机位置控制，系统的控制方式为每一个工位上的小车采用一套单片机控制模块承担其控制任务，各个控制模块之间通过串行通讯实现互联的分布式控制方式，生产线综合应用机械技术、传感器应用技术、单片机控制和组网、无刷直流电机位置控制和触摸屏技术。系统由流水线小车行进控制器、工位定位编码磁钢、告警灯光控制器和后台管理主机组成。
（1）小车行进控制器
小车行进控制器安装于流水线行进小车上，用于控制流水线行进小车的前进启停，实现当前工作工位号检测、记录本工位生产使用时间，并通过无线传输模块上传当前小车工作时间和工位号等状态信息至后台主机。
（2）工位定位编码
流水线需要在指定工位停留及计算在每一个工位的停留时间，我们采用磁感应干簧传感器对磁钢传感的原理设计工位识别模块。磁钢布置在生产工位的生产线轨道中间，磁钢按8421分布，实现工位编码，小车行进控制器在小车前进时就可以通过干簧传感器识别当前工位号和工位位置；磁钢编码共六位，工位容量为64个，具备极强的扩展性。
（3）小车行进控制逻辑
在实际生产过程中，当生产线小车延生产线轨道前进时，小车行进控制器通过干簧传感器不断检测是否到达生产工位，当检测到工位定位编码磁钢时控制器判定已到达工位，到达时小车自动停止，开始根据管理主机设置的工作时间进行计时，如超过设定时间则通过蜂鸣器告警；如本工位人员工序完成，按下小车上的启动按钮，小车行进控制器将启动小车行进电机向下一工位行驶，如果中途按下停止按钮小车停止，如小车在前进途中前面有障碍，小车自动停止，直到障碍消除，小车将自动前进。
前置工控机通过无线传输模块分别轮询访问各个不同地址的小车行进控制器，被访问的控制器进行应答，回传本小车的工作状态，包括当前小车运行状态、当前工作的工位号、当前工位工作时间，本小车于各工位的历史工作记录，在1号工位时可根据管理主机下达的工作时间设置命令更改工位工作时间。
管理主机也可以根据状态控制告警灯光控制器实现灯光报警。
（4）控制器原理
小车行进控制器电路由STM32F051为核心，由位置检测干簧管电路、人机接口电路、启停控制接口电路、电机控制、无线通信模块和电源组成；装置内部由2块电路板组成，2板间通过排线联接。
（5）无线传输模块
E50-TTL-500是一款500mW的无线传输模块，工作在148-173.5MHz频段，由于频率很低，具有极强的穿透与绕射能力，特别适合于需要穿越障碍物等复杂场合。同时使用串口进行数据收发，降低了无线应用的门槛。
模块具有数据加密和压缩功能。模块在空中传输的数据，具有随机性，通过严密的加解密算法，使得数据截获失去意义。而数据压缩功能有概率减小传输时间，减小受干扰的概率，提高可靠性和传输效率。
（8）报表后台软件
小车采用速传电台按照协议传至前置机，前置机将数据传送至数据库服务器，数据库服务器同时作为报表的WEB服务器。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。