3. Составле ние принципиальной электрической схемы цифровой системы управления приводом робота.

Конечные выключатели SI , S2 , S3, S4 являются датчиками сигналов обратной связи. Конечные положения перемещающихся органов определяются упо­рами, не показанными на схеме.

Таким образом, состояние привода в каждый момент времени определяется комбинацией сигналов, поступавших от конечных выключателей SI, S2, S3, S4 и включением или выключением управлявших электромагнитов К1, K2 и распредели­телей. Состояние конечных выключателей SI, S2, S3, S4 преобразуется в потенци­альные сигналы XI, Х2, ХЗ, Х4 с помощью схемы включения, показанной на рис. 2.

+ U_ПИТ

Электрическая цепь содержит 4 параллельных ветви, в каждой из которых установлено сопротивление Ri. При разомкнутом положении контактного выключателя Si выходной сигнал Xi подключен через сопротивление Ri к общему проводу (к земле) и потенциал на выводе Xi = 0. При замыкании контакта потенциал вывода Xi равен блоку питания.

Этим значениям переменных Xi соответствуют логические значения «0» и «1»

Сигналы Xi подаются на вход системы управления СУ. В зависи­мости от значения входных сигналов и требуемой последовательности переме­щений система управления СУ выраба­тывает сигналы управления У1, У2 и рас­пределителями К1, К2 .

DD 1.1

X1

DD 2.1

DD 2.5

1

&

R

Y1

&

S1

DD 1.2

DD 4.1

X2

DD 2.2

Y1

1

1

&

R

S2

X3

DD 1.3

Y2

DD 2.3

DD 4.2

1

&

R

S3

DD 1.4

Y2

1

DD 2.6

X4

№ докум.

1

R

DD 2.4

&

S4

DD 1.5

&

Р

DD 4.2

ис.2. Принципиальная электрическая схема цифровой системы управления приводом робота на логических элементах.

Логическим элементом называется устройство, реализующее простую логическую операцию с сигналами. Под логической операцией понимают связь между сигналами, которые могут принимать только два значения, одно из которых обозначается как «1» (единица), а другое «0» (нуль).

Сигналы принимающие только одно из двух названных выше значений, называются логическими переменными.

Входные переменные принято обозначается буквой х, а выходные – буквой у. Функциональная связь между выходными и входными логическими переменными называется логической функцией у=φ(х1, х2..).

Р ис.3. Структурная реализация логики управления.

На рис. 3 показан пример реализации системы управления структурным путем с использованием электронных логических элементов.

4. Описание микропроцессорной системы управления приводом робота.

LOGO! . это универсальный логический модуль фирмы Siemens.

LOGO! включает в себя

. устройство управления

. панель управления и индикации с фоновой

подсветкой

. блок питания

. интерфейс для модулей расширения

. интерфейс для программного модуля (плата) и

кабеля PC

. готовые стандартные функции, часто используемые

на практике, например, функции задержки

включения и выключения, импульсное реле и

программируемая клавиша

. часовой выключатель

. цифровые и аналоговые флаги

. входы и выходы в соответствии с типом устройства.

L

OGO! предлагает решения различных технических задач, в том числе в электрооборудовании жилых помещений (например, освещение лестничных клеток, внешнее освещение, шторы, жалюзи, освещение витрин магазинов и т.д.), в коммутационных шкафах, в управлении машинами и аппаратами (например, системы управления воротами, вентиляционные системы или насосы для хозяйственной воды и многое другое). LOGO! можно использовать также для специальных систем управления в оранжереях и теплицах, для предварительной обработки сигналов управления и, при подключении коммуникационного модуля (напр., ASi), для децентрализованного управления машинами и процессами на месте. Имеются специальные варианты без панели управления и индикации для серийных приложений в микромашиностроении, аппаратостроении и шкафах управления.

Преимущества использования LOGO!

При использовании модуля LOGO! вам нужно меньше переключающих устройств. Это экономит время на монтаж и пространство в шкафу управления. При определенных обстоятельствах это, возможно, даже позволит вам использовать шкаф управления меньших размеров.

Дополнительные возможности при использовании LOGO!

. Свободный выход (Q4) может быть использован как

потенциально развязанный контакт для

сигнализации о неисправности или сбое по питанию.

. Возможно ступенчатое отключение вентиляторов.

Эти функции могут быть реализованы без

дополнительной коммутационной аппаратуры.

