基于可编程控制器的工业机械手无线遥控系统
3.手持操作器的设计
手持操作器的功能为通过处理器的数字IO及AD功能检测按钮及摇杆上的操作输入,并将转换后的数字信号进行编码后形成控制指令,通过无线数传模块发出。
XC166系列单片机是英飞凌科技(Infineon)的16位微控制器产品,其优异的内核结构,高效的指令集,以及不断扩充更新的产品线,使其广泛应用于汽车电子、
手持操作器的功能模块主要包括AD采样功能,即采集摇杆操作产生的比例控制电压;数字IO功能,即采集按钮操作状态和进行一些功能状态显示;通讯功能,即定时地将采集到的控制指令按规定的格式编码后通过串口以无线的方式发送。
手持操作器由
4.数据可靠性
无线遥控操作系统必须保证数据传输的高可靠性和控制的安全性,避免发生失控和错误控制指令现象,本系统主要通过以下几方面来保证:
无线数传模块的高抗干扰能力和低误码率,高效前向纠错信道编码技术;
串行通讯协议校验,一般采用奇偶校验;
软件协议校验;通过软件编程,对发送的数据进行校验,可采用CRC校验、交互确认或多次发送对比的方式。在我们的程序中采用同一动作指令重复发送的方式,只有命令指令与确认指令完全相同,PLC才接受指令,否则忽略此指令。这样就完全避免了通信所产生的错误指令;
PLC的“软件看门狗”;在PLC程序中设置定时程序,当超时未收到无线指令时,停止机械手动作,防止由于通讯中断而使机械手失控;
通过以上四个措施,可以有效地保证无线遥控的可靠性,防止产生错误操作指令或机械手失控。
5.结论
通过试验证明,这种采用PLC和无线数传模块的遥控方式简单可行,由于PLC及数传模块都有成熟的工业化产品,可靠性高,成本低,扩展性好,因此本方案具有较高的实用价值,简化了设计过程。但手持操作器中的单片机模块尚需进一步的工业化设计,以达到更高的工业可靠性要求,并实现总线通信、自检验等更多功能。
本文作者创新点:通过设计一种新的架构体系,利用工业化的无线数传模块 ,将PLC控制与无线遥控结合起来,使机械手控制系统能够兼具二者的优点,降低了成本、满足了控制系统稳定性、兼容性及无线控制的要求。
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