本发明涉及通信控制，具体而言，涉及一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统。
背景技术：
1、电动辊筒是一种用于输送线的内置电机的自动化执行元件，多个电动辊筒在输送线上协同运转，完成产品输送。在物流分拣或柔性生产线上，输送线上的物品数量和频次可能是随机的，输送线需要保证其在输送过程中物品不会相互挤压，即需要实现其零压力积放功能。常规的电动辊筒控制器有独立的和带总线通信两种，独立的辊筒控制器通常只有电机驱动与错误报警功能，需要额外在plc控制下实现辊筒的调速与压力积放功能，无法实现自动配置与编址，当系统出现故障时，无法快速自动定位故障站点并自动进行参数恢复，给用户使用带来不便。
2、有鉴于此，申请人在研究了现有的技术后特提出本技术。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统，实现系统各站点自动分配地址，无需人工额外配置，采用输送线自学习的方式，自动学习相关参数，实现零压力积放功能，当系统出现故障时，可快速自动定位故障站点并自动进行参数恢复。
2、为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
3、一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统，包括主站设备和多个从站设备，所述主站设备的一端通过通信接口与上游控制器相连，另一端通过通信接口与起始从站设备相连，每个从站设备依次与下游从站设备通过通信接口连接，所述主站设备和从站设备分别设有驱动器；其中，
4、所述主站设备开机自检进入预备运行状态后，用于接收外部命令，进入初始化状态或运行状态，并发送相关命令帧给每个从站设备，直至最后一个从站设备，即尾站设备；
5、从站设备开机自检进入预备运行状态后，用于接收所述主站设备的命令，进入初始化状态或运行状态，并发送相关命令帧给下游从站设备，直至尾站设备；
6、所述尾站设备，用于接收上游从站设备的相关命令帧后，向所述主站设备方向回复相关命令确认帧，直至所述主站设备。
7、优选地，每个驱动器的左右两端分别各设有1个光电传感器接口，第一个光电传感器接口与第一个光电传感器相连，第二个光电传感器接口与第二个光电传感器相连；每个驱动器至少设有一个电机驱动接口，通过所述电机驱动接口与电机相连，每个驱动器设有跳线开关装置，通过所述跳线开关装置控制驱动器所在站点的通断。
8、优选地，所述主站设备开机自检进入预备运行状态是通过读取存储在所述主站设备上的驱动器的状态参数进行开机自检，若所述状态参数为故障码，则进入故障处理状态，否则进入预备运行状态。
9、优选地，所述从站设备开机自检进入预备运行状态是通过读取存储在所述从站设备上的驱动器的状态参数进行开机自检，若所述状态参数为故障码，则进入故障处理状态，否则进入预备运行状态。
10、优选地，所述外部命令包括所述主站设备上的按键输入产生的命令或者所述上游控制器发出的命令。
11、优选地，所述主站设备进入初始化状态的具体操作为：
12、通过发送“编址”命令帧给相邻的从站设备进行编址，进入寻址状态；
13、收到相邻的从站设备回复的“编址确认”帧后，进入示教模式，各个站点设备通过连接的光电传感器检测运输物品进入和退出的时间，依据物品在输送线上设定的运行速度，估算出运输物品的相对位置；
14、收到相邻的从站设备回复的“示教完毕确认”帧后，进入“等待从站设备接收系统时钟”模式，并向下游从站设备发送“系统时钟”帧，所述“系统时钟”帧包含了当前时刻所述主站设备处理器的系统时钟；
15、收到相邻的从站设备回复的“系统时钟确认”帧后，将收到“系统时钟确认”帧的时间与前面发送“系统时钟”帧的时间相比较，得到时间差数值，所述时间差数值即为数据帧在网络中传递来回一趟的时间，并向下游从站设备发送“校准时钟”帧，所述“校准时钟”帧包含了所述时间差数值；
