Федеральное Агентство по образованию РФ
Томский политехнический университет
Кафедра
АРМ
Лабораторные работы по дисциплине «Автоматическое управление процессами и системами»
Выполнил: студент гр.4A36
Шемякин М.К.
Принял: преподаватель
Крауиньш Д.П.
Томск 2007г.
Лабораторная работа № 1
Составление таблиц для панелей устройств ЧПУ на основе мнемонических символов.
Цель работы:1.Ознакомиться с символами для таблиц и панелей пультов устройств ЧПУ по ОСТ и РТМ.
2.Изучить органы управления станком и устройством ЧПУ по указанию преподавателя.
3.Составить таблицы для панелей управления станком и устройством с ЧПУ на основе символов ОСТ и РТМ.
№ |
Символ |
Значение |
1 |
|
Программируемый останов |
2 |
|
Покадровое считывание при движении программы в прямом направлении с отработкой данных |
3 |
|
Считывание информации при непрерывном движении программы в прямом направлении с отработкой данных |
4 |
|
Считывание информации при непрерывном движении программы в прямом направлении без отработки данных |
5 |
|
Движение программы в обратном направлении без считывания информации |
6 |
|
Движение программы в прямом направлении без считывания информации |
7 |
|
Прогон программы с отработкой информации на станке |
8 |
|
Прогон программы без отработки информации на станке |
9 |
|
Конец программы |
10 |
|
Движение программы в обратном направлении, поиск информации
|
11 |
|
Движение программы в прямом направлении, поиск информации |
12 |
|
Память |
13 |
|
Корреляция |
14 |
|
Кадр программы |
15 |
|
носитель информации |
16 |
|
Функциональная стрелка |
17 |
|
Стрелка, указывающая направление |
18 |
|
В позицию |
19 |
|
Сброс памяти |
20 |
|
Дефект программоносителя |
21 |
|
Ошибка в информации программы |
22 |
|
Сброс |
23 |
|
Управление координатами вертикальное |
24 |
|
Управление координатами нормальное |
25 |
|
Считывание данных из памяти |
26 |
|
Считывание данных в память |
27 |
|
Ручной ввод данных |
28 |
|
Пропуск определенного кадра |
29 |
|
Конец программы с автоматической перемоткой до начала программы |
30 |
|
Поиск начала программы при её движении в обратном направлении |
31 |
|
Движение программы в обратном направлении, поиск главного кадра |
32 |
|
Движение программы в прямом направлении, поиск главного кадра |
33 |
|
Движение программы в обратном направлении, поиск номера кадра |
34 |
|
Движение программы в прямом направлении, поиск номера кадра |
35 |
|
Покадровое считывание при движении программы в прямом направлении без отработки данных |
36 |
|
Грубое позиционирование |
37 |
|
Нормальное позиционирование |
38 |
|
Точное позиционирование |
39 |
|
Коррекция радиуса конца инструмента |
40 |
|
Коррекция диаметра инструмента или смещение |
41 |
|
Коррекция радиуса инструмента или смещение по радиусу |
42 |
|
Коррекция длины инструмента или смещение по длине |
43 |
|
Смещение положения инструмента |
44 |
|
Смещение нуля отсчёта |
45 |
|
Коррекция или смещение |
46 |
|
Программирование по приращениям |
47 |
|
Абсолютное программирование (в координатах) |
48 |
|
Ноль станка |
49 |
|
Исходное положение |
50 |
|
Работа по программе
|
51 |
|
Автоматический цикл |
52 |
|
Ручное управление |
53 |
|
Перечное перемещение стола |
54 |
|
Продольное перемещение стола |
55 |
|
Поворот стола |
56 |
|
Шпиндельная головка вверх-вниз |
57 |
|
Вращение шпинделя вправо-влево |
58 |
|
Поворот автооператора |
59 |
|
Обороты в минуту |
60 |
|
Поворот магазина |
61 |
|
Зажим отжим |
62 |
|
Отжим |
63 |
|
Стол влево и против часовой стрелки, салазки на себя, головка вверх |
64 |
|
Стол вправо и по часовой стрелке, салазки на себя, головка вниз |
65 |
|
Подача в мм в минуту |
66 |
|
Ускоренная подача |
67 |
|
Кнопка «стоп» |
Вывод: В ходе проделанной работы была составлена таблица символов для панелей устройств ЧПУ. Изучено назначение символов в обеспечении надежного выполнения программы.
