一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统

申请号 CN202410089968.X 申请日 2024-01-22 公开(公告)号 CN117938644A 公开(公告)日 2024-04-26
申请人 温州理工学院; 发明人 龚俊锋;
摘要 本 发明 提供的一种自组织通信的电动 辊筒 控制器 输送系统,包括主站设备和多个从站设备,主站设备的一端通过通信 接口 与上游控制器相连,另一端通过 通信接口 与起始从站设备相连,每个从站设备依次与下游从站设备通过通信接口连接,主站设备和从站设备分别设有 驱动器 ,每个驱动器的左右两端分别通过光电 传感器 接口与 光电传感器 相连,系统开机自检后,根据 站点 接收到的命令进入初始化或运行状态。本发明具有自组织通信功能, 硬件 连接后,无需额外配置即可实现输送线自动联网与编址,自动完成参数配置,并自带逻辑,实现输送线的零压 力 积放功能。此外,本发明具备设备状态实时监测功能,当站点故障时,能够快速 定位 故障点,自动进行参数还原。
权利要求

1.一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统,其特征在于,包括主站设备和多个从站设备,所述主站设备的一端通过通信接口与上游控制器相连,另一端通过通信接口与起始从站设备相连,每个从站设备依次与下游从站设备通过通信接口连接,所述主站设备和从站设备分别设有驱动器;其中,
所述主站设备开机自检进入预备运行状态后,用于接收外部命令,进入初始化状态或运行状态,并发送相关命令给每个从站设备,直至最后一个从站设备,即尾站设备;
从站设备开机自检进入预备运行状态后,用于接收所述主站设备的命令,进入初始化状态或运行状态,并发送相关命令帧给下游从站设备,直至尾站设备;
所述尾站设备,用于接收上游从站设备的相关命令帧后,向所述主站设备方向回复相关命令确认帧,直至所述主站设备。
2.根据权利要求1所述的电动辊筒控制器输送系统,其特征在于,每个驱动器的左右两端分别各设有1个光电传感器接口,第一个光电传感器接口与第一个光电传感器相连,第二个光电传感器接口与第二个光电传感器相连;每个驱动器至少设有一个电机驱动接口,通过所述电机驱动接口与电机相连;每个驱动器设有跳线开关装置,通过所述跳线开关装置控制驱动器所在站点的通断。
3.根据权利要求1所述的电动辊筒控制器输送系统,其特征在于,所述主站设备开机自检进入预备运行状态是通过读取存储在所述主站设备上的驱动器的状态参数进行开机自检,若所述状态参数为故障码,则进入故障处理状态,否则进入预备运行状态。
4.根据权利要求1所述的电动辊筒控制器输送系统,其特征在于,所述从站设备开机自检进入预备运行状态是通过读取存储在所述从站设备上的驱动器的状态参数进行开机自检,若所述状态参数为故障码,则进入故障处理状态,否则进入预备运行状态。
5.根据权利要求1所述的电动辊筒控制器输送系统,所述外部命令包括所述主站设备上的按键输入产生的命令或者所述上游控制器发出的命令。
6.根据权利要求2所述的电动辊筒控制器输送系统,其特征在于,所述主站设备进入初始化状态的具体操作为:
通过发送“编址”命令帧给相邻的从站设备进行编址,进入寻址状态;
收到相邻的从站设备回复的“编址确认”帧后,进入示教模式,各个站点设备通过连接的光电传感器检测运输物品进入和退出的时间,依据物品在输送线上设定的运行速度,估算出运输物品的相对位置
收到相邻的从站设备回复的“示教完毕确认”帧后,进入等待从站设备接收系统时钟模式,并向下游从站设备发送“系统时钟”帧,所述“系统时钟”帧包含了当前时刻所述主站设备处理器的系统时钟;
收到相邻的从站设备回复的“系统时钟确认”帧后,将收到“系统时钟确认”帧的时间与前面发送“系统时钟”帧的时间相比较,得到时间差数值,所述时间差数值即为数据帧在网络中传递来回一趟的时间,并向下游从站设备发送“校准时钟”帧,所述“校准时钟”帧包含了所述时间差数值;
收到相邻的从站设备回复的“校准时钟确认”帧后,初始化完毕,等待接收外部命令进入下一状态。
7.根据权利要求6所述的电动辊筒控制器输送系统,其特征在于,所述从站设备进入初始化状态的具体操作为:
第一从站设备收到所述主站设备的“编址”命令后,将“编址”命令中的地址加1,并向下一个从站设备转发,直至最后一个从站设备,即尾站设备;
从站设备收到所述尾站设备的“编址确认”帧后,进入示教状态,并将“编址确认”帧继续向所述主站设备方向转发,直至所述主站设备;
