|
|
|
Разработка программы управления промышленным роботом на базе контроллера SIMATIC S5 фирмы SIEMENS |
|
Министерство образования Украины
Одесский государственный политехнический университет
Кафедра автоматики и управления в технических системах
Курсовая работа
по дисциплине "Локальные системы автоматики"
"Разработка программы управления промышленным роботом на базе контроллера SIMATIC S5 фирмы SIEMENS"
Выполнил: Лозанов В.В
Группа: ЗАТ-961
Курс: 5
Шифр: 960277
Принял: Денисенко Т.А
Оценка:______________
2000
Содержание
Министерство образования Украины 1
1. Введение 3
2. Постановка задачи 4
3.Выбор программируемого контроллера 7
3.1 Выбор технических средств 7
3.2 Архитектура контроллера S5-100U 8
3.3 Технические характеристики контроллера S5-100U 8
3.4 Выбор датчиков, определяющих длину детали 9
4. Разработка и написание программы управления 11
4.1. Разработка структуры системы управления 11
4.2 Функциональная блок-схема алгоритма управления промышленным роботом 12
4.3 Присвоение адресов 13
4.4 Алгоритмическое представление программы 14
4.5 Представление программы управления роботом-манипулятором в релейно-контактном виде 20
4.6 Представление программы управления роботом-манипулятором в виде функциональной схемы 24
4.7 Представление программы управления роботом-манипулятором в виде последовательности команд 28
5. Список литературы 32
1. Введение
Цель данной курсовой работы разработать программу управления манипулятором, основной функцией которого является транспортировка деталей от конвейера к таре.
Манипулятор это управляемое устройство или робот для выполнения двигательных функций, аналогичным функциям человеческой руки при перемещении объектов в пространстве, оснащенное рабочим органом. Манипулятор состоит из звеньев, соединенных между собой подвижными кинематическими парами. Последние движутся по определенной программе с помощью управляемых приводов. В курсовой работе управление приводами будет осуществляться по сигналам, поступающим с конечных датчиков, которые фиксируют момент перемещения или поворот в начальное положение и предельное положение. Для организации каждого из движений в двух направлениях используется по два исполнительных механизма. В реальной ситуации эту операцию может осуществлять один реверсивный привод, снабженный для организации перемещений двумя контактными и бесконтактными пускателями. В курсовой работе рабочий орган представляет собой схват, который обеспечивает захват и отпускание объекта за счет двух исполнительных механизмов (ИМ).
Манипуляционная система промышленных роботов и их двигательные возможности определяются видом и расположением кинематических пар. Выбор конкретного варианта кинематической схемы манипуляционной системы определяется конкретным условием и требованием. Эта схема должна обеспечивать достаточную степень универсальности функционирования робота с учетом операций, которые ему предстоит выполнять во внешней среде. Для выполнения транспортных операций без ориентации объекта достаточно сочетания трех кинематических пар.
Система управления манипулятором представляет собой контроллер Simatic S5 с программой пользователя. На первом этапе проектирования следует сопоставить входные и выходные величины, которые необходимы для управления манипулятором. После составления общей схемы и присваивания адресов соответствующим входам и выходам, составляют алгоритмическое представление программы, а затем переходят к непосредственному ее написанию.
2. Постановка задачи
Манипулятор состоит из четырех кинематических пар (КП): вращательная S1, два изгиба S2 и S3, и перемещение S4. Манипулятор снабжен рабочим органом, представляющим собой схват. По конвейеру идет поток деталей двух видов. Задача манипулятора транспортировка деталей 1 и 2 типа в соответствующие им тары. Для управления манипулятором по заданной траектории каждая кинематическая пара снабжена двумя исполнительными механизмами ИМ (для движения в двух направлениях) и двумя датчиками (конечными выключателями КВ начального и предельного положения).
Следует написать программу управления манипулятором на языке STEP 5 и предусмотреть следующее:
1.По кнопке "ПУСК" схват из начального положения перемещается по заданной траектории к конвейеру (точка А на траектории), где он:
1.1 Задерживается на время сек.
1.2 Захватывает деталь, и в зависимости от ее типа транспортирует ее в соответствующую тару (точки Е и Д на траектории). Для определения типа деталей на конвейере установлены фотодатчики. Из-за различной длины деталь 1 типа перекрывает один фотодатчик, деталь 2 типа два фотодатчика.
1.3 Открывается.
1.4 Задерживается над тарой на 0,07 сек
1.5 Перемещается обратно к конвейеру, далее п.п. с 1.1 повторяются.
2.По кнопке "СТОП" манипулятор останавливается.
3.При переполнении тары хотя бы одного типа деталей на контроллер передается команда соответственно "Сменить тару 1" или "Сменить тару 2", по этой команде манипулятор переходит в начальное состояние (т.е. срабатывают КВ начального положения всех кинематических пар), и останавливается. При смене тары оператор с пульта управления передает команду "Тара 1 сменена" или "Тара 2 сменена", по которой манипулятор повторяет действия с пункта1.
Управление работой манипулятора осуществляется с операторской панели. На панели помещены следующие кнопки и индикаторы выходных сигналов:
Рис.1
Манипулятор начинает работу, если нажата кнопка "ПУСК". При этом последовательно поступают команды на исполнительные механизмы и учитывают положение КВ. манипулятор перемещается по заданной траектории. При нажатии оператором кнопки "СТОП" манипулятор останавливается. При переполнении тары деталей 1 и 2 на панели обслуживания включается индикатор "Сменить тару 1" или "Сменить тару 2" соответственно, по этому сигналу манипулятор перемещается в начальное положение и ждет нажатия оператором кнопки "Тара 1 сменена" или "Тара 2 сменена" соответственно.
2.1 Представление кинематической схемы манипулятора
Кинематическая структура рабочих органов манипулятора имеет вид:
Манипулятор состоит из четырех кинематических пар: вращательной S1, изгибов S2 и S3, перемещения S4 и схвата S5.
При проектировании программы будем использовать данные 7 варианта:
N варТраекторияНач. положение, сек, секКол-во деталей 1Кол-во деталей 272В0,70,071119
Соответствующая траектория манипулятора представлена на рис. 3
Рис. 3
Отрезок АВ в перемещении участвует КП S3 (изгиб)
Отрезок ВС в перемещении участвует КП S2 (изгиб)
Отрезок CD в перемещении участвует КП S4 (перемещение)
Отрезок DE в перемещении участвует КП S1 (вращение)
Любую n-ю КП манипулятора можно перемещать от конвейера к таре с помощью ИМn-1 и от тары к конвейеру с помощью ИМn-2. Два КВ отвечают за то, чтобы ИМ выключался, если КП достигла по траектории своего предельного положения (т.е. сигнал с КВn-2) и включался, если пришел сигнал, позволяющий начать перемещение и при этом КПn в начальном положении (т.е. сигнал с КВn-1).3.Выбор программируемого контроллера
3.1 Выбор технических
1 2 3 4
|
|
|
|
 |
НА САЙТЕ: |
|
Рефераты на CD →