16、收到相邻的从站设备回复的“校准时钟确认”帧后，初始化完毕，等待接收外部命令进入下一状态。
17、优选地，所述从站设备进入初始化状态的具体操作为：
18、第一从站设备收到所述主站设备的“编址”命令后，将“编址”命令中的地址加1，并向下一个从站设备转发，直至最后一个从站设备，即尾站设备；
19、从站设备收到所述尾站设备的“编址确认”帧后，进入示教状态，并将“编址确认”帧继续向所述主站设备方向转发，直至所述主站设备；
20、从站设备通过驱动器两端连接的光电传感器检测运输物品进入和退出的时间，依据物品在输送线上的运行速度，估算出运输物品的相对位置；
21、从站设备收到所述尾站设备的“示教完毕确认”帧后，进入系统时钟模式，并将“示教完毕确认”帧继续向前转发，直至传到所述主站设备；
22、第一从站设备收到所述主站设备的“系统时钟”帧后，提取其时钟数据保存，并向后转发，直至所述尾站设备；
23、从站设备收到所述尾站设备的“系统时钟确认”帧后，进入“等待校准时钟”状态，并向所述主站设备方向转发；
24、第一从站设备收到所述主站设备的“校准时钟”帧后，提取所述时间差数值，并向后转发，直至所述尾站设备；
25、从站设备收到所述尾站设备的“校准时钟确认”后，进入“初始化完毕”状态，并转发至所述主站设备。
26、优选地，所述尾站设备进入初始化状态的具体操作为：
27、所述尾站设备收到上游从站设备的“编址”命令后，向所述主站设备方向回复“编址确认”帧；
28、所述尾站设备的最后一个光电传感器检测到物品的尾部经过时，所述尾站设备向上游从站设备发送“示教完毕确认”帧；
29、所述尾站设备收到上游从站设备的“系统时钟”帧后，提取时钟数据保存，并向主站设备方向回复“系统时钟确认”帧；
30、所述尾站设备收到上游从站设备的“校准时钟”帧后，提取所述时间差数值，并向主站设备方向回复“校准时钟确认”帧，并进入“初始化完毕”状态。
31、优选地，所述主站设备、从站设备和所述尾站设备进入运行状态后，通过所在站点的光电传感器与输送物品的相对关系决定各个站点运行子状态的切换，每个站点以恒定周期向周围站点发送信息，设输送物品所在的站点为当前站点以及输送物品的输送速度恒定，步骤如下：
32、当输送物品进入到当前站点的第一个光电传感器的感测范围，第一个光电传感器的信号向上跳变，记录当前系统时间；
33、根据输送物品恒定的输送速度和记录的系统时间，估算出输送物品前沿的实时位置；
34、根据当前站点接收到的前一站点的信息以及估算出的输送物品前沿实时位置，更新当前站点的运行状态,则当前站点的运行状态p由逻辑表达式决定，当p为1时，表示当前站点的电机运转，当p为0时，表示当前站点的电机停转，逻辑表达式为：
35、
36、其中，a表示中间变量，表示各站点运行子状态运行与否的变量，取值1或0，1表示当前站点为预备运行状态，0表示当前站点为运行状态；
37、l表示输送物品的前沿位置离当前站点第二个光电传感器的距离，tl为设定的距离阈值；
38、b为中间变量，表示输送物品的前沿位置离当前站点第二个光电传感器的距离是否达到设定的距离阈值，当l>tl时，b为l>tl，否则为0；
39、c为下一个站点发送来的信息，c取值为1或0，当c取1时，表示下一站点电机仍在运转，当c取0时，表示后一站点电机停止，尾站设备是输送线最后一个站点，它所接收的c是上游控制器或主站设备发送而来。
40、优选地，通过每个站点以恒定周期向周围站点发送信息来判断站点是否故障，当确认当前站点未收到前一站点的信息，当前站点自动跳出运行状态，进入故障状态，并向相邻站点传递故障码，直至到达所述主站设备，使整个系统处于故障处理状态中，其中所述故障码包含故障站点的信息，所述主站设备通过接收到的信息判断故障发生的站点和故障原因。
