Разработка программы управления промышленным роботом на базе контроллера SIMATIC S5 фирмы SIEMENS

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. Задерживается на время [pic]сек.

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.

3. Открывается.

4. Задерживается над тарой на 0,07 сек

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" и