Разработка микропроцессорной системы управления РТК на базе вертикально–фрезерного станка 6Р13Ф3-37
Основные характеристики вертикально-фрезерного станка 6Р13Ф3-37. Промышленный робот типа Универсал–51. Привязка датчиков и исполнительных механизмов к портам микропроцессора. Технологическая карта производственного процесса, алгоритм управления объектом.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.05.2013 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
Московский Государственный Машиностроительный Университет «МАМИ»
Кафедра: «Автоматика и процессы управления»
Курсовой проект
На тему
Разработка микропроцессорной системы управления РТК на базе вертикально-фрезерного станка 6Р13Ф3-37
Задание на курсовую работу
1. Построение определение последовательности операций для изготовления заданной детали на станке 6Р13Ф3-37
2. Разработка диаграмм операций
3. Выбор датчиков и исполнительных механизмов
4. Разработка модели управляющей системы в виде сети Петри
5. Разработка математической модели
6. Разработка алгоритма управляющей программы
7. Разработка управляющей программы для микроконтроллера
Содержание
вертикальный фрезерный станок микропроцессор
Введение
1. Основные характеристики производственного оборудования
1.1 Вертикально-фрезерный станок 6Р13Ф3-37
1.2 Промышленный робот типа Универсал-51
2. Структурная схема микропроцессорной системы управления РТК
3. Технологическая схема РТК на базе вертикально-фрезерного станка и промышленного робота манипулятора
4. Привязка датчиков и исполнительных механизмов к портам микропроцессора
4.1 Схема подключения технологического оборудования к микропроцессору
5. Технологическая карта производственного процесса
6. Построение временных циклограмм технологических операций
7. Первичное описание алгоритма функционала технологического объекта
8. Промежуточное описание алгоритма управления объектом в виде системы конъюнктивных секвенций
9. Граф-схема алгоритма, реализующая систему конъюнктивных секвенций
10. Управление программы в системе команд микроконтроллера МКП-1
Заключение
Список литературы
Введение
Автоматизация технологических процессов является одним из эффективных путей повышения производительности труда на предприятии.
Автоматизация осуществляется посредством автоматизированных роботизированных технологических комплексов (РТК).
Роботизированный технологический комплекс (РТК) -- совокупность единиц технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующая и осуществляющая многократные циклы.
Система управления РТК предусматривает использование микропроцессорных средств и должна обеспечивать взаимосвязанную работу всех элементов системы.
Применение микропроцессорных средств в составе системы управления технологическим оборудованием позволяет оперативно изменять технологический процесс на одном и том же оборудовании, тем самым обеспечивая выпуск широкой номенклатуры изделий.
В данной курсовой работе разрабатывается микропроцессорная система управления (МСУ) объектом, по его технологической схеме. В качестве объекта управления используется вертикально-фрезерный станок модели 6Р13Ф3-37
Современное оборудование проектируется с использованием микропроцессорной техники. В частности, работа производственного оборудования контролируется микроконтроллерами. В данной работе рассматривается система управления фрезерным станком на базе микроконтроллера МКП-1.
Программируемый микроконтроллер типа МКП-1 предназначен для циклового двухпозиционного программного управления манипуляторами и промышленным технологическим оборудованием.
Технологический процесс контролируется датчиками. Сигналы, поступающие от датчиков, обрабатываются микроконтроллером МКП-1 и передаются на исполнительные механизмы.
Конечной целью работы является составление программы управления технологическим процессом в системе команд МКП-1.
В процессе составления программы выполняются такие этапы проектирования, как:
o первичное описание функционирования объекта управления в виде графа операций (ГО)
(этап алгоритмического проектирования);
o промежуточное описание алгоритма в виде систем секвенций (этап логического проектирования);
o алгоритм управления в виде граф-схемы алгоритмов.
Программируемый микроконтроллер МКП-1 предназначен для циклового двухпозиционного программного управления промышленным технологическим оборудованием.
Областью наиболее эффективного применения микроконтроллера МКП-1 является управление роботизированными технологическими комплексами, автоматическими линиями и участками в условиях серийного и мелкосерийного производства, когда требуется развитое программно-логическое управление, оперативная смена управляющих программ и когда использование стандартных средств вычислительной техники экономически нецелесообразно ввиду их высокой стоимости и сложности.
