一种基于分布式控制的模台控制装置、系统及方法与流程

本发明设计装配式建筑技术领域，特别是涉及一种基于分布式控制的模台控制装置、系统及方法。

背景技术：

由于pc预制构件现在大量用于装配化建筑中，因此需要标准化的预制构件模台进行生产。一般pc预制构件模台是流动循环工作的，在地面运行区域上运行。

现有pc构件模台控制装置采用了集中控制，即一个plc控制多个模台甚至整条流水线的运行，而集中控制装置在现场安装时需布置大量的电缆；集中控制器一旦出现紊乱或奔溃，整个装置将无法运行，装置瘫痪的风险较高；集中控制装置plc模块的个数、控制程序以及集中控制电控柜都不同，需要进行定制设计。总的来说，现有技术中的模台控制装置及装置耗费大量成本，同时自身抗风险能力较差。因此，提供一种结构简单，操作简便，成本较低的基于分布式控制的模台控制装置、系统及方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单，操作简便，成本较低的基于分布式控制的模台控制装置及方法。

基于以上目的，本发明提供的技术方案如下：

一种基于分布式控制的模台控制装置，包括驱动装置、检测装置和控制装置；

所述驱动装置与模台连接，用于驱动模台行走；

所述检测装置与所述控制装置电气连接，用于检测模台位置，并反馈位置信号；

所述控制装置与所述驱动装置电气连接，用于根据所述位置信号控制所述驱动装置开启/关闭。

优选地，所述检测装置包括检测部件和与所述检测部件相连的判断部件；

所述检测部件用于检测模台位置，并将模台位置发送给所述判断部件；

所述判断部件用于比较所述模台位置与位置阈值，并反馈位置信号。

进一步地，所述检测部件包括位置检测部件和安全检测部件；

所述位置检测部件用于检测模台位置，并将模台位置发送给所述判断部件；

所述安全检测部件用于检测模台安全区域，生成区域信号，并将区域信号发送给所述判断部件；

所述控制装置用于根据所述区域信号控制所述驱动装置开启/关闭。

进一步地，所述位置检测部件为接近开关、光电开关、限位开关、编码器和光栅中的一种或多种；

所述安全检测装置为激光光幕传感器。

优选地，所述控制装置包括模台控制器和与所述模台控制器相连的交互装置；

所述模台控制器用于根据位置信号控制所述驱动系统开启/关闭；

所述交互装置上设有按钮和指示灯，用于与所述模台控制器交互。

优选地，所述模台控制器为plc或dcs中的一种。

优选地，所述交互装置上的按钮包括前进/后退按钮、本地/远程切换按钮、急停按钮；

所述交互装置上的指示灯包括报警指示灯、电源指示灯。

优选地，所述驱动装置包括驱动电机和与所述驱动电机相连的驱动电路；

所述控制装置用于根据位置信号，通过所述驱动电路控制所述驱动电机的开启/关闭。

一种模台流水线控制系统，包括至少一个上述任一所述的模台控制装置、流水线控制器和流水线交互设备；

所述流水线交互设备与所述流水线控制器电气连接，所述流水线交互设备用于操作所述流水线控制器；

所述流水线控制器与所述控制系统电气连接，用于控制流水线上的所有模台协同工作。

一种模台控制方法，包括如下步骤：

初始化；

等待指令；

选择控制模式；

控制模台执行进/退动作；

判断模台运行是否安全，若否，则控制模台停止，并报警输出；

判断模台是否到达指定位置，若否，返回至判断模台运行是否安全；

判断模台是否运行完成，若否，返回至等待指令。

本方案中的模台控制装置，主要由三个装置构成，驱动装置、检测装置和控制装置。工作过程中，模台控制装置检测模台位置后，反馈位置信号给控制装置，控制装置根据位置信号，控制驱动装置开启/关闭，驱动装置驱动模台行走到某一位置，再次由检测装置检测模台位置，重复以上工作流程，直至模台到达特定位置。本方案中的模台控制装置不需与电缆总线连接，由内部装置支持就能在区域内自行移动。该装置结构简单，操作简便，成本较低，能有效避免因流水线装置瘫痪导致所有模台不能正常运行的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。

