一种位置控制装置的制作方法

本发明涉及控制领域，尤其涉及一种位置控制装置。

背景技术：

当今自动化控制方法应用到生活的方方面面，现有技术中物体的位置控的自动化方法有很多，例如利用单片机结合伺服系统实现定位控制等。但是目前的位置定位方法存在成本高、性价比低的缺陷。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提高物体定位的性价比，降低物体定位的成本的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种位置控制装置，所述装置包括：

人机交互模块，用于设置速度控制模块的第一进给速度、速度控制模块的第二进给速度以及目标物体的目的位置；

位置获取模块，用于获取当前目标物体的当前位置；

处理模块，用于根据目标物体的当前位置、目标物体的目的位置、第一进给速度以及第二进给速度，计算得到第一预定时间段和第二预定时间段；其中，所述第一预定时间段的结束时间为所述第一预定时刻，所述第二预定时间段的结束时间为第二预定时刻，第二预定时间段的开始时间等于所述第一预定时间段的结束时间；

速度控制模块，用于控制目标物体在第一预定时刻之前以所述第一进给速度运动，在第一预定时刻之后，并且第二预定时刻之前以第二进给速度运动，在第二预定时刻之后，停止运动；其中第二预定时刻大于第一预定时刻。

进一步地，所述装置还包括：

第一计时模块，用于在所述第一预定时间段开始之后，向所述速度控制模块发送第一控制命令，以使所述速度控制模块根据所述第一控制命令控制所述目标物体以第一进给速度运动；所述第一计时模块还用于计时，并且在计时到达所述第一预定时刻时，向所述速度控制模块发送第二控制命令，以使所述速度控制模块根据所述第一控制命令控制所述目标物体以第二进给速度运动；

第二计时模块，用于计时，并且在计时到达所述第二预定时刻时，向所述速度控制模块发送第三控制命令，以使所述速度控制模块根据所述第三控制命令控制所述目标物体停止运动。

进一步地，所述第一计时模块和/或第二计时模块为计数器。

进一步地，所述处理模块为plc。

进一步地，所述速度控制模块为变频器。

进一步地，所述人机交互模块为hmi。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明利用人机交互模块设置速度控制模块的第一进给速度、第二进给速度以及目标物体的目的位置；利用处理模块根据目标物体的当前位置、目标物体的目的位置、第一进给速度以及第二进给速度，计算得到第一预定时间段和第二预定时间段；利用速度控制模块控制目标物体在第一预定时刻之前以第一进给速度运动，在第一预定时刻之后，并且第二预定时刻之前以第二进给速度运动，在第二预定时刻之后，停止运动，从而实现对目标物体的精确定位。本发明高物体定位的性价比，降低了物体定位的成本。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的位置控制装置的框图。

图2为本发明的再一个实施例的位置控制装置的框图。

图3为本发明的一个实施例的位置控制方法的流程图。

图4为本发明的再一个实施例的位置控制方法的流程图。

图5为本发明的又一个实施例的位置控制装置的框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种位置控制装置，如图1所示，所述装置包括：

人机交互模块，用于设置速度控制模块的第一进给速度、速度控制模块的第二进给速度以及目标物体的目的位置；

位置获取模块，用于获取当前目标物体的当前位置；

处理模块，用于根据目标物体的当前位置、目标物体的目的位置、第一进给速度以及第二进给速度，计算得到第一预定时间段和第二预定时间段；其中，所述第一预定时间段的结束时间为所述第一预定时刻，所述第二预定时间段的结束时间为第二预定时刻，第二预定时间段的开始时间等于所述第一预定时间段的结束时间；

速度控制模块，用于控制目标物体在第一预定时刻之前以所述第一进给速度运动，在第一预定时刻之后，并且第二预定时刻之前以第二进给速度运动，在第二预定时刻之后，停止运动；其中第二预定时刻大于第一预定时刻。

本实施例实现了对目标物体的精确定位，性价比高，降低了物体定位的成本。

在一个实施例中，如图2所示，所述装置还包括：

第一计时模块，用于在所述第一预定时间段开始之后，向所述速度控制模块发送第一控制命令，以使所述速度控制模块根据所述第一控制命令控制所述目标物体以第一进给速度运动；所述第一计时模块还用于计时，并且在计时到达所述第一预定时刻时，向所述速度控制模块发送第二控制命令，以使所述速度控制模块根据所述第一控制命令控制所述目标物体以第二进给速度运动；

