一种油压机的控制系统及其方法
阅读说明：本技术 一种油压机的控制系统及其方法 (Control system and method of oil press ) 是由 岳韬 黄华刚 马晓刚 陈如阳 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种油压机的控制系统及其方法,该系统包括人机操作界面,用于选择若干需要动作的缸体,并对每一缸体配置一可驱动缸体做出相应动作的动作执行信息,以及在若干缸体之间配置逻辑执行信息；MCU,用于通过计算机程序将人机操作界面中对每一缸体配置的动作执行信息、以及若干缸体之间的逻辑执行信息写入FPGA；FPGA,用于获取并按照动作执行信息、逻辑执行信息以控制缸体工作；通过该系统的人机操作界面一次性完成不同缸体的基础动作模块的创建并保存,控制不同类型的油压机工作时,只需稍加修改,即可调用,方便快捷；同时,该方法设计合理、通俗易懂,且采用流程性设计、方法执行速度快、提高工作效率。(the invention discloses a control system of an oil press and a method thereof, wherein the system comprises a man-machine operation interface, a control module and a control module, wherein the man-machine operation interface is used for selecting a plurality of cylinders needing to act, configuring action execution information for each cylinder, and configuring logic execution information among the cylinders, wherein the action execution information can drive the cylinders to do corresponding actions; the MCU is used for writing action execution information configured for each cylinder body and logic execution information among the cylinder bodies in the human-computer operation interface into the FPGA through a computer program; the FPGA is used for acquiring and controlling the cylinder body to work according to the action execution information and the logic execution information; the basic action modules of different cylinder bodies are created and stored at one time through a human-computer operation interface of the system, and when different types of oil presses are controlled to work, the basic action modules can be called only by slightly modifying, so that the system is convenient and quick; meanwhile, the method is reasonable in design, popular and easy to understand, adopts flow design, is high in execution speed and improves working efficiency.)
技术领域
本发明涉及油压机控制技术领域，尤其涉及一种油压机的控制系统及其方法。
背景技术
油压机的液压装置主要包括缸体，缸体一般包含动力元件(油泵)、执行元件(油缸)、控制元件(液压控制阀)和辅助元件。
缸体的液压控制阀，一般包含顺序阀、先导溢流阀、换向阀、单向阀、背压阀、减压阀、节流阀、调速阀等等。要根据产品的工艺需求来进行组合配置，实现控制液压油的流量、流向、压力、液压执行机构的工作顺序。
由于液压控制阀众多，如果一一组合，能产生出无数的组合方式。按照传统的操作方式，工作人员只能根据经验，事先做好常用的配置选项，待到使用的时候调出程序来执行，配置效率低下、且需要工作人员依据经验对实物进行配置、组合，配置效率低下，出错率高。
发明内容
本发明的目的是提供一种油压机的控制系统及其方法，用户可通过该系统的人机操作界面一次性完成不同缸体的基础动作模块的创建并保存，控制不同类型的油压机工作时，只需稍加修改，即可调用，方便快捷；该方法设计合理、通俗易懂，且采用流程性设计、方法执行速度快、提高工作效率。
为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种油压机的控制系统，包括
人机操作界面，用于选择若干需要动作的缸体，并对每一缸体配置一可驱动缸体做出相应动作的动作执行信息，以及在若干缸体之间配置逻辑执行信息；
