Автоматизация промышленного робота Руппель

Заключение.docx

0604.МСУ.КП.11.04.00.ПЗ
В данной работе была разработана цифровая и микропроцессорная система управления промышленным роботом.
На основании заданного маршрута движения схвата робота определи тип электропневмоклапанов которые обеспечивают движение по требуемому маршруту.
Составили алгоритм управления роботом.
Смоделирование системы управления приводом робота в программе logo!soft comfort v4.0

Перечень элементов.cdw

0604.МСУ. КП.11.04.01 П
промышленного робота
Трехпозиционный распределитель
Двухпозиционный распределитель
Концевые выключатели
Электромагниты распределителя
Входы система управления
Выходы система управления

Введение.doc

Автоматизация— одно из направлений научно-технического прогресса
применение саморегулирующих технических средств экономико-математических
методов и систем управления освобождающих человека от участия в процессах
получения преобразования передачи и использования энергии материалов
или информации существенно уменьшающих степень этого участия или
трудоёмкость выполняемых операций. Требует дополнительного применения
датчиков (сенсоров) устройств ввода управляющих устройств
(контроллеров) исполнительных устройств устройств вывода использующих
электронную технику и методы вычислений иногда копирующие нервные и
мыслительные функции человека.
Цель автоматизации— повышение производительности труда улучшение
качества продукции оптимизация управления устранение человека от
производств опасных для здоровья. Автоматизация за исключением
простейших случаев требует комплексного системного подхода к решению
задачи поэтому решения стоящих перед автоматизацией задач обычно
называются системами.
Основной задачей автоматизации в производстве является максимальное
сокращение операций выполняемых человеком. Эта задача решается
разработкой прогрессивных технологических процессов и созданием
высокопроизводительных автоматизированных линий и комплексов реализующих
весь технологический процесс без непосредственного участия человека.
Средства автоматизации производственных процессов на мелких
предприятиях позволяют существенно облегчить труд работников и повысить
их производительность но не дают экономического эффекта из-за небольшого
В таких случаях нельзя пренебрегать социальным эффектом
автоматизации выражающимся в облегчении и улучшении условии труда
сохранении здоровья работающих. Кроме того в условиях минимизации участия
человека в технологическом процессе качество выпускаемой продукции будет
Необходимость автоматизации производственных процессов
обусловливается. также возникновением новой социальной обстановки
вызванной научно-техническим прогрессом. Она характеризуется возрастающей
мобильностью населениясущественнымиизменениями в быту и жизни людей
повсеместным увеличением доли квалифицированного и уменьшением
неквалифицированного физического труда повышением уровня образования.
Автоматизация производственных процессов связана
с улучшением технологии производства и совершенствованием технологического
оборудования. В своем развитии она проходит как правило в три этапа.
Первый — автоматизация отдельных технологических машин с целью
повышения культуры производства производи тельности труда качества
продукции и эффективности использования технологического оборудования. На
этом этапе широко используются локальные автоматические системы например
системы автоматически поддерживающие заданные значения величины
скоростидавлениятемпературы или других физических величин.
Второй — автоматизация при централизации контроля и управления
производственными процессами на базе систем дистанционного контроля и
управления Он предусматривает высокую надежность оборудования и полную
механизацию технологических процессов.
Третий — автоматизация с использованием управляющих ЭВМ которые для
каждого момента времени рассчитывают оптимальные режимы технологического
процесса и вырабатывают управляющие команды по всем автоматизируемым
На современном уровне развития автоматизации наиболее прогрессивной
тенденцией является создание автоматизированных систем управления
технологическими процессами (АСУТП). Автоматизация производства это основа
развития современной промышленности и единственно возможное направление
технического прогресса.
0604.МСУ.КП.11.04.00.ПЗ

Принципиальная электрическая схема....cdw

0604.МСУ.КП.11.04.02
Схема электрическая принципиальная
цифровой системы управления

