• Цели обучения

Слушатели

• Научатся устанавливать аналоговые индуктивные датчики на Robotino^® и вводить их в эксплуатацию.

• Ознакомятся с режимом работы и сигнальными характеристиками индуктивного датчика.

• Научатся анализировать поведение программы управления и соответствующим образом адаптировать программу.

• Научатся объединять несколько программ из функциональных блоков в программу последовательного управления.

• Научатся преобразовывать последовательную программу в программу управления с обратной связью.

• Описание проблемы

Задание заключается в перемещении автоматизированной управляемой транспортной системы к станции погрузки вдоль линии наведения, представляющей собой нанесенную на поверхность металлическую ленту. При достижении станции погрузки процесс погрузки запускается после воздействия на переключатель.

В этом случае Robotino® выступает в качестве автоматизированной управляемой транспортной системы. Линия наведения представляет собой клейкую алюминиевую ленту.

• Проектное задание

Установите аналоговый индуктивный датчик на Robotino® и проведите проверку работоспособности. Измените имеющуюся последовательную программу и используйте ее для разработки программы управления с обратной связью с соответствующими функциями.

• Общие условия

• Линия наведения должна быть шириной 20 мм и вести к препятствию по прямой.

• Рабочие задания

1. Подготовка к работе

2. Монтаж датчика и соединение его с интерфейсом ввода-вывода.

3. Эксперимент: считывающее поведение датчика

4. Запись кривой характеристик.

5. Разработка стратегии управления.

6. Анализ сопутствующей программы управления.

7. Создание программы управления с обратной связью.

• Возможные дополнительные упражнения

Автоматизированная управляемая транспортная система должна переместиться к станции погрузки и активировать переключатель, который запускает процесс погрузки. После чего она должна переместиться в точку погрузки для получения груза. Она должна оставаться в этой точке в течение 20 секунд до завершения процесса погрузки, повернуться вокруг собственной оси на 180° и вернуться на исходную точку по разметке траектории для доставки груза. Расстояние между АУТ и станцией погрузки должно составлять 6 см. Можно использовать имеющиеся программы из предыдущих проектов.

• Рабочие материалы

• Программы-примеры

• Техническая документация

• Спецификация

• Теоретический раздел: Индуктивные датчики расстояния. Функция "ЕСЛИ", последовательное управление, изменение знака, график характеристик

• Robotino^®View: Адресация аналогового ввода

• Справка Robotino^®View

1. Подготовка к работе

1. Чтобы упростить выполнение задания, в первую очередь следует подготовить план работ по установке и вводу датчика в эксплуатацию. Составьте список инструментов и материалов до начала работ по установке.

• Впоследствии используйте свой план работ в качестве контрольной ведомости для проектной документации.

Шаг	Требуемое время	Выполнено

Общее затраченное время

Необходимые материалы и инструменты

Кол-во	Инструмент / материал

2. Определите необходимые соединения для датчика в соответствии с руководством Robotino®, руководством по эксплуатации и спецификации на датчик. Объясните ваш выбор.

3. Определите цвета требуемых кабелей и их обозначение в руководстве по эксплуатации. Объясните свой выбор.

Цвета

Причина

4. Датчик должен быть соединен с аналоговым вводом AIN1. Создайте схему соединений для интерфейса ввода-вывода.

• Укажите кабели на приведенном ниже чертеже, обозначьте их характеристики и цвет.

1. Монтаж датчика и соединение с интерфейсом ввода-вывода

1. Установите датчик в соответствии с указаниями в руководстве Robotino^®. На что следует обратить внимание при установке?

• В соответствии с вашим чертежем подключите кабели к колодке с контактами.

2. Выполните проверку работоспособности датчика. Для этого войдите в данные датчика в Robotino® View и представьте входные значения при помощи осциллографа. Оформите свои действия документально.

3. Выполните проверку работоспособности датчика. Опишите свои действия.

4. Сохраните диаграмму функциональных блоков.

2. Эксперимент: считывающее поведение датчика

1. Изучите характеристики отклика индуктивного датчика относительно разных материалов (сплавов) и установите взаимосвязь между расстоянием от объекта, его поверхностью и значениями датчика.

• В качестве объектов тестирования используйте монеты евро достоинством от 1 цента до 2 евро.

• Поместите одну из монет на поверхность пола в пределах чувствительного диапазона датчика и введите измеренное выходное напряжение (В) в приведенную ниже таблицу. Чтобы определить значения для разных расстояний следует поместить неметаллическую подкладку (бумага, картон или пластик) под используемую монету.

Значение	Диаметр (мм)	Толщина мм)	Материал	Магнитный	Выходное напряжение (В)	Выходное напряжение (В) с подкладкой
1 цент
2 цента
5 центов
10 центов
20 центов
50 центов
1 евро
2 евро

2. Проанализируйте значения, полученные о сплаве, поверхности и расстоянию до датчика, и запишите их.

3. Какие выводы можно извлечь из двух серий измерений, приведенных в таблице ниже, в отношении положения датчика, если объекты в обеих сериях измерений лежали на одинаковой поверхности?

Значение	Диаметр (мм)	Толщина (мм)	Материал	Магнитный	Выходное напряжение (В) Измерение 1	Выходное напряжение (В) Измерение 2
1 цент	16.25	1.67	Сталь с медным покрытием (Fe, Cu)
2 цента	18.75	1.67	Сталь с медным покрытием
5 центов	21.25	1.67	Сталь с медным покрытием

3. Запись графика характеристик

1. Для разработки стратегии определите параметры прохождения по линии траектории (алюминиевой полосе). Запишите график характеристик датчика во время перемещения вдоль алюминиевой ленты.

В качестве объекта испытания используйте алюминиевую ленту шириной 2см, прикрепленную к ровной поверхностий. Эта алюминиевая лента должна соответствовать ленте, которая впоследствии будет использоваться в качестве траектории для Robotino^®.

Методика

Воспользуйтесь имеющейся диаграммой функциональных блоков step.rvw2.

После выполнения программы Robotino^® движется вперед примерно на 0,5м и затем останавливается. Вследствие того, что программа продолжает работать, значение датчика может считываться после каждого шага. Затем программу следует перезапустить, чтобы выполнить следующий шаг.

2. Запишите график характеристик и введите значения в приведенную ниже диаграмму.

Voltage – напряжение, Distance travelled – пройденное расстояние

4. Разработка стратегии управления

1. Изучите полученный график и разработайте возможные стратегии прохождения по линии траектории. Запишите свои стратегии. Выберите стратегию и объясните свой выбор.

5. Анализ сопутствующей программы управления

1. Проанализируйте сопутствующую программу управления, а именно flow1.rvw2.

• Поместите Robotino^® справа от алюминиевой ленты и выполните последовательную программу. Опишите поведение Robotino’s^® .

Предельные значения сигнала датчика, который используется в программе-примере, могут различаться в зависимости от высоты установки датчика и типа алюминиевой ленты в вашей конфигурации. При необходимости адаптируйте подпрограммы к этим условиям.

6. Создание программы управления с обратной связью

Следует преобразовать последовательную программу в программу управления с обратной связью.

1. Отметьте преимущества программы управления с обратной связью и выполните необходимую программу управления с обратной связью.

2. Протестируйте программу.

14. Проект 9 Определение оптимального двигательного поведения