任意主機(jī)的焊臺(tái)控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種任意主機(jī)的焊臺(tái)控制系統(tǒng)及其控制方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電子產(chǎn)品生產(chǎn)線或者焊錫機(jī)的焊接工位的焊臺(tái)都是獨(dú)立進(jìn)行工作的，當(dāng)客戶(hù)的產(chǎn) 品變化或者生產(chǎn)工藝變更時(shí)，需要對(duì)每一個(gè)焊接工位進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)整，當(dāng)生產(chǎn)線的焊接 工位比較多時(shí)，此參數(shù)調(diào)整方法效率低下，不易于操作。
[0003] 目前，工業(yè)焊接系統(tǒng)都使用RS232或RS485作為通信介質(zhì)進(jìn)行設(shè)備通信，而且組網(wǎng) 中必須有一個(gè)主設(shè)備，這個(gè)主設(shè)備通常為PC機(jī)，其余全部為從設(shè)備，而且整個(gè)通信組網(wǎng)中 全部依賴(lài)于這個(gè)主設(shè)備來(lái)完成的。
[0004] 在這種一主多從的通信系統(tǒng)中，主設(shè)備和多臺(tái)從設(shè)備連接到同一RS232或RS485 總線上，為了區(qū)別每一個(gè)從設(shè)備，必須給總線上的從設(shè)備唯一的地址碼。通信過(guò)程中當(dāng)主設(shè) 備有消息需要發(fā)給從設(shè)備時(shí)，必須先對(duì)總線上的從設(shè)備進(jìn)行叫號(hào)；此時(shí)總線上的從設(shè)備均 處于等待狀態(tài)，等待主設(shè)備叫號(hào)。當(dāng)某一從設(shè)備的地址碼和主設(shè)備的叫號(hào)地址碼吻合時(shí)方 能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，否則繼續(xù)處于等待狀態(tài)。被叫從設(shè)備接收到主設(shè)備的完整信息后，根據(jù) 事先定義好的協(xié)議來(lái)進(jìn)行工作，如果有信息需要發(fā)送給主設(shè)備，則將信息發(fā)送至總線上提 供給主設(shè)備。主設(shè)備就這樣逐一對(duì)總線上的從設(shè)備循環(huán)通信。此種通信方式存在著以下缺 陷：
[0005] (1)主設(shè)備采用掃描的方式來(lái)與從設(shè)備進(jìn)行一對(duì)一得通信，通信效率較低，通信的 時(shí)間會(huì)隨著從設(shè)備的數(shù)量的增加而增長(zhǎng)，從而導(dǎo)致排在隊(duì)列末端的從設(shè)備在等待主機(jī)的響 應(yīng)時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)。
[0006] (2)通信組網(wǎng)中所有的從設(shè)備都必須依賴(lài)主設(shè)備，一旦主設(shè)備崩潰，則整個(gè)通信系 統(tǒng)都會(huì)崩潰，組網(wǎng)效率低下。
[0007] (4)從設(shè)備必須設(shè)置唯一的地址編碼，如果總線上的從設(shè)備地址碼重合就會(huì)出現(xiàn) 通f目失敗。
[0008] (5)從設(shè)備和從設(shè)備之間不能直接通信。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種任 意主機(jī)的焊臺(tái)控制系統(tǒng)及其控制方法，采用多主控制，在總線空閑時(shí)，所有單元都可以進(jìn)行 發(fā)送消息，通過(guò)內(nèi)部的仲裁比較，提高了通信的效率。
[0010] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所要采用的技術(shù)方案是：一種任意主機(jī)的焊臺(tái)控制系統(tǒng)， 包括CAN總線，所述CAN總線上連接至少一組執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 連接，每組所述執(zhí)行單元包括一個(gè)主機(jī)執(zhí)行單元和若干個(gè)由主機(jī)執(zhí)行單元控制的從機(jī)執(zhí)行 單元，所述主機(jī)執(zhí)行單元和從機(jī)執(zhí)行單元之間可以任意轉(zhuǎn)換，且同一組的從機(jī)執(zhí)行單元之 間可以直接相互通信。CAN總線采用CAN2.O總線，此控制系統(tǒng)每組至少有兩個(gè)執(zhí)行單元，一 個(gè)作為主機(jī)另一個(gè)作為從機(jī)，且主從關(guān)系可以任意調(diào)換；另外，每一個(gè)執(zhí)行單元都可以作為 主機(jī)來(lái)控制總線上的其他任意執(zhí)行單元，總線上執(zhí)行單元可以根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行任意分組 來(lái)控制，可以任意調(diào)換順序，互不干擾，易于操作。執(zhí)行單元采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接，連接 形式簡(jiǎn)單、易于安裝、成本低，增加和撤銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都比較靈活。