Пояснительная записка.doc

1 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ РОБОТА
При использовании в системах автоматического управления
микропроцессор следует рассматривать как универсальную логическую
структуру приспосабливаемую программным путем для выполнения конкретных
функций управления. Принцип использования микропроцессора в системе
управления рассмотрим на примере системы циклового управления перемещениями
руки промышленного робота по двум координатам
Рисунок 1 Схема промышленного робота
Принципиальная схема управления приводом робота показана на
рисуноке1. Пневмоцилиндр ЦП обеспечивает вертикальное перемещение руки
робота. Управляется пневмоцилиндр от двухпозиционного распределителя ЗП с
электромагнитным управлением. Горизонтальное движение руки имеет привод от
пневмоцилиндра ЦP управляемого трехпозиционным распределителем ЗР с
электромагнитным управлением. Конечные выключатели S1 S2 S3 S4 S5
являются датчиками сигналов обратной связи. Конечные положения
перемещающихся органов определяются упорами не показанными на схеме.
Таким образом состояние привода в каждый момент времени
определяется комбинацией сигналов поступавших от конечных выключателей
S1 S2 S3 S4 S5 и включением или выключением управлявших
электромагнитов К1 К2 К3 распределителей. Состояние конечных выключателей
S1 S2 S3 S4 S5 преобразуется в потенциальные сигналы Х1 Х2
Х3 Х4Х5 они подаются на вход системы управления СУ. В зависимость от
значения входных сигналов X и требуемой последовательности перемещений
система управления СУ вырабатывает сигналы управления У1 и У2У3
распределителями К1 и К2К3 .
Рисунок 2 Пневмоцилиндр
Направление подачи воздуха в полость пневмоцилиндра регулируется
электропневмо распределителями (ЗП и РЗ) рисунок 3.
К2К3 – Электромагниты
– Возвратные пружины
Рисунок 3 Трехпозиционным распределителем ЗР с электромагнитным
Положение золотников определяется состоянием электромагнитов
При значении сигналов на К2 и К3=0 золотники находятся в
положении изображенном на рисунке 3.
При подачи сигнала (тока) на К2 или К3 сердечник электромагнита
выдвигается и толкает золотник переводя его в другое положение.
Подача сигналов (тока или напряжения) Х1 Х2 Х3 Х4Х5
подается в СУ по средствам концевых выключателей S1 S2 S3 S4 S5
Рисунок 4 Концевой выключатель
СОСТАВЛЕНИЕ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ РОБОТОМ
1 Составление графа функционирования привода робота
Пусть требуется обеспечить движения схвата робота по маршруту
АВС показанному на рисунке 1 тогда граф функционирования привода робота
Перепишем графа функционирования привода робота относительно
На основании графа функционирования привода робота составим таблицу
Точка или Входы Выходы
Х1 Х2 Х3 Х4 Х5 Y1 Y2 Y3 О 0 1 1 0 0 1 1 0 ОА 0 1
0 0 1 1 0 А 0 1 0 1 0 0 0 0 АB 0 0 0 1 0 0 0
B 1 0 0 1 0 0 1 0 BC 1 0 0 0 0 0 1 0 Таблица 1
2 Составим дизьюнктивнонормальную функцию (ДНФ) управления
После упрощений получаем конечные выражения
где - символ операции конъюнкции; V – операция дизъюнкции.
СОСТАВЛЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ РОБОТА
Рисунок 5 Принципиальная электрическая схема цифровой системы управления
ОПИСАНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ ПРИВОДОМ РОБОТА
1 Моделирование системы управления приводом робота в программе
LOGO!Soft Comfort V4.0
Рисунок 6 Принципиальная электрическая схема микропроцессорной системы
управления приводом робота с моделированная в программе
2 Описание программы LOGO!Soft Comfort V4.0
LOGO! это универсальный логический модуль фирмы Siemens.
LOGO! включает в себя
- устройство управления;
- панель управления и индикации с фоновой подсветкой;
- интерфейс для модулей расширения;
- интерфейс для программного модуля (плата) и кабеля
- готовые стандартные функции часто используемые на практике например
функции задержки включения и выключения импульсное реле и программируемая
- часовой выключатель;
- цифровые и аналоговые флаги;
- входы и выходы в соответствии с типом устройства.
LOGO! предлагает решения различных технических задач в том числе в
электрооборудовании жилых помещений (например освещение лестничных клеток
внешнее освещение шторы жалюзи освещение витрин магазинов и т.д.) в
коммутационных шкафах в управлении машинами и аппаратами (например
системы управления воротами вентиляционные системы или насосы для
хозяйственной воды и многое другое).
LOGO! можно использовать также для специальных систем управления
в оранжереях и теплицах для предварительной обработки сигналов управления
ипри подключении коммуникационного модуля (напр. ASi)
для децентрализованного управления машинами и процессами на
месте.Имеются специальные варианты без панели управления и индикации для
серийных приложений в микромашиностроении аппаратостроении и шкафах
LOGO! Basic имеется для двух классов напряжения:
- Класс 1 24 В т.е. 12 В пост. тока 24 В пост. тока24 В перем. тока
Класс 2 > 24 В т.е. 115 240 В пост. и перем. тока
- с дисплеем: 8 входов и 4 выхода;
- без дисплея ("LOGO! Pure [Чистый LOGO!]"): 8 входов и 4 выхода.
Каждый вариант состоит из 4 субблоков (SU) снабжен интерфейсом
для подключения расширения и предоставляет в ваше распоряжение 33 готовых к
использованию основных и специальных функций для разработки программы
Каждый LOGO! Basic независимо от числа подключенных модулей
предоставляет в ваше распоряжение следующие входы выходы и флаги для
создания коммутационной программы:
- цифровые входы I1 -
- аналоговые входы AI1 -
- цифровые выходы Q1 -
- аналоговые входы AQ1 и
- цифровые флаги M1 - M24 M8 - флаг запуска;
- аналоговые флаги AM1 -
- биты регистров сдвига S1 -
- 4 клавиши управления курсором;
- 16 неподключенных выходов X1 - X16.
3 Система управления промышленным роботом с LOGO! 230RC
Рисунок 7 Подключение системы управления промышленным роботом с LOGO!
Используемые компоненты:
K1К2К3 - Электромагниты;
S1S2S3S4S5 - Концевые выключатели.
0604.МСУ.КП.11.04.00.ПЗ