图1为本发明实施例提供的基于分布式控制的模台控制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的基于分布式控制的模台控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的基于分布式控制的模台控制流程图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例采用递进的方式撰写。

请参阅图1至图3，本发明实施例提供了一种分布式控制的模台控制装置及方法。主要解决现有技术中，模台控制装置及装置耗费大量成本，同时自身抗风险能力较差等技术问题。

一种基于分布式控制的模台控制装置，其特征在于，包括驱动装置1、检测装置2和控制装置3；

驱动装置1与模台连接，用于驱动模台行走；

检测装置2与控制装置3电气连接，用于检测模台位置，并反馈位置信号；

控制装置3与驱动装置1电气连接，用于根据位置信号控制驱动装置1开启/关闭。

工作过程中，模台控制装置检测模台位置后，反馈位置信号给控制装置，控制装置根据位置信号，控制驱动装置开启/关闭，驱动装置驱动模台行走到某一位置，再次由检测装置检测模台位置，重复以上工作流程，直至模台到达特定位置。本方案中的模台控制装置不需与电缆总线连接，由内部装置支持就能在区域内自行移动。

优选地，检测装置2包括检测部件21和与检测部件21相连的判断部件22；

检测部件21用于检测模台位置，并将模台位置发送给判断部件22；

判断部件22用于比较模台位置与位置阈值，并反馈位置信号。

工作过程中，检测部件检测模台位置后，将模台位置发送给判断部件，判断部件内设有位置分析程序，预设x轴和/或y轴的位置阈值。比较模台位置与位置阈值，若模台位置大于或小于位置阈值，则模台超出或未达到指定位置区域，反馈位置信号为否，控制装置控制驱动装置开启，模台继续移动；若模台位置等于位置阈值，反馈位置信号为是，控制装置控制驱动装置关闭，模台停止。

进一步地，检测部件21包括位置检测部件211和安全检测部件212；

位置检测部件211用于检测模台位置，并将模台位置发送给判断部件22；

安全检测部件212用于检测模台安全区域，生成区域信号，并将区域信号发送给判断部件22；

控制装置3用于根据区域信号控制驱动装置1开启/关闭。

工作过程中，安全检测部件检测模台所在区域是否存在人或物等阻碍物。若存在阻碍，模台运行不安全，则反馈区域信号为是，控制装置控制驱动装置关闭，模台停止并发出警报；若不存在阻碍，模台运行安全，则反馈区域信号为否，控制装置控制驱动装置开启，模台继续移动。

进一步地，位置检测部件211为接近开关、光电开关、限位开关、编码器和光栅中的一种或多种；

安全检测装置212为激光光幕传感器。

位置检测装置一般选用接近开关、光电开关、限位开关等开关类器件，或者编码器、光栅等位置传感器；安全检测装置一般选用激光光幕传感器，通过发射激光和反馈到光幕上的图像，判断前方是否存在障碍物。

优选地，控制装置3包括模台控制器31和与模台控制器31相连的交互装置32；

模台控制器31用于根据位置信号控制驱动系统1开启/关闭；

交互装置32上设有按钮和指示灯，用于与模台控制器31交互。

交互装置上设有按钮和指示灯，在工作过程中，通过指示灯的指示与检测装置反馈的结果，使用按钮下达指示，交互至模台控制器，模台控制器控制驱动装置开启/关闭，驱动模台行进/停止直至到达特定位置。