第二计时模块，用于计时，并且在计时到达所述第二预定时刻时，向所述速度控制模块发送第三控制命令，以使所述速度控制模块根据所述第三控制命令控制所述目标物体停止运动。

在一个实施例中，所述第一计时模块和/或第二计时模块为计数器，所述处理模块为plc，所述速度控制模块为变频器，所述人机交互模块为hmi。

本发明还提供了一种位置控制方法，如图3所示，所述方法包括以下步骤：

110、利用人机交互模块设置速度控制模块的第一进给速度、速度控制模块的第二进给速度以及目标物体的目的位置；

120、利用位置获取模块获取当前目标物体的当前位置；

130、利用处理模块根据目标物体的当前位置、目标物体的目的位置、第一进给速度以及第二进给速度，计算得到第一预定时间段和第二预定时间段；其中，所述第一预定时间段的结束时间为所述第一预定时刻，所述第二预定时间段的结束时间为第二预定时刻，第二预定时间段的开始时间等于所述第一预定时间段的结束时间；

140、利用速度控制模块控制目标物体在第一预定时刻之前以所述第一进给速度运动，在第一预定时刻之后，并且第二预定时刻之前以第二进给速度运动，在第二预定时刻之后，停止运动；其中第二预定时刻大于第一预定时刻。

在一个实施例中，如图4所示，位置控制方法还包括以下步骤：

210、利用第一计时模块在所述第一预定时间段开始之后，向所述速度控制模块发送第一控制命令，以使所述速度控制模块根据所述第一控制命令控制所述目标物体以第一进给速度运动；

220、利用所述第一计时模块计时，并且在计时到达所述第一预定时刻时，向所述速度控制模块发送第二控制命令，以使所述速度控制模块根据所述第一控制命令控制所述目标物体以第二进给速度运动；

230、利用第二计时模块计时，并且在计时到达所述第二预定时刻时，向所述速度控制模块发送第三控制命令，以使所述速度控制模块根据所述第三控制命令控制所述目标物体停止运动。

下面通过一个具体的实施例对本发明进行详细的说明。本实施例中，第一计时模块和/或第二计时模块为计数器，所述处理模块为plc，所述速度控制模块为变频器，所述人机交互模块为hmi。

plc作为控制的核心，主要用来接收编码器的反馈信号实现对当前位置的检测，通过和设定值的比较用通讯功能来控制变频器的输出频率从而实现精确定位。同时通过hmi可以方便的设定plc的一些内部寄存器值进行人机交互，并且变频器的工作频率可以在hmi上方便修改和直观显示。台达的dvp系列plc都具有两个通讯口，com1是rs232,com2是rs485，支持modbusascii/rtu通讯格式，通讯速率最高可达115200bps，两通讯口可以同时使用。所以无需用任何扩展模块就可以实现既可连接用于参数设置的人机界面又可用通讯的方式控制变频器等其它设备。并且dvp系列plc提供了针对modbusascii/rtu模式的专用通讯指令，这样在编写通讯程序时就可以大大简化，无需像用串行数据传送指令rs那样要进行复杂的校验码计算和遵循复杂的指令格式。台达的vfd系列变频器内建有单独的rs-485串联通讯界面，并且也遵循modbusascii/rtu通讯格式(vfd-a系列除外)。基与这些特点我选用了性价比优异的dvpesplc和vfd-b变频器。整个系统的结构图如图5所示。

所选编码器分辨率为500p/r，机器原系统配置编码器分辨率为200p/r，理论精度比过去提高两倍以上。电机为1450r/min，传动系统减速比为2.4。由此可计算出额定转速下编码器输出的最高脉冲频率为：

1450r/min÷60s/min÷2.4×500p/r≈5khz。

尽管台达es系列的高速计数器功能不算强大，其x0和x1可以接受的最高频率为20khz的脉冲，但在这个系统中还是足以胜任的。为了简化程序中的计算，采用了两个高速计数器c235和c236。c235通过计算所有前进后退的脉冲数，再进行换算后用于显示进给机构的当前位置，此功能实现的程序段见图2所示。其程序中的m45和m47用于滤除定位完成后裁切过程中或其它震动造成的编码器输出的误脉冲，以实现位置的精确性。

c236用于进行精确定位。定位过程是这样的，每次进给机构需要定位工作时，通过计算把需要的脉冲数送到c236，不论进给机构前进还是后退，c236进行减计数，同时对c236中的数值进行比较，根据比较结果控制变频器的输出频率，实现接近设定值时进给速度变慢的三段速度控制，从而达到精确定位。精确定位时的高速计数器程序如图3所示。其中m83、m84用来触发写变频器运转方向的数据，m85、m86，m87都用来触发写变频器运转速度。

sb70变频器内置的通用的功能模块、丰富的可编程单元以及各种灵活的接口为实现位置控制提供了基础，现开发了点对点位置控制、脉冲频率作给定的位置控制。

sb70有2个计数器，均可实现高速正交计数功能，且计数器2的增计数输入具有电子齿轮，便于使用中位置给定的放大、缩小。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。