从站设备通过驱动器两端连接的光电传感器检测运输物品进入和退出的时间,依据物品在输送线上的运行速度,估算出运输物品的相对位置;
从站设备收到所述尾站设备的“示教完毕确认”帧后,进入系统时钟模式,并将“示教完毕确认”帧继续向前转发,直至传到所述主站设备;
第一从站设备收到所述主站设备的“系统时钟”帧后,提取其时钟数据保存,并向后转发,直至所述尾站设备;
从站设备收到所述尾站设备的“系统时钟确认”帧后,进入“等待校准时钟”状态,并向所述主站设备方向转发;
第一从站设备收到所述主站设备的“校准时钟”帧后,提取所述时间差数值,并向后转发,直至所述尾站设备;
从站设备收到所述尾站设备的“校准时钟确认”后,进入“初始化完毕”状态,并转发至所述主站设备。
8.根据权利要求7所述的电动辊筒控制器输送系统,其特征在于,所述尾站设备进入初始化状态的具体操作为:
收到上游从站设备的“编址”命令后,向所述主站设备方向回复“编址确认”帧;
所述尾站设备的最后一个光电传感器检测到物品的尾部经过时,向上游从站设备发送“示教完毕确认”帧;
收到上游从站设备的“系统时钟”帧后,提取时钟数据保存,并向所述主站设备方向回复“系统时钟确认”帧;
收到上游从站设备的“校准时钟”帧后,提取所述时间差数值,并向主站设备方向回复“校准时钟确认”帧,并进入“初始化完毕”状态。
9.根据权利要求8所述的电动辊筒控制器输送系统,其特征在于,所述主站设备、从站设备和所述尾站设备进入运行状态后,通过所在站点的光电传感器与输送物品的相对关系决定各个站点运行子状态的切换,每个站点以恒定周期向周围站点发送信息,设输送物品所在的站点为当前站点以及输送物品的输送速度恒定,步骤如下:
当输送物品进入到当前站点的第一个光电传感器的感测范围,第一个光电传感器的信号向上跳变,记录当前系统时间;
根据输送物品恒定的输送速度和记录的系统时间,估算出输送物品前沿的实时位置;
根据当前站点接收到的前一站点的信息以及估算出的输送物品前沿实时位置,更新当前站点的运行状态,则当前站点的运行状态P由逻辑表达式决定,当P为1时,表示当前站点的电机运转,当P为0时,表示当前站点的电机停转,逻辑表达式为:
其中,A表示中间变量,表示各站点运行子状态运行与否的变量,取值1或0,1表示当前站点为预备运行状态,0表示当前站点为运行状态;
L表示输送物品的前沿位置离当前站点第二个光电传感器的距离,TL为设定的距离阈值
B为中间变量,表示输送物品的前沿位置离当前站点第二个光电传感器的距离是否达到设定的距离阈值,当L>TL时,B为L>TL,否则为0;
C为下一个站点发送来的信息,C取值为1或0,当C取1时,表示下一站点电机仍在运转,当C取0时,表示后一站点电机停止,尾站设备是输送线最后一个站点,它所接收的C是上游控制器或主站设备发送而来。
10.根据权利要求9所述的电动辊筒控制器输送系统,其特征在于,通过每个站点以恒定周期向周围站点发送信息来判断站点是否故障,当确认当前站点未收到前一站点的信息,当前站点自动跳出运行状态,进入故障状态,并向相邻站点传递故障码,直至到达所述主站设备,使整个系统处于故障处理状态中,其中所述故障码包含故障站点的信息,所述主站设备通过接收到的信息判断故障发生的站点和故障原因。

说明书全文

一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统

技术领域

[0001] 本发明涉及通信控制技术领域,具体而言,涉及一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统。

背景技术

[0002] 电动辊筒是一种用于输送线的内置电机的自动化执行元件,多个电动辊筒在输送线上协同运转,完成产品输送。在物流分拣或柔性生产线上,输送线上的物品数量和频次可能是随机的,输送线需要保证其在输送过程中物品不会相互挤压,即需要实现其零压积放功能。常规的电动辊筒控制器有独立的和带总线通信两种,独立的辊筒控制器通常只有电机驱动与错误报警功能,需要额外在PLC控制下实现辊筒的调速与压力积放功能,无法实现自动配置与编址,当系统出现故障时,无法快速自动定位故障站点并自动进行参数恢复,给用户使用带来不便。
[0003] 有鉴于此,申请人在研究了现有的技术后特提出本申请。

发明内容

