[发明专利]基于OPC协议的三割炬切割机器人控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及切割机器人领域，具体涉及到一种基于OPC协议的三割炬切割机器人控制系统及控制方法。

背景技术

随着计算机、微电子、通信和网络技术的发展，工业控制领域也发生着深刻的变化。智能仪表在工业现场的大量采用，提供了以前无法得到的大量信息，这就存在着计算机内部应用程序对现场信息的共享和交互问题。OPC(OLE forProcess Control——用于过程控制的OLE)技术是一种广泛应用于工业数据采集方式，它是一种应用Microsoft操作系统在基于PC的客户机之间交换自动化实时数据的方法。

OPC协议是一个工业标准，是基于Microsoft公司的Distributed internetApplication(DNA)构架和Com--ponent Object Model(COM)技术的。根据易于扩展性而设计的。OPC规范定义了一个工业标准接口，这个标准使得COM技术适用于过程控制和制造自动化等应用领域。OPC数据访问规范提供两种接口：自定义接口(Custom Interfaces)、自动化接口(Automation Interfaces)。OPC基金会通过制定标准的接口来实现OPC客户程序开发以及和多个厂家生产的带有OPC接口的服务器之间的通信。一个OPC服务器由三个对象组成：服务器(Server)，组(Group)，项(Item)，依次呈包含关系。

OPC服务器对象用来提供关于服务器对象自身的相关信息，并且作为OPC组对象的容器。OPC组对象用来提供关于组对象自身的相关信息，并且作为OPC项的容器，提供组织和管理项的机制，在一个SERVER中，可以有若干个组，并可以设置每个组对象的死区，刷新频率，需要组织的项等。OPC项代表了OPC服务器到数据源的一个物理连接，数据项是读写数据的最小逻辑单位。一个OPC项不能被OPC客户程序直接访问，因此在OPC规范中没有对应于项的COM接口。所有与项的访问需要通过包含项的OPC组对象来实现。在一个组对象中，客户可以加入多个OPC数据项。每个数据项包括3个变量：值(Value)、品质(Quality)和时间戳(Time Stamp)。数据值是以VARIANT形式表示的。

OPC在工业上的应用，包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的公司。不论过程中采用什么软件或设备，OPC为多种多样的过程控制设备之间进行通信提供了公用的接口。正是由于OPC的种种优点，目前相关专利也对基于OPC协议的数据采集、工控等系统进行了研究。这些专利都集中在仪表的数据采集和在INTERNET上的应用，但是在焊接切割机器人领域却一直得不到应用，本申请正是基于问题而进行的设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制更加灵活、智能化的基于OPC协议的三割炬切割机器人控制系统及其控制方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于OPC协议的三割炬切割机器人控制系统，它包括，

伺服电机，所述的伺服电机用于驱动三割炬切割机器人进行空间运动，包括用于驱动切割机器人在X轴方向运动的X轴伺服电机、用于驱动切割机器人在Y轴方向运动的Y轴伺服电机、用于驱动切割机器人在Z轴方向上的Z轴伺服电机以及用于驱动切割机器人在Z轴方向旋转的旋转轴伺服电机，所述的X轴、Y轴、Z轴定义为在空间上两两相垂直的直线；

电磁阀，所述的电磁阀用于控制切割机人各送气管开关状态以进行切割动作，包括与穿孔氧气送气管相连接的穿孔氧电磁阀、与切割氧气送气管相连接的切割氧电磁阀、用于控制气压的低压氧电磁阀和高压氧电磁阀；

PLC控制器，其与所述的各伺服电机和各电磁阀相通信连接，所述的PLC控制器用于向伺服电机和电磁阀输入控制指令以进行相应的动作；

工控机，其与所述的PLC控制器通过OPC协议进行信息交互，所述的工控机设置有OPC客户端，所述的PLC控制器设置有OPC服务器端，所述的工控机通过OPC客户端向PLC控制器的OPC服务器端写入和读取指令以实现对三割炬切割机器人切割过程的控制。

本发明还提供了对上述基于OPC协议的三割炬切割机器人控制系统的控制方法，它包括如下步骤：

(a)、建立连接步骤：所述的工控机通过OPC客户端向PLC控制器的OPC服务器端发送使能信号，所述的OPC服务器端对接收的信号进行响应；

(b)、切割参数设定步骤：根据待切割物的大小、形状、材质以及切割机器人的初始位置情况设定切割机器人各轴点动值、各轴应移动值以及各电磁阀的开关值进行设定；