一种时序再现循环控制器以及时序控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种时序控制方法、时序再现循环控制器。
【背景技术】
[0002]时序控制器通常应用在机床加工行业中，可用于各种需要自动化控制的传统机床，用户根据自己的实用情况来设定程序时间，开启后时序控制器设置自动控制机床的运行程序，从而减轻了人的动作量，大大提高动作效率。但传统的时序控制器的信号输入方式通常需要设置具体的时间，调试过程繁复，易产生不必要的损耗。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种操作更简便，过程更直观的控制方法。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]—种时序再现循环控制器，包括
[0006]前端输入电路，采用手动开关、各种开关量传感器或其他控制电路用于输入信号;
[0007]与所述前端输入电路连接的MCU，用于将所述输入前端电路输入信号的状态记录下来，并对所记录的时间进行计算处理，得出所要记录的状态控制的时序，最后可按需循环利用所记录的时序输出以控制电气负载；
[0008]与所述MCU连接的驱动电路，用于输出电平转换，驱动电气负载的开关；
[0009]与所述MCU连接的显示电路，用于显示所记录的状态变化的次数及其工作状态的指示;
[0010]与所述MCU连接的串口电路，采用串口通信方式与上位机进行交互，向下传输设定好的状态和时序数据，以及控制指令；向上传输MCU所记录的状态和时序数据；
[0011]与所述MCU连接的存储器电路，用于存储所记录的状态和时序数据；与上述各电路相连的电源电路，用于给上述各电路进行供电。
[0012]通过上述的一种时序再现循环控制器实现的一种时序控制方法，其包括以下步骤:
[0013]S1、上电初始化参数变量、MCU的定时器设置、和串口波特率配置；
[0014]S2、查询是否有模式选择，如“是”则进入下一步，如“否”则继续等待模式选择；
[0015]S3、按选择进入记录模式、再现模式、循环模式、存储模式或者串口模式。
[0016]其中步骤S3中的记录模式的工作步骤具体如下
[0017]S311、记录前端输入电路所输入信号的初始状态V0及其初始时间T0 ;
[0018]S312、MCU对输入信号进行边沿检测；
[0019]S313、记录边沿触发的时间Τ1 ;
[0020]S314、计算时间间隔变量t[i] = T1-T0 ；
[0021]S315、更新时间变量TO等于当前实时时间，即TO = T1，且自变量i加1 ;
[0022]S316、查询是否退出记录模式，如“是”则进入下一步，如“否”则回到S312 ;
[0023]S317、记录结束标志变量endflag等于当前自变量的值i ;
[0024]S318、返回模式选择。
[0025]其中步骤S3中的再现模式的工作步骤具体如下:
[0026]S321、读取初始状态变量V0，并驱动输出等于初始状态；
[0027]S322、读取当前实时时间变量ctime，读取时间间隔变量t[0];并计算下一个状态改变的运行时间变量runtime = ctime+t [0]；
[0028]S323、查询实时时间是否等于运行时间runtime，如“是”则进入下一步，如“否”则返回继续查询；
[0029]S324、驱动输出状态改变；
[0030]S325、自变量 i 加 1;
[0031]S326、读取当前实时时间ctime，读取时间间隔t[i];计算下一个状态改变的运行时间 runtime = ctime+t [i]；
[0032]S327、查询再现过程是否结束endflag == i，如“是”则进入下一步，如“否”则回到 S323 ；
[0033]S328、查询是否退出再现模式，如“是”则返回模式选择，如“否”则返回继续查询。
[0034]其中步骤S3中的循环模式的工作步骤具体如下:
[0035]S331、读取初始状态变量V0，并驱动输出等于初始状态；
[0036]S332、读取当前实时时间变量ctime，读取时间间隔变量t[0];并计算下一个状态改变的运行时间变量runtime = ctime+t [0]；
[0037]S333、查询实时时间是否等于运行时间runtime，如“是”则进入下一步，如“否”则继续查询等待；
[0038]S334、驱动输出状态改变；
[0039]S335、自变量 i 加 1;
[0040]S336、读取当前实时时间ctime，读取时间间隔t[i];计算下一个状态改变的运行时间 runtime = ctime+t [i]；
[0041]S337、查询是否退出循环模式，如“是”则返回模式选择，如“否”则进入下一步；
[0042]S338、查询再现过程是否结束endflag == i，如“是”则回到S331，如“否”则回到 S333。
[0043]其中步骤S3中的存储模式的工作步骤具体如下:
[0044]S341、查询是否存储关键参数(V0，endflag，t[i])，如“是”则进入下一步，如“否”则查询是否退出循环模式；
[0045]S342、存储关键数据到EEPR0M存储器中；
[0046]S343、读取EEPR0M存储器中已保存的关键参数；
[0047]S344、对比步骤S343读取的数据与原数据是否一致，以检查是否存储正确，如“是”则进入下一步，如“否”则回到S341 ;
[0048]S345、查询是否退出存储模式，如“是”则返回模式选择，如“否”则回到S341。
[0049]其中步骤S3中的串口模式的工作步骤具体如下:
[0050]S351、查询是否有数据传输，如“是”则进入下一步，如“否”则返回模式选择；
[0051]S352、传输关键参数(V0、endflag、t[i])；
[0052]S353、传输模式选择的控制指令；
[0053]S354、查询是否退出串口模式，如“是”则返回模式选择，如“否”则回到S351。
[0054]本发明与【背景技术】相比，具有如下优点:
[0055]1、应用范围更广，可以应用在多个场合(例如应用在流水线、机床控制、控制台等需要重复作业的场所)，以及物联网、智能家居、机器人控制等。
[0056]2、操作更简便，可与多种生产设备相结合，组成不同的专用自动化生产设备。
[0057]3、与传感器相结合，能满足更复杂的控制过程需求，以及可组合成多种衍生产品。
[0058]4、具有迭代和多通道扩展能力，功能强大，可用于组建智能工厂车间。
[0059]5、本发明与传统时序控制器设置时间的方式不同，传统的时序控制器通常需要设置具体的时间，调试过程繁复；而本发明是通过运行的结果来记录时序，以“所见即所得”的方式实现自动化控制过程，省略了设置时间的步骤，简化操作，应用灵活，提高控制效率，降低成本。
【附图说明】
[0060]图1为本发明的硬件结构示意图；
[0061 ]图2为本发明图1实施例的电路图；
[0062]图3为本发明时序控制方法的总流程图；
[0063]图4为本发明时序控制方法中的记录模式的工作流程图；
[0064]图5为本发明时序控制方法中的再现模式的工作流程图；
[0065]图6为本发明时序控制方法中的循环模式的工作流程图；
[0066]图7为本发明时序控制方法中的存储模式的工作流程图；
[0067]图8为本发明时序控制方法中的串口模式的工作流程图；
[0068]图9为本发明实施例的工作原理示意图；
【具体实施方式】
[0069]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0070]实施例
[0071]如图1与图2所示，本发明提供了一种时序再现循环控制器，包括一型号为AT89S52的MCU Q4、分别与MCU连接的前端输入电路Q1、驱动电路Q3、显示电路Q2、串口电路Q5和存储器电路Q6，电源电路Q7与上述各电路相连，用于给上述各电路进行供电，驱动电路输出端连接电气负载，串口电路另一端连接上位机。
[0072]前端输入电路Q1采用手动开关用于输入信号；
[0073]MCU Q4用于将输入前端电路Q1输入信号的状态记录下来，并对所记录的时间进行计算处理，得出所要记录的状态控制的时序，最后可按需循环利用所记录的时序输出以控制电气负载；
[0074]驱动电路Q3用于输出电平转换，驱动电气负载的开关；
[0075]显示电路Q2用于显示所记录的状态变化的次数及其工作状态的指示；
[0076]串口电路Q5采用串口通信方式传输所记录的时间和状态数据给上位机；
[0077]存储器电路Q6采用EEPR0M存储芯片AT24C04，用于存储所记录的时间和状态数据。
[0078]如图9所示，本发明实施例采用的状态时序记录的工作原理，具体如下
[0079]S91、电气负载的开关动作时序，需要记录的开关时序含有三种关键参数分别是初始状态V0、时间间隔t[i]、结束标志endflag;这三种参数即可用于还原再现所要记录的开关动作时序。
[0080]S92、记录模式的状态与时序，从记录开始到记录结束，MCU获得关键参数的数值。
[0081]S93、再现模式的状态与时序，从再现开始到再现结束，MCU还原S92所记录的状态与时序。
[0082]S94、循环模式的状态与时序，从循环开始，MCU循环再现S92所记录的状态与时序，直到循环结束。
[0083]如图3所示，本发明实施例提供的时序控制方法，包括以下步骤:
[0084]S1、上电初始化参数变量i = 0，MCU的定时器设置timerO为10ms中断一次，串口配置波特率9600 ；
[0085]S2、查询是否有模式选择，如“是”则进入下一步，如“否”则继续等待模式选择；
[0086]S3、按选择进入记录模式、再现模式、循环模式、存储模式或者串口模式。
[0087]见图4所示，并结合图9的工作原理加以说明，其中记录模式的工作步骤具体如下
[0088]S311、记录前端输入电路所输入信号的初始状态V0，由于输出反映输入，此时输出为低电平，所以V0 = 0