[0011] 進(jìn)一步，所述執(zhí)行單元具有ARM處理器。采用ARM處理器數(shù)據(jù)處理速度快。
[0012] 進(jìn)一步，還包括PC機(jī)，所述PC機(jī)與所述CAN總線連接。CAN總線可以和PC機(jī)連接 實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一控制。
[0013] 采用上述任意主機(jī)的焊臺(tái)控制系統(tǒng)的任意主機(jī)的焊臺(tái)控制方法，包括ARM，所述 ARM內(nèi)部設(shè)有報(bào)文過(guò)濾器和接收郵箱FIFO,并包括以下步驟：
[0014] (1)根據(jù)生產(chǎn)的需求將與CAN總線連接的焊臺(tái)控制系統(tǒng)的各個(gè)執(zhí)行單元進(jìn)行分 組，每組至少兩個(gè)執(zhí)行單元，且將連接在總線上的同一組焊臺(tái)控制系統(tǒng)的執(zhí)行單元的地址 編碼統(tǒng)一設(shè)定為同一地址編碼；
[0015] 根據(jù)實(shí)際需求可以將總線上的執(zhí)行單元進(jìn)行任意分組來(lái)進(jìn)行控制，且可以任意調(diào) 換順序，互不干擾。如果所有執(zhí)行單元不進(jìn)行分組，這種情況可以看成是分組只有一組。
[0016] (2)調(diào)整CAN總線上連接的某一執(zhí)行單元的參數(shù)值，將連接在一起的同一分組的 焊臺(tái)控制系統(tǒng)的任意一個(gè)執(zhí)行單元作為主機(jī)執(zhí)行單元來(lái)控制總線上的同一分組的其他任 意從機(jī)執(zhí)行單元；
[0017] 整個(gè)總線上的執(zhí)行單元都是按照地址編碼來(lái)進(jìn)行分組的，每個(gè)分組都有一個(gè)主 機(jī)，同組的執(zhí)行單元之間可以通信；不同組的執(zhí)行單元也可以將總線上一組作為一個(gè)整體 來(lái)進(jìn)行通信。
[0018] (3)發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)
[0019] 需要發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)的主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單元在發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)前，要判斷總線是否空 閑，如果空閑則主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單元可以請(qǐng)求發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)至CAN總線上，并可以進(jìn)行報(bào) 文數(shù)據(jù)發(fā)送操作，報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)送完成后ARM中的發(fā)送郵箱空置，則發(fā)送結(jié)束；
[0020] 報(bào)文數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在ARM中的發(fā)送郵箱中。
[0021] 多主控制，在CAN總線空閑時(shí)，所有主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單元都可以進(jìn)行發(fā)送消息，通 過(guò)內(nèi)部的仲裁比較，提高了通信的效率。
[0022] (4)接收?qǐng)?bào)文數(shù)據(jù)
[0023] a.CAN總線上的主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單元接收CAN總線上的報(bào)文數(shù)據(jù)信息，通過(guò)ARM內(nèi) 的報(bào)文過(guò)濾器過(guò)濾出CAN總線上相同地址編碼的焊臺(tái)控制系統(tǒng)的報(bào)文數(shù)據(jù)；
[0024] b.主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單元判斷ARM中的接收郵箱FIFO是否為空，如果為空則接收 有效報(bào)文數(shù)據(jù)并存入接收郵箱FIFO;如果接收郵箱FIFO不為空，則等待處理接收郵箱FIFO 中的報(bào)文數(shù)據(jù)，直至為空；報(bào)文數(shù)據(jù)接收完畢后郵箱地址加1，即FIFO掛號(hào)加1。
[0025] 焊臺(tái)控制系統(tǒng)中采用ARM內(nèi)置的硬件報(bào)文過(guò)濾器，可以實(shí)現(xiàn)不同控制系統(tǒng)的設(shè)備 在同一個(gè)CAN總線上進(jìn)行通信。
