龙门扫描架精准定位电气控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了龙门扫描架精准定位电气控制系统，包括安装在龙门扫描架的上横梁上的水平移动机构第一走行电机、安装在龙门扫描架的中横梁上的水平移动机构第二走行电机、安装在龙门扫描架的上横梁上的水平移动机构的定位器上下运动驱动电机、计算机、PLC主站、远程控制台交换器、操作台交换机、第一PLC分站、第二PLC分站、伺服驱动系统、第一位移传感器、第二位移传感器和绝对值编码器。本实用新型充分利用PLC的控制功能，实现了对龙门扫描架的可靠性控制。
【专利说明】龙门扫描架精准定位电气控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测量控制系统【技术领域】，具体地指一种龙门扫描架精准定位电气控制系统。
【背景技术】
[0002]现有的龙门扫描架采用单片机式数字控制系统，该系统主要包括多个RAM((随机存取存储器)地址寄存器、RAM、锁存器、闪存、寄存器、缓冲器、指令寄存器和定时控制器等数字电路器件，长期生产实践后技术人员发现由于上述单片机控制系统的组成部件繁多，导致了故障概率一直较高，特别是在工作环境比较恶劣的车间，这种单片机控制系统的稳定性和可靠性更是难以保证。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的就是要提供一种龙门扫描架精准定位电气控制系统，该系统充分利用PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)的控制功能,实现了对龙门扫描架的可靠性控制。
[0004]为实现此目的，本实用新型所设计的龙门扫描架精准定位电气控制系统，包括安装在龙门扫描架的上横梁上的水平移动机构第一走行电机、安装在龙门扫描架的中横梁上的水平移动机构第二走行电机、安装在龙门扫描架的上横梁上的水平移动机构的定位器上下运动驱动电机，其特征在于:它还包括计算机、PLC主站、远程控制台交换器、操作台交换机、第一 PLC分站、第二 PLC分站、伺服驱动系统、第一位移传感器、第二位移传感器和绝对值编码器，其中，所述计算机的通信端连接PLC主站的第一通信端，PLC主站的第二通信端通过远程控制台交换器连接操作台交换机，所述第一 PLC分站接入操作台交换机，所述伺服驱动系统也接入操作台交换机，所述伺服驱动系统的控制信号输出端分别连接水平移动机构第一走行电机、水平移动机构第二走行电机、水平移动机构的定位器上下运动驱动电机的控制端，所述第一位移传感器设置在龙门扫描架的水平移动机构的顶部，所述第二位移传感器设置在水平移动机构的中部，所述绝对值编码器设置在水平移动机构的定位器上下运动驱动电机的输出轴上；
[0005]所述第一位移传感器、第二位移传感器和绝对值编码器的信号输出端分别连接第二 PLC分站，所述第二 PLC分站也接入操作台交换机。
[0006]本实用新型采用以PLC为主控制器的龙门扫描架精准定位电气控制系统，相比现有的单片机式数字控制系统，具有结构简单、安装方便、操作简洁、可扩展性强的优点，并且由于结构的简化使得控制系统的故障率大幅降低，保证了龙门扫描架工作的可靠性。另外，PLC为主控制器对恶劣环境的适应性明显强于单片机式数字控制系统，使得本实用新型能在恶劣的工作环境中具有较强的寿命。同时本实用新型的模块化较强，维修更加容易。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为龙门扫描架的结构示意图；
[0008]图2为本实用新型的结构框图。
[0009]其中，I一龙门扫描架、2—上横梁、3—水平移动机构第一走行电机、4一中横梁、5一水平移动机构第二走行电机、6—水平移动机构的定位器上下运动驱动电机、7—计算机、8 — PLC主站、9一远程控制台交换器、10—操作台交换机、11 一第一 PLC分站、12—第二PLC分站、13—伺服驱动系统、14一第一位移传感器、15一第二位移传感器、16一绝对值编码器、17—7K平移动机构、18 —电梯升降电机、19 一立柱总成、20—7_Κ平移动机构的定位器。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0011]本实用新型中所涉及到的龙门扫描架1，如图1所示，包括两个立柱总成19、设置在两个立柱总成19顶端之间的上横梁2、设置在两个立柱总成19中部之间的中横梁4、能在上横梁2和中横梁4的轨道上水平左右滑动的水平移动机构17、能在水平移动机构17的轨道内上下垂直运动的水平移动机构的定位器20。针对上述龙门扫描架的精准定位电气控制系统的具体结构如下:
[0012]如图2所示的龙门扫描架精准定位电气控制系统，包括安装在龙门扫描架I的上横梁2上的水平移动机构第一走行电机3、安装在龙门扫描架I的中横梁4上的水平移动机构第二走行电机5、安装在龙门扫描架I的上横梁2上的水平移动机构的定位器上下运动驱动电机6，它还包括计算机7、PLC主站8、远程控制台交换器9、操作台交换机10、第一 PLC分站11、第二 PLC分站12、伺服驱动系统13、第一位移传感器14、第二位移传感器15和绝对值编码器16，其中，所述计算机7的通信端连接PLC主站8的第一通信端，PLC主站8的第二通信端通过远程控制台交换器9连接操作台交换机10，所述第一 PLC分站11接入操作台交换机10，所述伺服驱动系统13也接入操作台交换机10，所述伺服驱动系统13的控制信号输出端分别连接水平移动机构第一走行电机3、水平移动机构第二走行电机5、水平移动机构的定位器上下运动驱动电机6的控制端，所述第一位移传感器14设置在龙门扫描架I的水平移动机构17的顶部，所述第二位移传感器15设置在水平移动机构17的中部，所述绝对值编码器16设置在水平移动机构的定位器上下运动驱动电机6的输出轴上；
[0013]所述第一位移传感器14、第二位移传感器15和绝对值编码器16的信号输出端分别连接第二 PLC分站12，所述第二 PLC分站12也接入操作台交换机10。
[0014]上述技术方案中，所述伺服驱动系统13的控制信号输出端还连接龙门扫描架I的电梯升降电机18。
[0015]上述第一位移传感器14和第二位移传感器15分别监控水平移动机构17顶部和中部的运动状态，这样有利于保证水平移动机构17始终水平运动，不产生倾斜，提高了龙门扫描架定位的精度。
[0016]上述技术方案中，所述远程控制台交换器9和操作台交换机10均为光电交换器。由于PLC主站8在远程控制台中，距离第一 PLC分站11 (操作台较远)，上述远程控制台交换器9和操作台交换机10均选用光电交换器，能避免现场恶劣的施工环境对龙门扫描架控制精度的影响。
[0017]本实用新型的工作过程为:计算机7根据操作人员的指令输出X轴(对应水平移动机构17的运动轨迹)、Y轴(对应水平移动机构的定位器20)的运动数据，这种运动数据经过PLC主站8转换成对应的电气控制命令，并经由两个交换机输送给伺服驱动系统13，伺服驱动系统13根据上述电气控制命令，驱动水平移动机构第一走行电机3、水平移动机构第二走行电机5、水平移动机构的定位器上下运动驱动电机6运动，
[0018]其中，水平移动机构第一走行电机3和水平移动机构第二走行电机5的运动带动水平移动机构17在上横梁2和中横梁4的轨道上水平左右滑动，水平移动机构的定位器上下运动驱动电机6的运动带动水平移动机构的定位器20在水平移动机构17的轨道内上下垂直运动，实现龙门扫描架的扫描动作；
[0019]所述第一位移传感器14和第二位移传感器15用于获取水平移动机构17的运动轨迹，绝对值编码器16用于获取水平移动机构的定位器20的垂直运动轨迹(电机每转一圈能输出500个脉冲信号，脉冲的频率反映水平移动机构的定位器20的运动速度，脉冲的累加反映水平移动机构的定位器20的运动位置)，上述运动轨迹通过操作台交换机10输送到第一 PLC分站11，第一 PLC分站11将上述运动轨迹与计算机7输出的运动数据进行对t匕，如果对比结构有出入，则第一 PLC分站11通过操作台交换机10调整伺服驱动系统13的输出数据，实现一个闭环的龙门扫描架精准定位电气控制系统。
[0020]本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种龙门扫描架精准定位电气控制系统，包括安装在龙门扫描架(1)的上横梁(2)上的水平移动机构第一走行电机(3)、安装在龙门扫描架(1)的中横梁(4)上的水平移动机构第二走行电机(5)、安装在龙门扫描架(1)的上横梁(2)上的水平移动机构的定位器上下运动驱动电机￠)，其特征在于:它还包括计算机(7)、？10主站(8)、远程控制台交换器(9)、操作台交换机(10)、第一？IX分站(11)、第二？IX分站(12)、伺服驱动系统位移传感器(14)、第二位移传感器(15)和绝对值编码器(16),其中，所述计算机(7)的通信端连接？IX主站(8)的第一通信端，主站(8)的第二通信端通过远程控制台交换器(9)连接操作台交换机(10),所述第一？IX分站(11)接入操作台交换机(10),所述伺服驱动系统(13)也接入操作台交换机(10),所述伺服驱动系统(13)的控制信号输出端分别连接水平移动机构第一走行电机(3)、水平移动机构第二走行电机(5)、水平移动机构的定位器上下运动驱动电机(6)的控制端，所述第一位移传感器(14)设置在龙门扫描架(1)的水平移动机构(17)的顶部，所述第二位移传感器(15)设置在水平移动机构(17)的中部，所述绝对值编码器(16)设置在水平移动机构的定位器上下运动驱动电机￠)的输出轴上； 所述第一位移传感器(14)、第二位移传感器(15)和绝对值编码器(16)的信号输出端分别连接第二？IX分站(12),所述第二？IX分站(12)也接入操作台交换机(10)。
2.根据权利要求1所述的龙门扫描架精准定位电气控制系统，其特征在于:所述伺服驱动系统(13)的控制信号输出端还连接龙门扫描架⑴的电梯升降电机(18)。
3.根据权利要求1所述的龙门扫描架精准定位电气控制系统，其特征在于:所述远程控制台交换器(9)和操作台交换机(10)均为光电交换器。
【文档编号】G05B19/05GK204256462SQ201420620942
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】余巍, 李程, 龚婷婷, 张传涛 申请人:武桥重工集团股份有限公司