Файл: Курсовой проект разработка алгоритма управления мехатронной станцией Выдачи заготовок гапоу чо пк. 15. 02. 10. 001. 04. 19. 00. Пз.docx

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Челябинской области «Политехнический колледж» Курсовой проект разработка алгоритма управления мехатронной станцией «Выдачи заготовок» ГАПОУ ЧО ПК.15.02.10.001.04.19.00.ПЗ Разработал _________ Андреев А.М. / Подпись _________ дата Преподаватель ________________________ (ученая степень, должность) _________ Платонова А.А. подпись _________ дата Работа защищена с оценкой ________________________ ________________ дата

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Челябинской области «Политехнический колледж» Курсовой проект разработка алгоритма управления мехатронной станцией «Выдачи заготовок» ГАПОУ ЧО ПК.15.02.10.001.04.19.00.ПЗ Разработал _________ Хильниченко И.А. Подпись _________ дата Преподаватель ________________________ (ученая степень, должность) _________ Платонова А.А. подпись _________ дата Работа защищена с оценкой ________________________ ________________ дата

---

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Мехатроника – область науки и техники, основанная, на синергетическом обьединении узлов точной механики с электронными, электротехническими и компьютерными компонентами, обеспечивающими проектирование и производство качественно новых механизмов, машин и систем с интеллектуальным управлением их функциональными движениями.

Мехатронная система – множество механических, процессорных, электронных и электротехнических компонентов, находящихся в связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство.

Развитие мехатроники осуществляется на базе объединения сведений из ряда разнородных и обособленных областей: прецизионной механики, электротехники, микроэлектроники, информационных технологий, силовой электроники и других научно-технических дисциплин. Считается, что результат их совместного использования можно назвать «истинно мехатронным» только тогда, когда его компоненты образуют систему, обладающую принципиально новыми свойствами, которых не наблюдается у составляющих её частей

---

Обычно мехатронная система является объединением собственно электромеханических компонентов с силовой электроникой, которые управляются с помощью различных микроконтроллеров, ПК или других вычислительных устройств. При этом система в истинно мехатронном подходе, несмотря на использование стандартных компонентов, строится как можно более монолитно, конструкторы стараются объединить все части системы воедино без использования лишних интерфейсов между модулями. В частности, применяя встроенные непосредственно в микроконтроллеры АЦП, интеллектуальные силовые преобразователи т. п. Это уменьшает массу и размеры системы, повышает её надёжность и дает некоторые другие преимущества. Любая система, управляющая группой приводов, может считаться мехатронной.



Целью данного проекта является разработка алгоритма управления мехатронной станции «Distribution_conv» с учётом её технических особенностей.

Задачи на данный проект:

- описать состав и назначение элементной базы;

- проанализировать работу станции «Distribution conveyor» и её функции;

Разработать и описать HMI панель, пневматические и электрические схемы;

1 Теоретическая часть

1.1 Назначение и элементная база мехатронной станции

Распределительная станция MPS D затрагивает ряд тем, включая основные принципы программирования ПЛК и технологии датчиков. В дополнение к этому, станция представляет собой введение в управление конвейером с использованием микроконтроллеров и связанную с этим транспортировку материалов. Станция разделяет отдельные заготовки в укладочном магазине. Цилиндр двойного действия выталкивает заготовки по одной. Конвейерный модуль транспортирует заготовку вправо или влево. Конвейер можно остановить, чтобы отделить заготовку. Простой процесс настройки MPS Station позволяет легко создать программу рабочего процесса для процесса обработки. В модуле складского магазина можно использовать различные заготовки.


Рисунок 1.1- Механическая конструкция станции «Distributing_conv»

Модуль конвейерной ленты

Модуль конвейерной ленты (Рис 1.2) предназначен для транспортирования наборов заготовок и установки на профильную плиту.

---

Модуль ленты используется для транспортировки и буферизации заготовок диаметром 40мм.

Движение осуществляется трансмиссионным двигателем постоянного тока. Конечные положения обнаруживаются с помощью индуктивных бесконтактных переключателей.