[0004] 本发明旨在提供一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统,实现系统各站点自动分配地址,无需人工额外配置,采用输送线自学习的方式,自动学习相关参数,实现零压力积放功能,当系统出现故障时,可快速自动定位故障站点并自动进行参数恢复。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案实现:
[0006] 一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统,包括主站设备和多个从站设备,所述主站设备的一端通过通信接口与上游控制器相连,另一端通过通信接口与起始从站设备相连,每个从站设备依次与下游从站设备通过通信接口连接,所述主站设备和从站设备分别设有驱动器;其中,
[0007] 所述主站设备开机自检进入预备运行状态后,用于接收外部命令,进入初始化状态或运行状态,并发送相关命令给每个从站设备,直至最后一个从站设备,即尾站设备;
[0008] 从站设备开机自检进入预备运行状态后,用于接收所述主站设备的命令,进入初始化状态或运行状态,并发送相关命令帧给下游从站设备,直至尾站设备;
[0009] 所述尾站设备,用于接收上游从站设备的相关命令帧后,向所述主站设备方向回复相关命令确认帧,直至所述主站设备。
[0010] 优选地,每个驱动器的左右两端分别各设有1个光电传感器接口,第一个光电传感器接口与第一个光电传感器相连,第二个光电传感器接口与第二个光电传感器相连;每个驱动器至少设有一个电机驱动接口,通过所述电机驱动接口与电机相连,每个驱动器设有跳线开关装置,通过所述跳线开关装置控制驱动器所在站点的通断。
[0011] 优选地,所述主站设备开机自检进入预备运行状态是通过读取存储在所述主站设备上的驱动器的状态参数进行开机自检,若所述状态参数为故障码,则进入故障处理状态,否则进入预备运行状态。
[0012] 优选地,所述从站设备开机自检进入预备运行状态是通过读取存储在所述从站设备上的驱动器的状态参数进行开机自检,若所述状态参数为故障码,则进入故障处理状态,否则进入预备运行状态。
[0013] 优选地,所述外部命令包括所述主站设备上的按键输入产生的命令或者所述上游控制器发出的命令。
[0014] 优选地,所述主站设备进入初始化状态的具体操作为:
[0015] 通过发送“编址”命令帧给相邻的从站设备进行编址,进入寻址状态;
[0016] 收到相邻的从站设备回复的“编址确认”帧后,进入示教模式,各个站点设备通过连接的光电传感器检测运输物品进入和退出的时间,依据物品在输送线上设定的运行速度,估算出运输物品的相对位置
[0017] 收到相邻的从站设备回复的“示教完毕确认”帧后,进入“等待从站设备接收系统时钟”模式,并向下游从站设备发送“系统时钟”帧,所述“系统时钟”帧包含了当前时刻所述主站设备处理器的系统时钟;
[0018] 收到相邻的从站设备回复的“系统时钟确认”帧后,将收到“系统时钟确认”帧的时间与前面发送“系统时钟”帧的时间相比较,得到时间差数值,所述时间差数值即为数据帧在网络中传递来回一趟的时间,并向下游从站设备发送“校准时钟”帧,所述“校准时钟”帧包含了所述时间差数值;
[0019] 收到相邻的从站设备回复的“校准时钟确认”帧后,初始化完毕,等待接收外部命令进入下一状态。
[0020] 优选地,所述从站设备进入初始化状态的具体操作为:
[0021] 第一从站设备收到所述主站设备的“编址”命令后,将“编址”命令中的地址加1,并向下一个从站设备转发,直至最后一个从站设备,即尾站设备;
[0022] 从站设备收到所述尾站设备的“编址确认”帧后,进入示教状态,并将“编址确认”帧继续向所述主站设备方向转发,直至所述主站设备;
[0023] 从站设备通过驱动器两端连接的光电传感器检测运输物品进入和退出的时间,依据物品在输送线上的运行速度,估算出运输物品的相对位置;
[0024] 从站设备收到所述尾站设备的“示教完毕确认”帧后,进入系统时钟模式,并将“示教完毕确认”帧继续向前转发,直至传到所述主站设备;
[0025] 第一从站设备收到所述主站设备的“系统时钟”帧后,提取其时钟数据保存,并向后转发,直至所述尾站设备;
[0026] 从站设备收到所述尾站设备的“系统时钟确认”帧后,进入“等待校准时钟”状态,并向所述主站设备方向转发;
[0027] 第一从站设备收到所述主站设备的“校准时钟”帧后,提取所述时间差数值,并向后转发,直至所述尾站设备;