MCU，用于通过计算机程序将人机操作界面中对每一缸体配置的动作执行信息、以及若干缸体之间的逻辑执行信息写入FPGA；
FPGA，用于获取并按照动作执行信息、逻辑执行信息以控制缸体工作。
进一步地，所述动作执行信息包括压力输出值、速度输出值、液压控制阀状态、动作开始条件、动作完成条件。
进一步地，所述逻辑执行信息包括串行、并行、串入并出、并入串出、时间延迟条件、循环条件。
一种油压机的控制方法，包括以下步骤：
S1：通过人机操作界面创建若干缸体的基础动作模块；
S2：将若干缸体的基础动作模块整理成一多行多列的流程表格；
S3：在流程表格内的基础动作模块之间配置逻辑执行信息；
S4：按照第一原则，通过MCU、FPGA执行流程表格内的若干基础动作模块以控制油压机工作。
进一步地，所述创建若干缸体的基础动作模块包括以下步骤：
S11：通过人机操作界面选择需要动作的若干缸体；
S12：配置每一缸体的压力输出值、速度输出值、液压控制阀状态、动作开始条件、动作完成条件；
S13：保存每一缸体的上述配置，完成每一缸体的基础动作模块的创建。
进一步地，所述将若干缸体的基础动作模块整理成一多行多列的表格具体包括以下步骤：
S21：通过人机操作界面将若干缸体按照缸体类型进行分类；
S22：按照同种类型的缸体整理成同一列的原则，将若干缸体整理成若干列，每一列的每一行为一个基础动作模块。
进一步地，所述第一原则为MCU、FPGA按照从左往右、从上至下的原则执行流程表格内若干基础动作模块。
进一步地，所述通过MCU、FPGA执行流程表格内的若干基础动作模块以控制油压机工作具体包括以下步骤：
S41：通过MCU将缸体的压力输出值、速度输出值、液压控制阀状态、动作开始条件、动作完成条件以及逻辑执行信息写入FPGA；
S42：通过FPGA获取上述信息并执行以控制缸体工作。
采用上述方案，本发明的有益效果是：
1)可通过该系统的人机操作界面创建缸体的基础动作模块并配置基础动作模块之间的逻辑执行信息，无需用实物按照经验进行配置，从而节省人力物力、提高配置效率；
2)可通过该系统的人机操作界面一次性完成不同缸体的基础动作模块的创建并保存，控制不同类型的油压机工作时，只需稍加修改，即可调用，方便快捷；
3)方法设计合理、通俗易懂，且采用流程性设计、方法执行速度快、提高工作效率。
附图说明
图1为本发明的系统的原理性框图；
图2为本发明的方法的流程性框图；
其中，附图标识说明：
1—人机操作界面； 2—MCU；
3—FPGA； 4—缸体。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
参照图1所示，本发明提供一种油压机的控制系统，包括
人机操作界面1，用于选择若干需要动作的缸体4，并对每一缸体4配置一可驱动缸体4做出相应动作的动作执行信息，以及在若干缸体4之间配置逻辑执行信息；
MCU2，用于通过计算机程序将人机操作界面1中对每一缸体4配置的动作执行信息、以及若干缸体4之间的逻辑执行信息写入FPGA3；
FPGA3，用于获取并按照动作执行信息、逻辑执行信息以控制缸体4工作。
其中，所述动作执行信息包括压力输出值、速度输出值、液压控制阀状态、动作开始条件、动作完成条件；所述逻辑执行信息包括串行、并行、串入并出、并入串出、时间延迟条件、循环条件。
如图2所示，本发明还提供一种油压机的控制方法，包括以下步骤：
S1：通过人机操作界面1创建若干缸体4的基础动作模块；
S2：将若干缸体4的基础动作模块整理成一多行多列的流程表格；
S3：在流程表格内的基础动作模块之间配置逻辑执行信息；
S4：按照第一原则，通过MCU2、FPGA3执行流程表格内的若干基础动作模块以控制油压机工作。
其中，所述创建若干缸体的基础动作模块包括以下步骤：
S11：通过人机操作界面1选择需要动作的若干缸体4；
S12：配置每一缸体4的压力输出值、速度输出值、液压控制阀状态、动作开始条件、动作完成条件；
S13：保存每一缸体4的上述配置，完成每一缸体4的基础动作模块的创建。
所述将若干缸体4的基础动作模块整理成一多行多列的表格具体包括以下步骤：
S21：通过人机操作界面1将若干缸体4按照缸体4类型进行分类；
S22：按照同种类型的缸体4整理成同一列的原则，将若干缸体4整理成若干列，每一列的每一行为一个基础动作模块。
所述第一原则为MCU2、FPGA3按照从左往右、从上至下的原则执行流程表格内若干基础动作模块；所述通过MCU2、FPGA3执行流程表格内的若干基础动作模块以控制油压机工作具体包括以下步骤：
S41：通过MCU2将缸体4的压力输出值、速度输出值、液压控制阀状态、动作开始条件、动作完成条件以及逻辑执行信息写入FPGA3；
S42：通过FPGA3获取上述信息并执行以控制缸体4工作。
本发明工作原理：
在本发明中，利用普通编程技术(如C、C++、VC++、VERILOG、VHDL等)，为控制油压机工作而开发了一套控制软件(也可以是嵌入式形式)，在油压机的客户端软件中嵌入本发明的油压机控制系统，使得用户可以在人机操作界面1上创建若干缸体4的基础动作模块，然后将其整理成一流程表格，并在流程表格内的若干基础动作模块之间加入逻辑执行信息，系统按照第一原则，通过MCU2、FPGA3执行流程表格内的基础动作模块，从而实现控制油压机工作，工作人员不需要用实物按照经验进行配置，从而节省人力物力、提高配置效率。
