СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА “ЭЛЕКТРОНИКА НЦ ТМ-01”

, научный руководитель, к. т.н., доцент

Вологодский технический университет

г. Вологда

Сегодня промышленные программируемые логические контроллеры (ПЛК) решают широчайший круг задач и могут применяться в любых отраслях промышленности, в энергетике, металлургии, медицине, транспорте, сельском хозяйстве. Автоматизация промышленного оборудования и комплексов является на сегодняшний день актуальной проблемой для России.

Целью работы является разработка новой системы управления для робота “ЭЛЕКТРОНИКА НЦ-ТМ 01” на базе промышленного контроллера Omron CJ1 в качестве лабораторного стенда для лабораторного практикума. Выбор данного промышленного робота обусловлен отличным состоянием электромеханической части, возможностью доработки и внесения изменения во все узлы робота и необходимостью замены полностью морально и технически устаревшей исходной системы управления.

Робот "Электроника НЦ ТМ-01" обладает пятью степенями свободы, а так же двумя схватами, расположенными под углом 900 друг к другу. Привода по всем степеням подвижности электромеханические, привод схвата – пневматический. Задачей работы является разработка платы сопряжения ПЛК и элементов движения робота.

Функциональная схема системы управления роботом представлена на рисунке 1.

Рис. 1

В нее входят: персональный компьютер (ПК), программируемый логический контроллер (ПЛК), платы управления (ПУ1, ПУ2, ПУ3, ПУ4), блоки датчиков (БД), тормоза (Т), двигатели и электромневматические преобразователи (ЭПП) схватов. Двигатели трех осей перемещения исполнены совместно с тормозами, находящимися в нормальнозаторможенном состоянии. Для приведения таких двигателей в движение, необходимо сначала подать напряжение на тормоза для растормаживания, а затем – на двигатель. Каждая ось перемещения, а так же схваты имеют наборы датчиков: инкрементальные энкодеры и конечные выключатели.

Функциональная схему платы управления представлена на рисунке 2.

Рис. 2

Основным требованием к системе управления является возможность для исследования робота и поведения его системы управления. Поэтому плата управления содержит отдельные элементы, которые были бы излишними при использовании робота в промышленности. К ним относятся: аналоговые входы, жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), клавиатура, интерфейс RS-485, а так же некоторые из дискретных выходов. Данная работа может быть применена для исследований в области таких наук, как робототехника, электропривод, системы управления электроприводов и программирование.