一种基于EtherCAT总线协议的控制系统的制作方法

一种基于ethercat总线协议的控制系统
技术领域
1.本发明涉及智能伺服控制技术领域，尤其涉及一种基于ethercat总线协议的控制系统。


背景技术：

2.ethercat(以太网控制自动化技术)是一个开放架构、以以太网为基础的现场总线系统，其名称的cat为控制自动化技术(control automation technology)字首的缩写。自动化对通讯一般会要求较短的资料更新时间(或称为周期时间)、资料同步时的通讯抖动量低，而且硬件的成本要低，ethercat开发的目的就是让以太网可以运用在自动化应用中。
3.随着社会的发展，智能伺服控制逐渐应用于工业化生产中，但是现有的自动化伺服控制系统无法根据不同的待加工工件的数据选择对应的不同的加工流程和伺服电机参数，导致工件加工单一；且缺少前期的试运行阶段，容易出现输入参数、流程等错误的情况，从而导致后续加工出现问题；还缺少运行过程中的自检环节，一旦运行出错，无法采取相应措施，继续运行容易导致机器损坏。


技术实现要素：

4.本发明公开一种基于ethercat总线协议的控制系统，旨在解决背景技术中的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种基于ethercat总线协议的控制系统，包括ethercat控制器，所述ethercat控制器控制信息输入单元、信息处理单元、信息存储单元、工作模式选择单元、试运行单元、正式运行单元和自巡检单元，所述信息输入单元和信息处理单元相连，所述信息处理单元和信息存储单元相连，所述信息存储单元和工作模式选择单元相连，所述工作模式选择单元与试运行单元、正式运行单元均相连，所述试运行单元、正式运行单元均与自巡检单元相连；
7.所述信息输入单元包括工作流程输入模块、工件数据输入模块和伺服电机工作参数输入模块；
8.所述信息处理单元包括信息编号模块和信息分组模块，所述信息编号模块和信息分组模块相连；
9.所述正式运行单元包括工件数据读取模块、流程参数选取模块和伺服执行模块，所述工件数据读取模块和流程参数选取模块相连，所述流程参数选取模块和伺服执行模块相连；
10.所述自巡检单元包括正常运行自检模块、流程参数自检模块、自动纠错模块、自锁模块和报警模块，所述试运行单元和正常运行自检模块相连，所述正常运行自检模块和自锁模块相连，所述正式运行单元和流程参数自检模块相连，所述流程参数自检模块和自动纠错模块相连，所述自动纠错模块和自锁模块相连，所述自锁模块和报警模块相连。
11.在一个优选的方案中，所述信息输入单元用于对工作的各种信息进行输入，所述信息处理单元用于对输入的各种信息进行二次处理，所述信息存储单元用于对处理后的各种信息进行存储，所述工作模式选择单元用于选择不同的工作模式，所述试运行单元用于对整个工线进行试运行检验，所述正式运行单元用于整个工线的正式工作运行，所述自巡检单元用于对整个工线在试运行和正式运行进行自动巡检。
12.通过设置有试运行单元，依次使伺服电机和设备按照信息存储单元内存储的不同组数据进行多次试运行，试运行过程中，正常运行自检模块同步开始工作，一旦正常运行自检模块检查出伺服电机和设备没有正常运行时，自锁模块和报警模块开始工作，从而可以自动的检查出哪一组数据无法正常运行，则提醒工作人员人工的对该组数据进行检查并做出相应修改，增加前期保障工作，从而避免输入的参数、流程等错误导致后续加工出现问题。
13.在一个优选的方案中，所述工作流程输入模块用于输入不同的工作流程，所述工件数据输入模块用于输入不同的工件数据范围，所述伺服电机工作参数输入模块用于输入不同的伺服电机工作参数，所述信息编号模块用于对工作流程、工件数据范围和伺服电机工作参数进行编号，相对应的编为同一个号，所述信息分组模块将同一个号的工作流程、工件数据范围和伺服电机工作参数分成一组。
14.在一个优选的方案中，所述工件数据读取模块用于对即将要进行加工的工件的对应数据进行读取，所述流程参数选取模块用于根据工件的数据范围在信息存储单元内选取相对应分组内的工作流程和伺服电机工作参数，所述伺服执行模块用于根据选取出来的工作流程和伺服电机工作参数控制伺服电机和设备对应执行。
15.通过设置有工件数据读取模块，将待加工的工件放入工件数据读取模块内，对工件相应的数据进行测量读取，从而可以根据工件的数据范围在信息存储单元内选取相对应分组内的工作流程和伺服电机工作参数，使不同大小的工件可以执行不同的加工工序，可以对不同大小的工件进行加工，且加工后的成品符合标准。