[0028] 从站设备收到所述尾站设备的“校准时钟确认”后,进入“初始化完毕”状态,并转发至所述主站设备。
[0029] 优选地,所述尾站设备进入初始化状态的具体操作为:
[0030] 所述尾站设备收到上游从站设备的“编址”命令后,向所述主站设备方向回复“编址确认”帧;
[0031] 所述尾站设备的最后一个光电传感器检测到物品的尾部经过时,所述尾站设备向上游从站设备发送“示教完毕确认”帧;
[0032] 所述尾站设备收到上游从站设备的“系统时钟”帧后,提取时钟数据保存,并向主站设备方向回复“系统时钟确认”帧;
[0033] 所述尾站设备收到上游从站设备的“校准时钟”帧后,提取所述时间差数值,并向主站设备方向回复“校准时钟确认”帧,并进入“初始化完毕”状态。
[0034] 优选地,所述主站设备、从站设备和所述尾站设备进入运行状态后,通过所在站点的光电传感器与输送物品的相对关系决定各个站点运行子状态的切换,每个站点以恒定周期向周围站点发送信息,设输送物品所在的站点为当前站点以及输送物品的输送速度恒定,步骤如下:
[0035] 当输送物品进入到当前站点的第一个光电传感器的感测范围,第一个光电传感器的信号向上跳变,记录当前系统时间;
[0036] 根据输送物品恒定的输送速度和记录的系统时间,估算出输送物品前沿的实时位置;
[0037] 根据当前站点接收到的前一站点的信息以及估算出的输送物品前沿实时位置,更新当前站点的运行状态,则当前站点的运行状态P由逻辑表达式决定,当P为1时,表示当前站点的电机运转,当P为0时,表示当前站点的电机停转,逻辑表达式为:
[0038]
[0039] 其中,A表示中间变量,表示各站点运行子状态运行与否的变量,取值1或0,1表示当前站点为预备运行状态,0表示当前站点为运行状态;
[0040] L表示输送物品的前沿位置离当前站点第二个光电传感器的距离,TL为设定的距离阈值
[0041] B为中间变量,表示输送物品的前沿位置离当前站点第二个光电传感器的距离是否达到设定的距离阈值,当L>TL时,B为L>TL,否则为0;
[0042] C为下一个站点发送来的信息,C取值为1或0,当C取1时,表示下一站点电机仍在运转,当C取0时,表示后一站点电机停止,尾站设备是输送线最后一个站点,它所接收的C是上游控制器或主站设备发送而来。
[0043] 优选地,通过每个站点以恒定周期向周围站点发送信息来判断站点是否故障,当确认当前站点未收到前一站点的信息,当前站点自动跳出运行状态,进入故障状态,并向相邻站点传递故障码,直至到达所述主站设备,使整个系统处于故障处理状态中,其中所述故障码包含故障站点的信息,所述主站设备通过接收到的信息判断故障发生的站点和故障原因。
[0044] 综上所述,与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0045] (1)本发明组成的输送线系统,包括主站设备和多个从站设备,主站设备的一端与上游控制器相连,另一端与起始从站设备相连,每个从站设备依次与下游从站设备连接,所述主站设备和从站设备分别设有驱动器。本发明具有自组织通信功能,只需要各站点设备物理连接完成,无需额外编程与配置,通过初始化后,即可为各个驱动器站点自动分配站点地址,实现输送器上的辊筒驱动器联网,进行通信。
[0046] (2)本发明通过驱动器两端连接的光电传感器检测运输物品进入和退出的时间,依据物品在输送线上设定的恒定运行速度,估算出运输物品的相对位置,并通过所在站点的光电传感器与输送物品的相对关系决定各个站点运行状态的切换,从而调整各站点状态,无需上游控制器控制即可实现零压力积放功能。
[0047] (3)本发明无需人工配置,采用输送线自学习的方式,自动学习相关参数。
[0048] (4)本发明采用在主站设备与各从站设备传递系统时钟和校准时钟的方式,弥补通信传输的时延误差,从而可以更加精确的估计物品输送位置。
[0049] (5)本发明的每个站点以恒定周期向周围站点发送信息,通过各站点是否能够接收到前一站点的信息来判断站点是否故障,实现自动定位故障站点,而且,可在无需额外配置的情况下更换新站点,并自动进行参数恢复。附图说明
[0050] 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
[0051] 附图1为本发明第一实施例提供的一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统的结构图。