Технические характеристики:

-Источник питания: 24 В постоянного тока

-Максимальная ширина заготовки: 40 мм

-Длина: 300, 350 или 700 мм

-Высота конвейера над профилем: приблизительно 117 мм

-3 цифровых датчика

-3 цифровых привода


Рисунок 1.2 - Конвейерная лента
Пульт SimuBox, цифровой

Пульт SimuBox служит для индикации входных и моделирования выходных сигналов станции MPS® или ПЛК. Возможны два описанные ниже типа применения.

Имитация входов для испытания программы ПЛК. Для этого следует использовать кабель ввода-вывода данных. Моделирование выходных сигналов (с отдельным питанием 24 В) для управления станцией MPS®. Нужный для этого кабель длиной 2,5 входит в объем поставки. Пульт SimuBox имеет разъем SysLink.

Пульт SimuBox предусмотрен для использования исключительно в учебной лабораторной среде. Использование пульта в качестве элемента управления в промышленной среде не допускается, за исключением лишь случаев ограниченного по времени использования в качестве вспомогательного средства при вводе в эксплуатацию.

Ни в коем случае не использовать серый (параллельный) кабель SysLink, поскольку в противном случае существует опасность повреждения датчиков.


Рисунок 1.3 – Пульт SimuBox

Профильная плита

Профильная плита (Рисунок 1.4) из анодированного алюминия является основным элементом всех станций Festo. Она обеспечивает надёжное крепление всех рабочих компонентов. Обоюдостороннее использование профильной плиты возможно благодаря пазам с обеих сторон. Пазы совместимы с профильной системой ITEM.
Описание работы датчиков1.2

Плита размером 350 x 1100 мм и 350 x 250 мм поставляется без боковых защитных колпачков.



Рисунок 1.4 - Профильная плита
Тележка

Мобильное основание (рисунок 1.5) превращает станцию в компактный и мобильный узел. Станция легко монтируется на тележку. Боковые стенки и задняя стенка имеют специальные отверстия для проведения кабелей. Поскольку мобильное основание имеет симметричную конструкцию, по обеим сторонам можно установить панель управления, промежуточное днище или выдвижные ящики. В центре мобильного основания можно установить подъемную колонну, чтобы работать с профильной плитой более эргономично. Монтажная панель для электроподключения и ПЛК располагаются по обеим сторонам платформы мобильного основания. Опциональная дверь защищает устройства во внутреннем пространстве.

---

Рисунок 1.5-Мобильное основание

Консоль управления MPS

Консоль управления MPS (Рис 1.6) упрощает управление станцией MPS. Возможны два варианта исполнения: с разъемами SysLink. Состоит из лицевой панели управления, коммуникационной панели, пустой панели и крепежной рамы, с установленной на ней колодкой с разъёмом SysLink.

Мембранная клавиатура: Кнопка Start с LED, кнопка Stop, кнопка Reset с LED, 2 индикаторные лампы. Безопасные разъёмы (4 мм) с LED для соединения входов/выходов. На обратной стороне расположены разъемы SysLink и Sub-D для подключения к любому типу ПЛК.



Рисунок 1.6 - Консоль управления MPS

Сепаратор электрический

Основой сепаратора (рисунок 1.7) является роторный соленоид постоянного тока, вал которого выведен с обеих сторон. Углы поворота данного двигателя: 35 °, 65 ° и 95 °. Этот модуль может выполняться с возвратной пружиной или без, которая плавно регулирует силу возврата пружины.



Рисунок 1.7 - Сепаратор электрический

Ограничитель пускового тока

Функция: устройство ограничивает ток перенапряжения до максимума 2А в момент его включения. В противном случае модуль работает так же, как и реле.

Примечание: Этот модуль должен использоваться только для работы потребляющих устройств с максимальным статическим током 1А. Токоограничивающий эффект не должен использоваться для непрерывного ограничения тока потребляющего устройства.

Вид ограничителя тока представлен на рисунке 1.8.



Рисунок 1.8 – Ограничитель пускового тока

Регулировка дросселей с обратным клапаном

Дроссель с обратным клапаном используется для регулировки скорости выходящего потока воздуха с цилиндром двустороннего действия. В обратном

направлении воздух течет через обратный клапан по всему поперечному сечению. Нерегулируемая подача воздуха и регулируемый выходящий поток удерживают поршень между двумя воздушными подушками, что улучшает движение даже при изменении нагрузки. Перед началом работы необходимо:

---