[发明专利]基于Codesys的运动控制系统及控制方法

说明书

本发明揭示了一种基于Codesys的运动控制系统，包括执行机构及控制机构，所述执行机构至少包括PLC控制器单元、运动执行单元以及拓展模块单元，所述控制机构至少包括用户程序单元以及系统程序单元。本发明所提出的运动控制系统及相对应的运动控制方法，基于Codesys平台开发，实现了对目前市面上所有PLC编程语言的兼容，不仅在极大地方便了技术人员的操作与维护，并且在最大限度上扩大了系统的硬件选择空间，降低了伺服单元的管控成本。

技术领域

本发明涉及一种控制系统及相对应的控制方法，具体而言，涉及一种基于Codesys的运动控制系统及控制方法，属于工业自动化领域。

背景技术

近年来，随着第四次工业革命的发展，各工厂内的机械装备对控制系统的要求已经发生了本质变化。目前这些硬件设备大多采用一些品牌制造商所生产的PLC控制器进行伺服运动控制，但是由于各品牌制造商的技术都比较保守封闭、有着各自专用的软件和硬件系统，因此当各类设备被集成在同一个工厂内时，整个工厂内就会存在着各种不同型号、不同品牌的PLC控制器，这样一来，也就给用户的后续使用带来了很大的不便。

目前工厂内的各类设备均有着较为复杂的伺服运动控制以及生产过程管理等要求，而由于这些设备所使用的PLC控制器各有不同，在操作人员的实际操作时，就需要使用不同品牌的运动控制硬件和软件来编写完全不通用的程序。这也就意味着，工厂内的操作人员需要被迫熟悉并使用不同公司的编程语言，还需要额外购买不同的编程工具，这样的方式显然不利于整个工厂的设备运作及维护。此外，目前各品牌的PLC控制器和伺服电机必须配套使用，若更换其他品牌的伺服电机就无法实现正常控制。

具体而言，目前工厂内所使用的控制系统主要存在以下几个方面的问题：

1、不同品牌的PLC控制器与伺服单元互不兼容，无法实现共同控制。

2、工厂内的维护工程师需要被迫学习使用不同品牌的PLC编程软件，还需要购买部分软件的授权，企业的维护成本较高。

3、当伺服单元进行多轴同步、插补运动时，对轴的数量有限制，伺服单元的使用存在局限。

4、通过伺服单元实现运动控制，定位精度较差，容易受到外界电磁干扰。

5、PLC控制器与伺服单元的通讯时间较长，实时性较差。

6、单个PLC控制器能够同时控制的伺服单元数量有限，对于应用过程中所存在的伺服单元数量较多的情况，往往需要通过多个PLC控制器实现分开控制，实现成本较高。

为了解决上述现有技术中所存在的诸多问题，国际电工技术委员会对PLC的运动控制系统提出了新的技术标准，这些标准主要要求控制系统具有高度通用性和稳定性、软件模块化、程序标准化、具有一定的开放性、融合多种功能如数据通信等。此外，国际电工技术委员会还制定了一个统一的PLC国际标准，在这种国际标准的大背景下，Codesys平台应运而生，Codesys平台是一个开放平台，公司可以基于Codesys平台开发属于自己的PLC控制器。

综上所述，如何在现有技术的基础上提出基于Codesys平台的运动控制系统及相应的控制方法，有效地解决上述技术缺陷，也就成为了本领域内技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明提出了一种基于Codesys的运动控制系统及控制方法。

一种基于Codesys的运动控制系统，包括执行机构及控制机构，

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，