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

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.