[发明专利]基于Codesys的运动控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于Codesys的运动控制系统，包括执行机构及控制机构，其特征在于：

所述执行机构至少包括，

PLC控制器单元，与工厂内的上位系统信号连接，用于接收来自所述上位系统的操作指令并下达相应的执行信号，

运动执行单元，与所述PLC控制单元信号连接，用于响应来自所述PLC控制器单元的执行信号，完成设备的快速定位、抓取以及搬运动作，

拓展模块单元，设置于所述PLC控制器单元与所述运动执行单元之间并分别与二者信号连接，用于实现所述PLC控制器单元与所述运动执行单元间数字量信号的拓展；

所述控制机构至少包括，

用户程序单元，与PLC控制单元信号连接，用于根据操作者的使用需要对控制程序进行编写，

系统程序单元，设置于所述PLC控制器单元与所述用户程序单元之间并分别与二者信号连接，用于后台对所述用户程序单元中编写的控制程序进行底层转换处理。

2.根据权利要求1所述的基于Codesys的运动控制系统，其特征在于，所述PLC控制器单元为一块基于ARM的主板，所述PLC控制单元至少包括：

中央处理器，用于接收、分析和处理来自所述上位系统的操作指令，并生成相应的执行信号；

存储器，与所述中央处理器信号连接，用于记录和存储来自所述上位系统的操作指令以及来自所述中央处理器的执行信号；

通讯接口，与所述中央处理器信号连接，用于实现所述上位系统与所述PLC控制器单元以及所述PLC控制器单元与所述运动执行单元之间的数据信息交互。

3.根据权利要求2所述的基于Codesys的运动控制系统，其特征在于，所述通讯接口至少包括以太网口及串口，所述以太网口支持TCP/IP协议以及EtherCAT协议，所述串口支持RS232协议。

4.根据权利要求1所述的基于Codesys的运动控制系统，其特征在于，所述运动执行单元包括伺服电机组件，所述伺服电机组件至少包括：

伺服电机，用于通过电机转动的方式完成来自所述PLC控制器单元的执行信号，实现相应的运动操作；

伺服驱动器，通过网线与所述PLC控制单元信号连接、通过电源线及编码器线与所述伺服电机信号连接，用于将来自所述PLC控制器单元的执行信号转化为电信号，再将生成的电信号发送给所述伺服电机以实现电机转动。

5.根据权利要求4所述的基于Codesys的运动控制系统，其特征在于，所述运动执行单元还包括气缸组件，所述气缸组件至少包括：

气缸，用于通过活塞杆运动的方式完成来自所述PLC控制器单元的执行信号，实现相应的运动操作；

气缸驱动器，通过网线与所述PLC控制单元信号连接、通过气管与所述气缸相连接，用于对来自所述PLC控制器单元的执行信号进行处理、再通过对所述气管通断气体的方式来实现所述气缸的活塞杆运动。

6.根据权利要求1所述的基于Codesys的运动控制系统，其特征在于，所述拓展模块单元至少包括：

数字量输入模块，用于接收外部输入的信号，所接收的信号至少包括所述运动执行单元中气缸上磁性开关的反馈信号以及所述运动执行单元中伺服电机上原点传感器、正极限传感器、负极限传感器的反馈信号；

数字量输出模块，用于向外部输出信号，所输出的信号至少包括作用于所述运动执行单元中伺服电机的安全急停信号。

7.根据权利要求1所述的基于Codesys的运动控制系统，其特征在于：所述控制机构基于Codesys环境、使用PLC编程语言，所述PLC编程语言至少包含指令表、连续功能图、顺控功能图、结构化文本、功能块以及梯形图。

8.根据权利要求5所述的基于Codesys的运动控制系统，其特征在于，所述用户程序单元至少包括：

伺服逻辑模块，用于编写控制所述伺服电机组件运动的逻辑动作；

气缸逻辑模块，用于编写控制所述气缸组件运动的逻辑动作。