1 Описание асу

1.1 Структурная схема

На рисунке 1 представлена структурная схема автоматической системы управления промышленным роботом.

Промышленный робот Юнимен-3000

Система технического зрения FZM1-350-ECT

PROFIBIUS DP

ET 200S

S7-300 CPU 315-2DP

Simantic TP 177B

SIWAREX R

Рисунок 1 – Схема АСУ

Система технического зрения

Сенсорная панель

Контроллер

Промышленный робот

Сенсорная панель

Весоизмерительная ячейка

Рисунок 2 – Структурная схема АСУ

Управление производственной подсистемой реализовано на базе SCADA-системы WinCC компании Siemens и промышленных контроллеров Simatic S7-315F, станций распределённого ввода/вывода ET200S, сенсорных дисплеев TP177B. Также здесь используются элементы системы безопасности Safety Integrated на основе световых барьеров и средств сигнализации.

Объект управления состоит из двух РТК, которые имитируют изготовление деталей и сборку. Первый РТК включает робот-манипулятор, транспортёр с позицией обработки, систему взвешивания Siwarex, магазин для хранения заготовок, готовых и бракованных деталей. Второй РТК состоит из пневматического сборочного центра, поворотного стола, транспортёра, системы взвешивания Siwarex и робота-манипулятора. Два МР перемещают модели заготовок и готовых деталей между РТК. Система управления МР через беспроводной интерфейс интегрирована с системой WinCC и системой технического зрения.

Системы технического зрения и взвешивания позволяют имитировать функционирование производственной подсистемы анализа качества выпускаемых изделий. Результаты передаются в систему SAP ERP, где определяется и анализируется эффективность производства.

2 Описание первичных датчиков

В рассматриваемой АСУ датчиками являются весоизмерительная ячейка SIWAREXRсерии ВВ и система технического зренияFZM1-350-ECT.

2.1 Весоизмерительная ячейкаSiwarexRсерии вв.

Весоизмерительная ячейка на базе гибкого стержня, для эксплуатации в небольших резервуарах и платформенных весах. Измерительный элемент представляет собой двойную изгибную полосу из нержавеющей стали, на которой расположены 4 расширительных измерительных полоски (DMS).

DMSустановлены таким образом, что две из них работают на растяжение, а две других на сплющивание.

За счет воздействия нагрузки на измерительном направлении пружинное тело и связанные с ним DMSэластично деформируются. При этом вырабатывается измерительное напряжение пропорциональное нагрузке.

Таблица 1

Технические характеристики весоизмерительной ячейки SIWAREXRсерии ВВ

Ном. нагрузка/макс. нагрузка Емакс	10/20/50/100/200/350 кг
Напряжение питания	5 … 15 В
Входное сопротивление Re	460Ω±50Ω
Выходное сопротивление Ra	350Ω±3,5Ω
Время наработки на отказ	20 000 ч
Время наработки на отказ	350 000 ч

2.2 Система технического зренияFzm1-350-ect.

Технологии обработки изображений оптимизированы для решения задач позиционирования. Позиционирование объектов по форме: разделение скрепленных объектов, обнаружение частично скрытых объектов, компенсация скругленных или поврежденных кромок, проверка царапин и дефектов, обнаружение загрязненных или перекрывающихся объектов, проверка повреждений кромок и углов.

Таблица 2

Технические характеристики системы технического зрения FZM1-350-ECT

Типы используемых камер	Высокоскоростные цифровые камеры с автофокусом
Интерфейс	RS-232C, Ethernet 100BASE-TX/10BASE-T, USB (1.1 и 2.0)
Интерфейс видео выхода	аналоговый RGBодноканальный видео-выход (1024х768)
Напряжение питания	20.4 .. 26.4 В
Время наработки на отказ	50 000 ч