41、综上所述，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
42、(1)本发明组成的输送线系统，包括主站设备和多个从站设备，主站设备的一端与上游控制器相连，另一端与起始从站设备相连，每个从站设备依次与下游从站设备连接，所述主站设备和从站设备分别设有驱动器。本发明具有自组织通信功能，只需要各站点设备物理连接完成，无需额外编程与配置，通过初始化后，即可为各个驱动器站点自动分配站点地址，实现输送器上的辊筒驱动器联网，进行通信。
43、(2)本发明通过驱动器两端连接的光电传感器检测运输物品进入和退出的时间，依据物品在输送线上设定的恒定运行速度，估算出运输物品的相对位置，并通过所在站点的光电传感器与输送物品的相对关系决定各个站点运行状态的切换，从而调整各站点状态，无需上游控制器控制即可实现零压力积放功能。
44、(3)本发明无需人工配置，采用输送线自学习的方式，自动学习相关参数。
45、(4)本发明采用在主站设备与各从站设备传递系统时钟和校准时钟的方式，弥补通信传输的时延误差，从而可以更加精确的估计物品输送位置。
46、(5)本发明的每个站点以恒定周期向周围站点发送信息，通过各站点是否能够接收到前一站点的信息来判断站点是否故障，实现自动定位故障站点，而且，可在无需额外配置的情况下更换新站点，并自动进行参数恢复。
1.一种自组织通信的电动辊筒控制器输送系统，其特征在于，包括主站设备和多个从站设备，所述主站设备的一端通过通信接口与上游控制器相连，另一端通过通信接口与起始从站设备相连，每个从站设备依次与下游从站设备通过通信接口连接，所述主站设备和从站设备分别设有驱动器；其中，
2.根据权利要求1所述的电动辊筒控制器输送系统，其特征在于，每个驱动器的左右两端分别各设有1个光电传感器接口，第一个光电传感器接口与第一个光电传感器相连，第二个光电传感器接口与第二个光电传感器相连；每个驱动器至少设有一个电机驱动接口，通过所述电机驱动接口与电机相连；每个驱动器设有跳线开关装置，通过所述跳线开关装置控制驱动器所在站点的通断。
3.根据权利要求1所述的电动辊筒控制器输送系统，其特征在于，所述主站设备开机自检进入预备运行状态是通过读取存储在所述主站设备上的驱动器的状态参数进行开机自检，若所述状态参数为故障码，则进入故障处理状态，否则进入预备运行状态。
4.根据权利要求1所述的电动辊筒控制器输送系统，其特征在于，所述从站设备开机自检进入预备运行状态是通过读取存储在所述从站设备上的驱动器的状态参数进行开机自检，若所述状态参数为故障码，则进入故障处理状态，否则进入预备运行状态。
5.根据权利要求1所述的电动辊筒控制器输送系统，所述外部命令包括所述主站设备上的按键输入产生的命令或者所述上游控制器发出的命令。
6.根据权利要求2所述的电动辊筒控制器输送系统，其特征在于，所述主站设备进入初始化状态的具体操作为：
7.根据权利要求6所述的电动辊筒控制器输送系统，其特征在于，所述从站设备进入初始化状态的具体操作为：
8.根据权利要求7所述的电动辊筒控制器输送系统，其特征在于，所述尾站设备进入初始化状态的具体操作为：
9.根据权利要求8所述的电动辊筒控制器输送系统，其特征在于，所述主站设备、从站设备和所述尾站设备进入运行状态后，通过所在站点的光电传感器与输送物品的相对关系决定各个站点运行子状态的切换，每个站点以恒定周期向周围站点发送信息，设输送物品所在的站点为当前站点以及输送物品的输送速度恒定，步骤如下：
10.根据权利要求9所述的电动辊筒控制器输送系统，其特征在于，通过每个站点以恒定周期向周围站点发送信息来判断站点是否故障，当确认当前站点未收到前一站点的信息，当前站点自动跳出运行状态，进入故障状态，并向相邻站点传递故障码，直至到达所述主站设备，使整个系统处于故障处理状态中，其中所述故障码包含故障站点的信息，所述主站设备通过接收到的信息判断故障发生的站点和故障原因。