Спецификация.cdw

промышленного робота
Принципиальная схема управления приводом робота
0604.МСУ.КП.11.04.01 Э1
Схема электрическая принципиальная правления приводом робота
0604.МСУ.КП.11.04.02 Э3
0604.МСУ.КП.11.04.03 Э3
Схема электрическая принципиальная микропроцессорной системы
С2-23-0125-330 Ом ОЖО.467.104 ТУ
Концевые выключатели
ГОСТ 2.755-87 издан. 88 г. и ГОСТ 2.725-68:

Титул курсовой проект.doc

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное агентство морского и речного транспорта
ОИВТ (филиал) ФБОУ ВПО
«Новосибирская государственная академия водного транспорта»
по дисциплине Микропроцессорные системы управления
на тему: Автоматизация промышленного робота
очная гр.ЭП-41 140604
(форма обучения группа шифр)

Схема электрическая принципиальная микропроцессорной системы управления приводом робота.docx

0604.МСУ.КП.11.04.03 Э3
Схема электрическая принципиальная микропроцессорной системы управления приводом робота

Принципиальная схема.cdw

Принципиальная схема
0604.МСУ. КП.11.04.01

Содержание.docx

0604.МСУ.КП.11.04.00.ПЗ
Автоматизация промышленного робота
Описание принципиальной схемы управления приводом робота ..7
Составление алгоритма управления роботом ..10
1 составление графа функционирования привода робота ..10
2 На основании графа функционирования составим дизьюнктивнонормальную функцию (ДНФ) управления приводом робота .11
Составление принципиальной электрической схемы цифровой системы управления приводом робота 12
Описание микропроцессорной системы приводом робота 13
1 Моделирование системы управления приводом робота в программе logo!soft comfort v4.0 .13
2 Описание программы LOGO!Soft Comfort V4.0 14
3 Система управления промышленным роботом с LOGO! 230RC 16