优选地，模台控制器31为plc或dcs中的一种。

模台控制器一般选用小型/微型plc或者分布式控制装置。

优选地，交互装置32上的按钮包括前进/后退按钮、本地/远程切换按钮、急停按钮；

交互装置32上的指示灯包括报警指示灯、电源指示灯。

按钮具体包括前进/后退按钮，用于控住模台前进/后退。本地/远程切换按钮，用于切换控制模式。急停按钮，用于输出急停信号，控制模台停止。报警指示灯用于提示报警信息。电源指示灯用于显示是否正常接入电源。

优选地，驱动装置1包括驱动电机11和与驱动电机相连的驱动电路12；

控制装置3用于根据位置信号，通过驱动电路12控制驱动电机11的开启/关闭。

工作过程中，控制装置根据位置信号，通过驱动电路控制驱动电机开启/关闭。

本发明还公开了一种模台流水线控制系统，包括至少一个上述任一的模台控制装置、流水线控制器4和流水线交互设备5；

流水线交互设备5与流水线控制器4电气连接，流水线交互设备5用于操作流水线控制器4；

流水线控制器4与控制系统3电气连接，用于控制流水线上的所有模台协同工作。

整个模台流水线控制装置由流水线控制装置和一个或多个模台控制装置构成，各个装置之间采用总线通讯，如rs485、tcp/ip、can等。流水线控制装置由流水线控制器、流水线人机交互设备构成，用于控制流水线上所有模台协同流动，使整个模台装置可以按照设定的工艺路线进行流转。流水线控制器一般为中大型plc或者工业控制电脑等，具备较高的运算能力；流水线人机交互设备为触摸屏、键盘、鼠标等，用于模台流转控制的信息输入或输出；模台控制装置用于控制单个模台的流转，在接入到流水线控制器上后，可以使用总线通讯从流水线控制器获得控制指令如，(前进指令，后退指令，停止指令等)、关联模台装置如(前一个模台、后一个模台等)的装置状态如前模台运行状态，急停状态，报警状态，位置等)，同时也向流水线控制反馈自身的限位状态、安全状态、运行状态等。

在实际情况中，需要根据流水线布局和设计生产工艺，对连接至流水线控制装置的模台控制装置设置和确定流转流向。具体的设置流程为：

根据工艺布局，在模台控制装置中构建对应的虚拟模台工位；

根据生产工艺流程，设计和组合虚拟模台工位生产流动的时序；

根据生产流动时序，确定每一个虚拟模台工位流动的时序以及关联的工位；

为每一个模台分配独立唯一的编号，并通过通讯将虚拟模台工位与实际的模台装置关联；

完成设置，通过调试验证设计和关联的工艺流程。

本发明还公开了一种模台控制方法，包括如下步骤：

s1.初始化；

s2.等待指令；

s3.选择控制模式；

s4.控制模台执行进/退动作；

s5.判断模台运行是否安全，若否，s51.则控制模台停止，并报警输出；

s6.判断模台是否到达指定位置，若否，返回至步骤s5；

s7.判断模台是否运行完成，若否，返回至步骤s2。

开始工作过程后，执行步骤s1，即将模台控制装置内的控制装置初始化。工作过程开始，执行步骤s2，即控制装置等待指令；下一步，执行步骤s3选择控制模式；下一步，执行步骤s4，通过远程/本地的交互装置控制模台执行进/退动作。工作过程中，判断模台运行是否安全，若是，执行步骤s52即模台继续进/退运行，若否，执行步骤s51，即报警输出并控制模台停止，随后执行步骤s7。步骤s52下一步执行步骤s6，判断模台是否到达指定位置，若是，执行步骤s2，即控制模台停止并等待指令，若否，返回至步骤s5，即判断模台运行是否安全。模台到达指定位置后，或模台停止后下一步执行步骤s7，判断模台是否运行完成，若是，模台运行完成，工作过程结束，若否，返回至步骤s2，即等待指令步骤。若在其他步骤执行过程中，接收到本地/远程急停输入信号，则控制模台停止。

以上对本发明所提供的一种基于分布式控制的模台控制装置、系统及方法进行了详细介绍。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。