Анализ различных систем УЧПУ показывает, что внешние языковые средства процесса управления могут служить мерой функциональности устройства управления, т.е. чем больше количество команд, которое можно ввести в УЧПУ в процессе управления станком с пульта оператора, тем выше класс системы и ее функциональные возможности; чем нагляднее схематичные изображения операций, тем проще произвести под настройку и корректировку программы.
Лабораторная работа №2
Исследование точности позиционирования промышленного робота МП-9С
Цель: Знакомство с устройством и программированием промышленного робота МП-9С, исследование точности позиционирования робота.
Порядок проведения работы:
После знакомства с устройством ПР и программированием его работы каждый студент составляет свою программу для робота, набирает программу на наборном поле программного устройства и реализует ее.
Затем составляется программы испытаний точности позиционирования робота в соответствии со схемой установки для испытаний, проводятся испытания, и после статистической обработки результатов испытаний делается заключение о точности ПР.
Программирование работы ПР МП-9С:
Система команд для ЭЦПУ-6030 приведена в таблице:
Группа |
Номер команды |
Название команды |
Код |
|
Верхнее поле |
Нижнее поле |
|||
1 |
1 2 3 4 5 6 11 12 |
Звено манипулятора 1-1 выдвижение захвата 1-2 возврат захвата 2-1 поворот по часовой стрелке 2-2 поворот против часовой стрелки 3-1 подъем руки 3-2 опускание руки 6-1 разжим захвата 6-2 сжатие захвата |
1 2 3 4 |
1 2 5 6 |
2 |
13 14 15 16 17 18 |
Технологическая команда 1 2 3 4 5 6 |
9 9 9 9 9 9 |
1 2 3 4 5 6 |
3 |
19 20 21 22 23 |
Опрос датчика 1 2 3 4 Выдержка времени |
7 8
|
7 8 9 |
4 |
24 25 26 27 |
Пропуск Переход Останов Конец программы |
9 9 9 0 |
7 8 9 0 |
Она включает в себя 27 команд, разбитых на четыре группы.
В первую группу входят команды управления звеньями манипулятора с порядковыми номерами 1-12 (по две команды на каждое звено).
Команды с индексами 1-1,2-1,3-1,...,6-1 интерполируются как команды «Вперед», а с индексами 1-2,2-2,3-2,…,6-2-как команды «Назад».
Исходное положение звеньев манипулятора и захвата: рука - в положение минимального радиуса действия, находится в крайнем при вороте против часовой стрелки положении, опущена, захват – сжат.
Команды управления звеньями 1, 2 набираются на верхнем поле программоносителя, а команды управления звеньями 3, 6 – на нижнем. Это позволяет формировать кадры программы, состоящие из одной или двух команд управления звеньями.
Команда «Пуск» служит для организации пропуска одного кадра программы при невыполнении внешнего условия (условия пропуска).
Команда «Переход» служит для организации условного перехода к фиксированному номеру шага с произвольного места программы.
Команда «Останов» служит для остановки робота, работающего по программе. Эта команда может быть использована для остановки устройства, работающего с накопителем, в случае, когда в нем нет заготовок.
Команда «Конец программы» служит для зацикливания программы работы робота. При выполнении этой команды счетчик кадров сбрасывается в исходное нулевое состояние, после чего начинается повторное использование набранной программы. В режиме ЦИКЛ при выполнении команды «Конец программы» производится останов робота.
Вывод: В ходе лабораторной работы мы ознакомились с устройством и программированием промышленного робота МП-9С, и исследовали точность позиционирования робота.
Лабораторная работа №3
Программирование микроконтроллера типа МКП-1
Цель: Ознакомление студентов с подготовкой управляющих программ технологического оборудования с микроконтроллером типа МКП-1. Закрепление знаний по дисциплине «программное управление технологическими объектами
Общие сведения:
Подготовка управляющих программ (УП) для технологических объектов является частью технологической подготовки производства. В современном производстве управление про помощи контроллеров осуществляется такими технологическими объектами как например металлорежущие станки, гидропластавтоматы, транспортно-загрузочные устройства и т.п.
Система команд микроконтроллера.
Микроконтроллер оснащен системой команд, предназначенных для решения задач циклового и программно-логического управления дискретными производственными процессами. Исходная информация может быть представлена циклограммой работы оборудования, блок-схемой алгоритма управления или в виде булевых функций. Система команд микроконтроллера реализована исполнительно программой, хранящейся в ППЗУ модуля памяти.