[0052] 附图2为本发明第一实施例提供的一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统的主站设备状态图。
[0053] 附图3本发明第一实施例提供的一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统的从站设备状态图。
[0054] 附图4本发明第一实施例提供的一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统的主站设备初始化状态流程示意图。
[0055] 附图5本发明第一实施例提供的一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统的从站设备初始化状态流程示意图。
[0056] 附图6本发明第一实施例提供的一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统的尾站设备初始化状态流程示意图。
[0057] 附图7本发明第一实施例提供的一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统的运行状态切换示意图。
[0058] 附图8本发明第一实施例提供的一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统的运行状态示意图。
[0059] 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

具体实施方式

[0060] 为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。
[0061] 实施例一、
[0062] 如图1所示,本发明实施例一提供了一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统,包括主站设备和多个从站设备,所述主站设备的一端通过通信接口与上游控制器相连,另一端通过通信接口与起始从站设备相连,每个从站设备依次与下游从站设备通过通信接口连接,所述主站设备和从站设备分别设有驱动器;其中,
[0063] 所述主站设备开机自检进入预备运行状态后,用于接收外部命令,进入初始化状态或运行状态,并发送相关命令帧给每个从站设备,直至最后一个从站设备,即尾站设备;
[0064] 从站设备开机自检进入预备运行状态后,用于接收所述主站设备的命令,进入初始化状态或运行状态,并发送相关命令帧给下游从站设备,直至尾站设备;
[0065] 所述尾站设备,用于接收上游从站设备的相关命令帧后,向所述主站设备方向回复相关命令确认帧,直至所述主站设备。
[0066] 在本实施例中,所述通信接口的物理层采用RS‑232、RS‑422串行通信接口,整个输送线系统通过点对点通信连接在一起,处于中间的为从站设备,其左右两个通信接口都与相邻的驱动器相连。
[0067] 在本实施例中,每个驱动器的左右两端分别设有1个光电传感器接口,第一个光电传感器接口与第一个光电传感器(即图1中的光电传感器1)相连,第二个光电传感器接口与第二个光电传感器(即图1中的光电传感器2)相连。
[0068] 在本实施例中,每个驱动器至少设有一个电机驱动接口,通过电机驱动接口与电机相连,每个驱动器设有跳线开关装置,通过跳线开关装置控制驱动器所在站点的通断。
[0069] 在本实施例中,所述跳线开关装置包括跳线和D IP开关。当系统上电开机后,驱动器会检测跳线开关装置,选择进入主站模式、从站模式或尾站模式。
[0070] 如图2所示,所述主站设备开机自检进入预备运行状态是通过读取存储在所述主站设备上的驱动器的状态参数进行开机自检,若所述状态参数为故障码,则进入故障处理状态,否则进入预备运行状态。
[0071] 如图3所示,所述从站设备开机自检进入预备运行状态是通过读取存储在所述从站设备上的驱动器的状态参数进行开机自检,若所述状态参数为故障码,则进入故障处理状态,否则进入预备运行状态。
[0072] 在本实施例中,所述电机包括BLDC和PMSM,每个驱动器能够驱动一路或多路BLDC和PMSM等电机,从而驱动控制电动辊筒。
[0073] 在本实施例中,所述外部命令包括所述主站设备上的按键输入产生的命令或者所述上游控制器发出的命令。
[0074] 整个输送系统可以被上游控制器视为一个ModBusRTU设备进行控制。