[0026] (5)提取報(bào)文數(shù)據(jù)
[0027] 接收郵箱FIFO不為空時(shí)，主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單元的ARM處理器提取接收郵箱FIFO 中的接收?qǐng)?bào)文數(shù)據(jù)，接收郵箱FIFO中報(bào)文數(shù)據(jù)提取完成后接收郵箱FIFO地址減1，提取的 接收?qǐng)?bào)文數(shù)據(jù)通過(guò)軟件濾波，將本主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單元的地址編碼和接收?qǐng)?bào)文數(shù)據(jù)的地址 編碼進(jìn)行比較，相同則進(jìn)行處理接收?qǐng)?bào)文數(shù)據(jù)，根據(jù)接收?qǐng)?bào)文數(shù)據(jù)更改參數(shù)并保存，反之則 不處理接收?qǐng)?bào)文數(shù)據(jù)；
[0028] 采用在程序中設(shè)置軟件過(guò)濾器對(duì)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件濾波，用軟件來(lái)識(shí)別有用信號(hào) 和干擾信號(hào)，并濾除干擾信號(hào)。
[0029] (6)完成通訊。
[0030] 進(jìn)一步，步驟（3)中多個(gè)主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單元同時(shí)進(jìn)行發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)時(shí)，焊臺(tái)控 制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)ID的每個(gè)位進(jìn)行逐位仲裁比較，仲裁比較以?xún)?yōu)先級(jí)的高低為依據(jù)，按照 優(yōu)先級(jí)順序進(jìn)行報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)送。優(yōu)先級(jí)高的先進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，確保多個(gè)主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單 元同時(shí)進(jìn)行發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)時(shí)系統(tǒng)能夠正確進(jìn)行處理。
[0031] 進(jìn)一步，為了保證報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)送的準(zhǔn)確性，步驟（3)中還包括步驟（3-1)，主機(jī)或 從機(jī)執(zhí)行單元發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)錯(cuò)誤，正在發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)的主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單元一 旦檢測(cè)出錯(cuò)誤，會(huì)強(qiáng)制結(jié)束當(dāng)前的發(fā)送，強(qiáng)制結(jié)束發(fā)送的主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單元會(huì)不斷反復(fù) 地重新發(fā)送此消息直到成功發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)為止。
[0032] 進(jìn)一步，步驟（3)中所述主機(jī)或從機(jī)執(zhí)行單元發(fā)送的報(bào)文數(shù)據(jù)幀包括七個(gè)段，分 別為幀起始、仲裁段、控制段、數(shù)據(jù)段、CRC段、ACK段和幀結(jié)束。如表1所示，
[0033] 表 1
[0034]
[0035] 具體的，所述報(bào)文數(shù)據(jù)段包括八個(gè)字節(jié)，依次分別為地址編碼、模式、報(bào)警標(biāo)識(shí)、灰 度、報(bào)警溫度以及三個(gè)溫度字節(jié)。如表2所示，
[0036] 表 2
[0037]
[0038] 進(jìn)一步，為了提高報(bào)文數(shù)據(jù)接收和提取的效率，所述步驟（4)和步驟（5)同步并列 進(jìn)行操作。
[0039] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種任意主機(jī)的焊臺(tái)控制系統(tǒng)及其控制方 法，使得任意焊臺(tái)的控制系統(tǒng)可以在一根總線上進(jìn)行通信，而且相同地址編碼的執(zhí)行單元 之間可以直接