LOGO! имеет смысл использовать особенно там, где вы . можете заменить несколько вспомогательных переключающих устройств встроенными функциями LOGO!,

. хотите сэкономить на работах по подключению и монтажу (так как LOGO! хранит монтаж «в своей

голове»),

. хотите уменьшить пространство, необходимое для компонентов шкафа управления или

распределительного щита; возможно, вам удастся использовать шкаф управления или

распределительный щит меньших размеров,

. можете добавлять или изменять функции впоследствии без необходимости установки

дополнительного коммутационного оборудования или изменения проводки,

. хотите предоставить своим клиентам дополнительные функции в жилых домах или

зданиях. Вот некоторые примеры:

- Безопасность дома: вы можете запрограммировать LOGO!, чтобы регулярно

включать лампу или открывать и закрывать жалюзи, когда вы находитесь в отпуске.

- Система отопления: вы можете запрограммировать LOGO! на включение циркуляционного насоса только тогда, когда вода или отопление действительно требуется.

- Системы охлаждения: вы можете запрограммировать LOGO! на автоматическое

оттаивание систем охлаждения на регулярной основе для экономии расходов на электроэнергию.

- Вы можете автоматически освещать аквариумы и террариумы в зависимости от времени.

Коммутационная программа LOGO! является на самом деле ничем иным, как коммутационной

схемой, представленной в слегка измененной форме!

Для программирования имеются в распоряжении следующие входы, выходы и флаги: от I1 до I24, от AI1 до AI8, от Q1 до Q16, AQ1 и AQ2, от M1 до M24 и от AM1 до AM6. Кроме того, имеются биты регистра сдвига от S1 до S8, 4 клавиши управления курсором C▲, C►, C▼ и C◄ и 16 свободных выходов от X1 до X16.

Термин «соединительный элемент» относится ко всем соединениями и состояниям в LOGO!.

Входы и выходы могут иметь состояние .0. или .1.. .0. означает, что на входе нет напряжения; .1. означает, что оно есть.

Блоки

Блок в LOGO! . это функция, которая преобразует входную информацию в выходную информацию.

При создании коммутационной программы связываются соединительные элементы с блоками. Для этого просто выбирается желаемое соединение из меню Co. Используется для обозначения меню имя Co, являющееся сокращением английского термина «Connector», т.е. соединительный элемент.

Логические операции

Простейшими блоками являются логические операции:

. AND [И]

. OR [ИЛИ]

I1

I2 ≥ 1

X Q

Х

Входы I1 и I2 подключены здесь к блоку OR [ИЛИ]. Последние два входа блока не используются и обозначены разработчиком коммутационной программы символом ’x’.

Отображение блоков на дисплее LOGO!

На следующем рисунке показан типичный вид дисплея LOGO!. Как видно из рисунка, в каждый момент времени может быть представлен только один блок. Поэтому вводятся номера блоков, чтобы помочь контролировать структуру схемы.

I1 В1

В2 ≥ 1

X Q

Х

Н азначение номера блока

Всякий раз, когда вставляется в программу блок, LOGO! назначает этому блоку номер.

LOGO! использует номера блоков для отображения связей между блоками. Поэтому номера блоков служат, прежде всего, для того, чтобы облегчить ориентирование в программе.

Преимущества номеров блоков

Возможность соединить почти любой блок с входом текущего блока, используя номер блока. Таким образом, многократно использовать промежуточные результаты логических или иных операций. Это экономит усилия, необходимые для повторного ввода элементов, а также место в памяти и обеспечивает сохранение ясности схемы.

Для реализации схемы в LOGO! начинаем с выхода схемы.

Выходом является нагрузка или реле, которым необходимо управлять.

Схема преобразуется в блоки. Для этого проходим по схеме от выхода к входу:

Шаг 1: На выходе Q1 имеется последовательное соединение . Последовательное соединение соответствует блоку OR [ИЛИ]

Шаг 2: Пареллельное соединение соответствует блоку AND [И]::

Неиспользуемые входы

Коммутационная программа автоматически присваивает неиспользуемым соединительным элементам состояние, обеспечивающее надлежащее функционирование соответствующего блока. Обозначаем неиспользуемые соединительные элементы символом .x..

В этой курсовой работе будем использовать только четыре входа блока OR [ИЛИ] и 12 входов блока AND [И]; в первом случае третий (и четвертый) вход обозначены

символом .x. как неиспользуемые.

Теперь подключаем к LOGO! входы и выходы.

Используемая литература.

1 Автоматика и автоматизация производственных процессов / И.И.Мартыненко; Б.Л.Головинская; Р.Д.Проценко; Т.Ф.Резниченко – 1985г – 335с.

2. Курс лекций «Управление техническими системами» Руппель А.А.