[0075] 如图4所示,所述主站设备接收到初始化命令后,所述主站设备进入初始化操作,具体为:
[0076] 通过发送“编址”命令帧给相邻的从站设备进行编址,进入寻址状态;
[0077] 收到相邻的从站设备回复的“编址确认”帧后,进入示教模式,各个站点设备通过连接的光电传感器检测运输物品进入和退出的时间,依据物品在输送线上设定的运行速度,估算出运输物品的相对位置;
[0078] 收到相邻的从站设备回复的“示教完毕确认”帧后,进入“等待从站设备接收系统时钟”模式,并向下游从站设备发送“系统时钟”帧,所述“系统时钟”帧包含了当前时刻所述主站设备处理器的系统时钟;
[0079] 收到相邻的从站设备回复的“系统时钟确认”帧后,将收到“系统时钟确认”帧的时间与前面发送“系统时钟”帧的时间相比较,得到时间差数值,所述时间差数值即为数据帧在网络中传递来回一趟的时间,并向下游从站设备发送“校准时钟”帧,所述“校准时钟”帧包含了所述时间差数值;
[0080] 收到相邻的从站设备回复的“校准时钟确认”帧后,初始化完毕,等待接收外部命令进入下一状态。
[0081] 如图5所示,从站设备接收到所述主站设备初始化命令后,从站设备进入初始化操作,具体为:
[0082] 第一从站设备收到所述主站设备的“编址”命令后,将“编址”命令中的地址加1,并向下一个从站设备转发,直至最后一个从站设备,即尾站设备;
[0083] 从站设备收到所述尾站设备的“编址确认”帧后,进入示教状态,并将“编址确认”帧继续向所述主站设备方向转发,直至所述主站设备;
[0084] 从站设备通过驱动器两端连接的光电传感器检测运输物品进入和退出的时间,依据物品在输送线上的运行速度,估算出运输物品的相对位置;
[0085] 从站设备收到所述尾站设备的“示教完毕确认”帧后,进入系统时钟模式,并将“示教完毕确认”帧继续向前转发,直至传到所述主站设备;
[0086] 第一从站设备收到所述主站设备的“系统时钟”帧后,提取其时钟数据保存,并向后转发,直至所述尾站设备;
[0087] 从站设备收到所述尾站设备的“系统时钟确认”帧后,进入“等待校准时钟”状态,并向所述主站设备方向转发;
[0088] 第一从站设备收到所述主站设备的“校准时钟”帧后,提取所述时间差数值,并向后转发,直至所述尾站设备;
[0089] 从站设备收到所述尾站设备的“校准时钟确认”后,进入“初始化完毕”状态,并转发至所述主站设备。
[0090] 如图6所示,所述尾站设备接收到上游从站设备初始化命令后,尾站设备进入初始化操作,具体为:
[0091] 所述尾站设备收到上游从站设备的“编址”命令后,向所述主站设备方向回复“编址确认”帧;
[0092] 所述尾站设备的最后一个光电传感器检测到物品的尾部经过时,所述尾站设备向上游从站设备发送“示教完毕确认”帧;
[0093] 所述尾站设备收到上游从站设备的“系统时钟”帧后,提取时钟数据保存,并向主站设备方向回复“系统时钟确认”帧;
[0094] 所述尾站设备收到上游从站设备的“校准时钟”帧后,提取所述时间差数值,并向主站设备方向回复“校准时钟确认”帧,并进入“初始化完毕”状态。
[0095] 如图7和图8所示,所述主站设备、从站设备和所述尾站设备进入运行状态后,通过所在站点的光电传感器与输送物品的相对关系决定各个站点运行子状态的切换,每个站点以恒定周期向周围站点发送信息,设输送物品所在的站点为当前站点以及输送物品的输送速度恒定,步骤如下:
[0096] 当输送物品进入到当前站点的第一个光电传感器的感测范围,第一个光电传感器的信号向上跳变,记录当前系统时间;
[0097] 根据输送物品恒定的输送速度和记录的系统时间,估算出输送物品前沿的实时位置;
[0098] 根据当前站点接收到的前一站点的信息以及估算出的输送物品前沿实时位置,更新当前站点的运行状态,则当前站点的运行状态P由逻辑表达式决定,当P为1时,表示当前站点的电机运转,当P为0时,表示当前站点的电机停转,逻辑表达式为:
[0099]
[0100] 如表1所示,其中,A表示中间变量,表示各站点运行子状态运行与否的变量,取值1或0,1表示当前站点为预备运行状态,0表示当前站点为运行状态;
[0101] L表示输送物品的前沿位置离当前站点第二个光电传感器的距离,TL为设定的距离阈值;
[0102] B为中间变量,表示输送物品的前沿位置离当前站点第二个光电传感器的距离是否达到设定的距离阈值,当L>TL时,B为L>TL,否则为0;
