[实用新型]一种PLC与CAN总线实时通讯的智能机器人系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通讯技术领域，具体涉及一种PLC与CAN总线实时通讯的智能机器人系统。

背景技术

近年来，随着环境保护问题的日益复杂，人们对环境气体的检测技术日益重视，但由于人们日常生产和工作环境的复杂性，常常会由于泄漏、挥发或其他多种原因产生可燃气体、有毒气体(蒸气)等有害气体，因此，对作业环境中的有害气体浓度进行监测，是预防火灾、爆炸、中毒事故的重要措施。为保护作业人员安全，远程智能采样技术越来越为人们所重视。目前可用的技术主要包括无线传感器网络、智能机器人技术等。由于采用智能机器人技术，不需要在采样地点布置固定的无线传感器，而且采样地点更加灵活，采样方案设计也更加方便，使得移动机器人技术在环境采样领域得到了越来越广泛的应用。

CAN( Controller Area Network，控制器局域网络)，是国际上应用最广泛的现场总线之一，被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN总线在信号采集和监控环境等方面应用的越来越广泛，但是，由于CAN通讯接口无法和监控系统中的PLC串口之间实现通讯，制约了CAN总线技术的推广和应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是利用PLC与CAN总线控制智能机器人进行作业时，针对CAN总线无法和监控系统中的PLC串口之间实现通讯的问题，提出一种PLC与CAN总线实时通讯的智能机器人系统。本实用新型实现信号采集和监控过程的自动控制，解决了CAN总线无法和监控系统中的PLC串口之间实现通讯的问题，提高CAN总线和PLC通信的稳定性和抗干扰性能。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种PLC与CAN总线实时通讯的智能机器人系统，包括带人机界面系统的PC、机器人主控装置、视觉传感器、GPS位置传感器、CAN总线、机器人驱动模块。

所述的机器人主控装置采用以ARM处理器为核心的多功能控制器，控制器具有IPV4网络接口、CAN总线接口。所述IPV4网络接口与带人机界面系统的PC相连接，所述带人机界面系统的PC与机器人主控装置通过无线通信传输数据，所述的GPS位置传感器的输出端电路连接到机器人主控装置上，所述视觉传感器的输出端电路连接到机器人主控装置上；机器人主控装置的CAN总线接口连接CAN总线。

所述机器人驱动模块通过RS232通信线、PLC、通信用特殊适配器、网关、CAN总线等与机器人主控装置相连。

采用CAN-RS485网关进行协议转换，使得CAN总线和RS485之间能够实现通信，同时PLC通过RS485通信用特殊适配器与CAN-RS485网关连接，使得PLC获得RS485的通讯端口，实现 PLC与CAN总线的通讯。PLC与机器人驱动模块之间通过RS232通信线实现信号的传输。

所述的机器人驱动模块包括：机器人本体上左右对称分布的电机驱动控制器、电机、编码器和减速器，电机驱动控制器通过PLC与CAN总线等之间的实时通讯来驱动机器人，电机驱动控制器的输出端分别与电机和编码器连接，电机与编码器和减速器通过电路连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型可应用于现场环境复杂，尤其是具有有毒有害气体、易燃易爆气体场所，以及可能对检测或采样人员造成危险的场所，通过带人机界面系统的PC对机器人下发控制指令，将PLC通讯和CAN总线相结合，抗干扰能力强、开发效率高、组成简单、规格等级化等优点在系统中得到充分体现，保证实时可靠的数据采集和处理以及实时的数据传输，利用智能机器人代替工作人员进行相关的检测和采样工作，在复杂的工业环境下具有适应能力强，反应快，稳态误差小，抗干扰强等优点，一定程度上促进了工业生产的发展。

附图说明

图1为本实用新型的框架结构示意图。

图2为本实用新型的驱动模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如附图1、2所示，一种PLC与CAN总线实时通讯的智能机器人系统，包括带人机界面系统的PC、机器人主控装置、视觉传感器、GPS位置传感器、机器人驱动模块。