如图1所示，本发明提供的油压机控制系统其中一实施例包括人机操作界面1、MCU2(指Microcontroller Unit微控制单元，或者Single Chip Microcomputer单片微型计算机)、以及FPGA3(指Field-Programmable Gate Array现场可编程门列阵)，其中MCU2分别接入人机操作界面1与FPGA3，人机操作界面1、MCU2以及FPGA3通过计算机程序相互配合，进而控制油压机工作，具体地，
人机操作界面1，用于选择若干需要动作的缸体4，并对每一缸体4配置一可驱动缸体4做出相应动作的动作执行信息，以及在若干缸体4之间配置逻辑执行信息；
MCU2，用于通过计算机程序将人机操作界面1中对每一缸体4配置的动作执行信息、以及若干缸体4之间的逻辑执行信息写入FPGA3；
FPGA3，用于按照动作执行信息、逻辑执行信息以控制缸体4工作。
同时，本发明还提供一种油压机的控制方法，具体地，
首先，在人机操作界面1上选择需要动作的若干缸体4，配置每一缸体4的压力输出值、速度输出值、液压控制阀状态、动作开始条件、动作完成条件，完成每一缸体4的基础动作模块的创建；压力输出值、速度输出值、液压阀控制状态，需要用户自己进行配置，对上述进行的不同的配置，缸体4就会实现对应动作效果(用户所需要的)，通过对若干缸体4进行配置，从而可创建多种实现不同动作效果的缸体4，然后，配置每一缸体4的动作开始条件(如设置开始动作时间等)，动作完成条件(如通过检测缸体4完成对应动作后的位置来判断缸体4是否完成其对应的动作效果，或设置完成时间等)，只有当满足动作开始条件后，该缸体4才能开始做相应的动作，当满足动作完成条件后，FPGA3才能驱动下一缸体4工作。
创建好所需要的若干缸体4的基础动作模块之后，由于所需缸体4数量众多，如果不能对其进行有效地分类排列，则很难理清缸体4之间的联系，以及需要共同工作的缸体4之间的逻辑关系，因此，在人机操作界面1上，将上述若干缸体4的基础动作模块整理成一多行多列的流程表格；首先，对所有缸体4进行分类，属于同一种类型的缸体4归为一类，然后，按照同种类型的缸体4整理成同一列的原则，将若干缸体4整理成若干列，每一列的每一行为一个缸体4的基础动作模块，这样就形成了一个多行多列的流程表格，系统按照从左往右、从上至下的原则执行流程表格内若干基础动作模块，即可控制油压机工作。
油压机工作时，为做出不同类型的产品，有时需要不同类型或多个缸体4一起配合动作才能做出想要的产品，因此，在完成多行多列的流程表格后，需要对流程表格内的缸体4的基础动作模块之间配置逻辑执行信息，逻辑执行信息包括：
串行：如流程表格内的第一行第一列的基础动作模块，与流程表格内的第二行第一列的基础动作模块之间设为串行，则第一行第一列的基础动作模块完成后，直接执行第二行第一列的基础动作模块(系统执行流程表格内基础动作模块是按照从左往右，从上至下的原则执行，若流程表格内没有与第一行第一列的基础动作模块设有串行逻辑执行信息的基础动作模块，则系统执行第一行第二列的基础动作模块)；
并行：若流程表格内的若干基础动作模块之间设为并行，则系统同时执行该若干基础动作模块，如第一行第一列的基础动作模块，与第一行第二列的基础动作模块设为并行，则这两个基础动作模块同时执行；
并入串出：若流程表格内的若干基础动作模块之间设为并入串出，则系统需要判断流程表格内的哪些列的基础动作模块需要并入，以及判断流程表格内其他列的基础动作模块的动作完成条件是否满足，若满足，则设为并入串出的若干基础动作模块执行串行输出；如流程表格内的第一行第一列的基础动作模块，与第二行第一列的基础动作模块之间为并入串出，则系统需要判断流程表格内第一行的那些列的基础动作模块与第一行第一列的基础动作模块为并行，假如第一行第四列的基础动作模块与第一行第一列的基础动作模块为并行，则系统同时执行第一行第一列及第一行第四列的基础动作模块，执行完以后，执行第二行第一列的基础动作模块；
串入并出：假若流程表格内第一行第一列与第二行第一列的基础动作模块之间为串入并出，则系统执行完第一行第一列的基础动作模块后，开始执行第二行第一列的基础动作模块时，需要判断第二行的哪些列的基础动作模块需要同时执行(并行)，如第二行第四列的基础动作模块与第二行第一列的基础动作模块为并行，则系统要判断这两列的同步开始条件是否配置，若配置且满足同步开始条件(同步开始条件用于设置系统同步执行该两列的基础动作模块的条件，两列的基础动作模块可以不同时执行，但要同步结束，其中一列完成后，需要等待另一列的基础动作模块完成，才能进行下一步地输出)，则按照同步开始条件执行这两列的基础动作模块。
时间延迟条件：为基础动作模块设置一延迟执行的时间，在满足延迟执行的时间后，系统开始执行该基础动作模块。
循环条件：在流程表格内配置执行基础动作模块的起始行、结束行、以及循环次数，在满足循环条件后，系统才能执行下一步动作。
系统按照从左往右、从上至下的原则执行流程表格内的基础动作模块，如，首先MCU2将用户所配置的第一行第一列缸体4的动作执行信息写入FPGA3，FPGA3按照动作执行信息控制缸体4做出对应的动作；随后，系统判断流程表格内的其他基础动作模块与第一行第一列的基础动作模块是否配置相应的逻辑执行信息，若没有，则重复上述布置执行第一行第二列的基础动作模块，否则，按照逻辑执行信息执行下一步动作。
本发明通过人机操作界面1完成对不同缸体4的基础动作模块的创建，由用户自己定义及组合，无需用实物按照经验进行配置，从而节省人力物力、提高配置效率；同时，用户只需一次性完成不同基础动作模块的创建并保存，对控制不同类型的油压机工作时，只需稍加修改，即可调用，方便快捷；控制方法设计合理、通俗易懂，且采用流程性设计、方法执行速度快、提高工作效率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。