16.在一个优选的方案中，所述正常运行自检模块用于在工线试运行过程中对伺服电机和设备是否正常运行进行自动巡检，所述流程参数自检模块用于在工线运行过程中伺服电机和设备是否按照对应的工作流程和伺服电机工作参数工作进行自动巡检，所述自动纠错模块用于当流程参数自检模块检查到未按对应工作流程和伺服电机工作参数工作时对其进行自动的纠错，所述自锁模块用于当工线试运行过程出错或运行过程中无法自动纠错时将伺服电机和设备自锁住、不继续工作，所述报警模块用于自锁模块启动后进行报警、提醒工作人员。
17.通过设置有自巡检单元，在试运行单元和正式运行单元工作时均进行自动的巡检，一旦巡检出问题，则进行后续的相对应处理，自锁模块和报警模块启动，使伺服电机和设备无法继续错误运行，避免导致机器损坏，且提醒工作人员及时排查故障信息。
18.在一个优选的方案中，所述试运行单元开启工作时，正常运行自检模块同步开始工作，一旦正常运行自检模块检查出伺服电机和设备没有正常运行时，自锁模块和报警模块开始工作，所述正式运行单元开启工作时，流程参数自检模块同步开始工作，一旦流程参数自检模块检查出伺服电机和设备没有按照对应的工作流程和伺服电机工作参数工作时，自动纠错模块对其进行自动的纠错，若无法自动纠错成功则自锁模块和报警模块开始工
作。
19.由上可知，本发明提供的基于ethercat总线协议的控制系统可以根据工件的数据范围在信息存储单元内选取相对应分组内的工作流程和伺服电机工作参数，使不同大小的工件可以执行不同的加工工序，可以对不同大小的工件进行加工，且加工后的成品符合标准；利用试运行单元，增加前期保障工作，从而避免输入的参数、流程等错误导致后续加工出现问题；在试运行单元和正式运行单元工作时均进行自动的巡检，一旦巡检出问题，则进行后续的相对应处理，使伺服电机和设备无法继续错误运行，避免导致机器损坏，且提醒工作人员及时排查故障信息。
附图说明
20.图1为本发明提出的一种基于ethercat总线协议的控制系统的整体系统图。
21.图2为本发明提出的一种基于ethercat总线协议的控制系统的正式运行单元系统图。
22.图3为本发明提出的一种基于ethercat总线协议的控制系统的自巡检单元系统图。
23.图4为本发明提出的一种基于ethercat总线协议的控制系统的试运行工作流程图。
24.图5为本发明提出的一种基于ethercat总线协议的控制系统的正式运行工作流程图。
具体实施方式
25.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。
26.参照图1-5，一种基于ethercat总线协议的控制系统，包括ethercat控制器，ethercat控制器控制信息输入单元、信息处理单元、信息存储单元、工作模式选择单元、试运行单元、正式运行单元和自巡检单元，信息输入单元和信息处理单元相连，信息处理单元和信息存储单元相连，信息存储单元和工作模式选择单元相连，工作模式选择单元与试运行单元、正式运行单元均相连，试运行单元、正式运行单元均与自巡检单元相连；
27.信息输入单元包括工作流程输入模块、工件数据输入模块和伺服电机工作参数输入模块；
28.信息处理单元包括信息编号模块和信息分组模块，信息编号模块和信息分组模块相连；
29.正式运行单元包括工件数据读取模块、流程参数选取模块和伺服执行模块，工件数据读取模块和流程参数选取模块相连，流程参数选取模块和伺服执行模块相连；
30.自巡检单元包括正常运行自检模块、流程参数自检模块、自动纠错模块、自锁模块和报警模块，试运行单元和正常运行自检模块相连，正常运行自检模块和自锁模块相连，正式运行单元和流程参数自检模块相连，流程参数自检模块和自动纠错模块相连，自动纠错模块和自锁模块相连，自锁模块和报警模块相连。
31.在一个优选的实施方式中，信息输入单元用于对工作的各种信息进行输入，信息
处理单元用于对输入的各种信息进行二次处理，信息存储单元用于对处理后的各种信息进行存储，工作模式选择单元用于选择不同的工作模式。
32.在一个优选的实施方式中，试运行单元用于对整个工线进行试运行检验，正式运行单元用于整个工线的正式工作运行，自巡检单元用于对整个工线在试运行和正式运行进行自动巡检。通过设置有试运行单元，依次使伺服电机和设备按照信息存储单元内存储的不同组数据进行多次试运行，试运行过程中，正常运行自检模块同步开始工作，一旦正常运行自检模块检查出伺服电机和设备没有正常运行时，自锁模块和报警模块开始工作，从而可以自动的检查出哪一组数据无法正常运行，则提醒工作人员人工的对该组数据进行检查并做出相应修改，增加前期保障工作，从而避免输入的参数、流程等错误导致后续加工出现问题。