[0103] C为下一个站点发送来的信息,C取值为1或0,当C取1时,表示下一站点电机仍在运转,当C取0时,表示后一站点电机停止,尾站设备是输送线最后一个站点,它所接收的C是上游控制器或主站设备发送而来。
[0104] 表1
[0105] 运行状态子状态 中间变量A 中间变量B运行子状态1 0 L>TL
运行子状态2 0 L>TL
运行子状态3 0 0
运行子状态4 1 L>TL
运行子状态5 0 0
运行子状态6 0 0
运行子状态7 0 0
运行子状态8 0 L>TL
运行子状态9 0 0
[0106] 此外,本实施例的另一优选实施例中,每个站点在运行状态时,都会定期收到相邻站点的信息。通过每个站点以恒定周期向周围站点发送信息来判断站点是否故障,当确认当前站点未收到前一站点的信息,当前站点自动跳出运行状态,进入故障状态,并向相邻站点传递故障码,直至到达所述主站设备,使整个系统处于故障处理状态中,其中所述故障码包含故障站点的信息,所述主站设备通过接收到的信息判断故障发生的站点和故障原因。
[0107] 对于严重的故障,如需更换站点,则可以将新的驱动器设置成从站设备直接予以更换连接,根据图3的从站设备状态图,从站设备一上电就会向主站设备汇报当前状态。由于主站设备和从站设备正处于故障处理状态,所以主站设备就会立识别出新的从站设备,主站设备会命令其也进入故障处理状态,并将保存的参数恢复到从站设备中,从而恢复整个系统。
[0108] 综上所述,与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0109] (1)本发明组成的输送线系统,具有自组织通信功能,包括主站设备和多个从站设备,主站设备的一端与上游控制器相连,另一端与起始从站设备相连,每个从站设备依次与下游从站设备连接,所述主站设备和从站设备分别设有驱动器,只需要各站点设备物理连接完成,无需额外编程与配置,通过初始化后,即可为各个驱动器站点自动分配站点地址,实现输送器上的辊筒驱动器联网,进行通信。
[0110] (2)本发明通过驱动器两端连接的光电传感器检测运输物品进入和退出的时间,依据物品在输送线上设定的恒定运行速度,估算出运输物品的相对位置,并通过所在站点的光电传感器与输送物品的相对关系决定各个站点运行状态的切换,从而调整各站点状态,无需上游控制器控制即可实现零压力积放功能。
[0111] (3)本发明无需人工配置,采用输送线自学习的方式,自动学习相关参数。
[0112] (4)本发明采用在主站设备与各从站设备传递系统时钟和校准时钟的方式,弥补通信传输的时延误差,从而可以更加精确的估计物品输送位置。
[0113] (5)本发明的每个站点以恒定周期向周围站点发送信息,通过各站点是否能够接收到前一站点的信息来判断站点是否故障,实现自动定位故障站点,而且,可在无需额外配置的情况下更换新站点,并自动进行参数恢复。
[0114] 在本发明实施例所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0115] 另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
[0116] 所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,电子设备,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0117] 在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
[0118] 应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0119] 取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
[0120] 实施例中提及的“第一\第二”仅仅是是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换,以使这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些内容以外的顺序实施。
[0121] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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