基于可編程控制器的工業(yè)機械手無線遙控系統(tǒng)
3.手持操作器的設計
手持操作器的功能為通過處理器的數(shù)字IO及AD功能檢測按鈕及搖桿上的操作輸入,并將轉換后的數(shù)字信號進行編碼后形成控制指令,通過無線數(shù)傳模塊發(fā)出。
XC166系列單片機是英飛凌科技(Infineon)的16位微控制器產品,其優(yōu)異的內核結構,高效的指令集,以及不斷擴充更新的產品線,使其廣泛應用于汽車電子、
手持操作器的功能模塊主要包括AD采樣功能,即采集搖桿操作產生的比例控制電壓;數(shù)字IO功能,即采集按鈕操作狀態(tài)和進行一些功能狀態(tài)顯示;通訊功能,即定時地將采集到的控制指令按規(guī)定的格式編碼后通過串口以無線的方式發(fā)送。
手持操作器由
4.數(shù)據(jù)可靠性
無線遙控操作系統(tǒng)必須保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽啃院涂刂频陌踩?,避免發(fā)生失控和錯誤控制指令現(xiàn)象,本系統(tǒng)主要通過以下幾方面來保證:
無線數(shù)傳模塊的高抗干擾能力和低誤碼率,高效前向糾錯信道編碼技術;
串行通訊協(xié)議校驗,一般采用奇偶校驗;
軟件協(xié)議校驗;通過軟件編程,對發(fā)送的數(shù)據(jù)進行校驗,可采用CRC校驗、交互確認或多次發(fā)送對比的方式。在我們的程序中采用同一動作指令重復發(fā)送的方式,只有命令指令與確認指令完全相同,PLC才接受指令,否則忽略此指令。這樣就完全避免了通信所產生的錯誤指令;
PLC的“軟件看門狗”;在PLC程序中設置定時程序,當超時未收到無線指令時,停止機械手動作,防止由于通訊中斷而使機械手失控;
通過以上四個措施,可以有效地保證無線遙控的可靠性,防止產生錯誤操作指令或機械手失控。
5.結論
通過試驗證明,這種采用PLC和無線數(shù)傳模塊的遙控方式簡單可行,由于PLC及數(shù)傳模塊都有成熟的工業(yè)化產品,可靠性高,成本低,擴展性好,因此本方案具有較高的實用價值,簡化了設計過程。但手持操作器中的單片機模塊尚需進一步的工業(yè)化設計,以達到更高的工業(yè)可靠性要求,并實現(xiàn)總線通信、自檢驗等更多功能。
本文作者創(chuàng)新點:通過設計一種新的架構體系,利用工業(yè)化的無線數(shù)傳模塊 ,將PLC控制與無線遙控結合起來,使機械手控制系統(tǒng)能夠兼具二者的優(yōu)點,降低了成本、滿足了控制系統(tǒng)穩(wěn)定性、兼容性及無線控制的要求。
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