33.在一个优选的实施方式中，工作流程输入模块用于输入不同的工作流程，工件数据输入模块用于输入不同的工件数据范围，伺服电机工作参数输入模块用于输入不同的伺服电机工作参数。
34.在一个优选的实施方式中，信息编号模块用于对工作流程、工件数据范围和伺服电机工作参数进行编号，相对应的编为同一个号，信息分组模块将同一个号的工作流程、工件数据范围和伺服电机工作参数分成一组。
35.在一个优选的实施方式中，工件数据读取模块用于对即将要进行加工的工件的对应数据进行读取，流程参数选取模块用于根据工件的数据范围在信息存储单元内选取相对应分组内的工作流程和伺服电机工作参数，伺服执行模块用于根据选取出来的工作流程和伺服电机工作参数控制伺服电机和设备对应执行。通过设置有工件数据读取模块，将待加工的工件放入工件数据读取模块内，对工件相应的数据进行测量读取，从而可以根据工件的数据范围在信息存储单元内选取相对应分组内的工作流程和伺服电机工作参数，使不同大小的工件可以执行不同的加工工序，可以对不同大小的工件进行加工，且加工后的成品符合标准。
36.在一个优选的实施方式中，正常运行自检模块用于在工线试运行过程中对伺服电机和设备是否正常运行进行自动巡检，流程参数自检模块用于在工线运行过程中伺服电机和设备是否按照对应的工作流程和伺服电机工作参数工作进行自动巡检。
37.在一个优选的实施方式中，自动纠错模块用于当流程参数自检模块检查到未按对应工作流程和伺服电机工作参数工作时对其进行自动的纠错，自锁模块用于当工线试运行过程出错或运行过程中无法自动纠错时将伺服电机和设备自锁住、不继续工作，报警模块用于自锁模块启动后进行报警、提醒工作人员。通过设置有自巡检单元，在试运行单元和正式运行单元工作时均进行自动的巡检，一旦巡检出问题，则进行后续的相对应处理，自锁模块和报警模块启动，使伺服电机和设备无法继续错误运行，避免导致机器损坏，且提醒工作人员及时排查故障信息。
38.参照图4，在一个优选的实施方式中，试运行单元开启工作时，正常运行自检模块同步开始工作，一旦正常运行自检模块检查出伺服电机和设备没有正常运行时，自锁模块和报警模块开始工作。
39.参照图5，在一个优选的实施方式中，正式运行单元开启工作时，流程参数自检模块同步开始工作，一旦流程参数自检模块检查出伺服电机和设备没有按照对应的工作流程
和伺服电机工作参数工作时，自动纠错模块对其进行自动的纠错，若无法自动纠错成功则自锁模块和报警模块开始工作。
40.工作原理：使用时，通过信息输入单元的工作流程输入模块、工件数据输入模块和伺服电机工作参数输入模块分别输入不同的工作流程、不同的工件数据范围和不同的伺服电机工作参数，再通过信息处理单元的信息编号模块对工作流程、工件数据范围和伺服电机工作参数进行编号，相对应的编为同一个号，信息分组模块将同一个号的工作流程、工件数据范围和伺服电机工作参数分成一组，处理后的各种信息存入信息存储单元；
41.试运行单元开始工作，依次使伺服电机和设备按照信息存储单元内存储的不同组数据进行多次试运行，试运行过程中，正常运行自检模块同步开始工作，一旦正常运行自检模块检查出伺服电机和设备没有正常运行时，自锁模块和报警模块开始工作，从而可以自动的检查出哪一组数据无法正常运行，则提醒工作人员人工的对该组数据进行检查并做出相应修改，增加前期保障工作，从而避免输入的参数、流程等错误导致后续加工出现问题；
42.试运行结束，正式运行单元开设工作，将待加工的工件放入工件数据读取模块内，对工件相应的数据进行测量读取，从而可以根据工件的数据范围在信息存储单元内选取相对应分组内的工作流程和伺服电机工作参数，伺服执行模块根据选取出来的工作流程和伺服电机工作参数控制伺服电机和设备对应执行，使不同大小的工件可以执行不同的加工工序，可以对不同大小的工件进行加工，且加工后的成品符合标准，正式运行过程中，流程参数自检模块同步开始工作，一旦流程参数自检模块检查出伺服电机和设备没有按照对应的工作流程和伺服电机工作参数工作时，自动纠错模块对其进行自动的纠错，若无法自动纠错成功则自锁模块和报警模块开始工作，提醒工作人员人工的对伺服电机和设备进行检查维修。
43.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。