Команды микроконтроллера можно разделить по функциональному назначению на следующие группы:
а) команды ввода-вывода
б) команды управления программой
в) команды контроля и редактирования программы
г) команды тестового контроля функциональных блоков.
Система команд микроконтроллера приведена в таблице № 1
Таблица 1.
Обозначение команды |
Формат команды |
Содержание |
|
Код операции N3 N2 |
Операнд N1 N0 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
ОЖ0 |
01 |
Адрес входа |
Команды ввода-вывода ------------------------------- Ожидание отсутствия входного сигнала. Переход к выполнению следующей команды при отсутствии сигнала на входе с заданным адресом. |
ОЖ1 |
02 |
Адрес входа |
Ожидание наличия входного сигнала. (В остальном аналогично ОЖО) |
ПР0 |
03 |
Адрес входа |
Проверка входа на отсутствие сигнала. При отсутствии сигнала на входе с заданным адресом происходит запись «1» в бит уловия, в противном случае бит условия обнуляется. |
ПР1 |
04 |
Адрес входа |
Проверка входа на наличие сигнала. (В остальном аналогично ПРО). |
ВКЛ |
05 |
Адрес выхода |
Включить выход с заданным адресом. |
ВЫКЛ |
06 |
Адрес выхода |
Выключить выход с заданным адресом. |
БУ |
12 |
Адрес выхода т.е. включ. входа если БУ=1 |
Вывод бита прямой. Выход с заданным адресом устанавливается в соответствии с содержимым бит условия. |
БУ |
13 |
Адрес |
Вывод бита инверсный устанавливается в соответствии со значением противоположным содержимому бита условия. |
Т |
07 |
Т |
Выдержка времени Т |
НОП |
00 |
00 |
Команды управления программой -------------------------- Нет операции. Безусловный переход к выполнению следующей команды программы. |
СТОП |
08 |
00 |
Останов программы. |
БУП |
09 |
Адрес команды |
Безусловный переход к выполнению команды, содержащейся по указанному адресу. |
УП1 |
0А |
Адрес команды |
Переход к выполнению команды содержащейся по указанному адресу, если в бите условия «1».В противном случае выполнение следующей команды программы. |
УП 0 |
0В |
Адрес команды |
Аналог. УП 1,только если в бите условия «О» |
БАП |
0F |
0/Уставка |
Изменение базового адреса программы. |
ПП |
10 |
Адрес команды |
Переход к программе. Переход к выполнению команды, содержащеюся по указанному адресу, с запоминанием адреса возврата. |
ВОЗВРАТ |
11 |
00 |
Возврат из программы. |
СЧЧ |
0Д |
0/номер счетчика |
Команды управления счетчиками --------------------------- Сброс счетчика. Обнуление счетчика с заданным номером. |
+СЧ |
0С |
0/номер счетчика |
Содержание счетчика с заданным номером увеличивается на «1». |
-СЧ |
0Е |
Уставка / Номер счетчика |
Сравнение счетчика, если содержимое счетчика с заданным номером равно уставке, то бит условия принимает значение «1». В противном случае бит условия обнуляется. |
РЕД |
14 |
Адрес команды |
Команды контроля и редактирования программы --------------------------------- Команды управляющей программы, начиная с указанного адреса и до первого адреса, содержащего команду НОП(0000),сдвигается в сторону увеличения адресов на один шаг. По указанному адресу записывается 0000 команды НОП. Команда РЕД. Используется для вставки команд в программу. |
0.1с
Особенности кодирования информации.
а) Слово команды микроконтроллера делится на два поля длинной восемь разрядов - поле кода операции и поле операнда.
б) В зоне адреса отображается базовый адрес “БА”. “БА” показывает номер модуля Энергонезависимого запоминающего устройства ЭНЗУ (0,1,2,3,…..в зависимости от конструктивного исполнения). В каждом ЭНЗУ можно записать 256 команд У.П. Кроме “БА” в зоне адреса отображаются счетчик команды в пределах одной зоны памяти, т.е. а объеме одного ЭНЗУ.
в) В ОЗУ организован также регистр номера счетчика-16..содержание которых может измениться от 0 до F. При необходимости счетчик может быть использован как однобитная память.