Ввод программ в микроконтроллер и их отладка, а так же управление режимами работы осуществляется с клавиатуры встроенного пульта управления, состоящей из 17 клавиш, одна из которых, обозначенная буквой «Р», является клавишей режима работы, а остальные клавиши - от «0» до «F» - информационные, предназначенные для ввода кодов в шестнадцатеричной системе счисления.
Вся информация вводится в микроконтроллер с клавиатуры пульта управления и выводится на встроенный однострочный цифровой дисплей в шестнадцатеричной системе счисления.
Питание микрокотроллера осуществляется от источника переменного напряжения ~220V. Сохранение управляющей программы в памяти микроконтроллера при отключении основного источника питания обеспечивается встроенными элементами питания типа А316, на которых построено энергонезависимое запоминающее устройство микроконтроллера (ЭНЗУ).
Основным режимом работы МКП-1 является автоматический режим, предназначенный для управления технологическим оборудованием в соответствии с алгоритмом, реализованным в виде управляющей программы, записанной в ЭНЗУ.
1. Основные характеристики производственного оборудования
1.1 Вертикально-фрезерный станок 6Р13Ф3-37
Кинематическая схема
Основные механизмы и движения
Базой станка является станина А, имеющая жесткую конструкцию за счет развитого основания и большого числа ребер. По вертикальным направляющим корпуса станины движется консоль Е (установочное перемещение). По горизонтальным (прямоугольного профиля) направляющим консоли перемещается в поперечном направлении механизм стол-салазки Д (подача по оси Y'), а по направляющим салазок в продольном направлении - стол (подача по оси X'). В корпусе консоли смонтированы приводы поперечной и вертикальной подачи, а в корпусе салазок - привод продольной подачи. Главное движение фреза получает от коробки скоростей Б. В шпиндельной головке В установлен привод вертикальных перемещений ползуна Г по оси Z.
Кинематика станка
Главное движение. Шпиндель VIII получает вращение от асинхронного электродвигателя M1 (N = 7,5 кВт, n= 1450 мин-1) через коробку скоростей с тремя передвижными блоками зубчатых колес Б1, Б2, Б3 и передачи z = 39-39, z = 42-41-42 в шпиндельной головке. Механизм переключения блоков обеспечивает получение 18 частот вращения и позволяет выбирать требуемую частоту вращения без последовательного прохождения промежуточных ступеней.
Уравнение кинематической цепи для минимальной частоты вращения шпинделя:
мин-1
Инструмент в оправке крепят вне станка с помощью сменных шомполов. Оправка имеет наружный конус 50 и внутренний конус Морзе № 4.
Для крепления инструмента с конусами Морзе № 2 и 3 применяют сменные втулки. Зажим инструмента осуществляется электромеханическим устройством. Смазывание подшипников и зубчатых колес коробки скоростей осуществляется от плунжерного насоса, расположенного внутри коробки скоростей.
Движения подач. Вертикальная подача ползуна со смонтированным в нем шпинделем осуществляется от высокомоментного двигателя М2 (М = 13 Н*м, n = 1000 мин-1) через зубчатую пару z = = 44-44 и передачу винт-гайка качения VII с шагом Р = 5 мм. Предусмотрено ручное перемещение ползуна. На валу XI установлен датчик обратной связи -трансформатор типа ВТМ-1В.
Поперечная подача салазок осуществляется от высокомоментного двигателя М4 (М = 13 Н*м, n = 1000 мин-1), через беззазорный редуктор z = 22-52-44 и винт-гайку качения XVII с шагом Р = 10 мм. Зазор в косозубых цилиндрических колесах 1, 3 и 5 редуктора устраняют шлифованием полуколец 2 и 4, устанавливаемых между колесами 3 и 5.
Продольная подача стола происходит от высокомоментного электродвигателя М3 через беззазорный редуктор z = 26-52 и винт-гайку качения XIII с шагом Р = 10 мм. В редукторах продольного и поперечного перемещений установлены датчики обратной связи - трансформаторы типа ВТМ-1В. Зазор в направляющих стола и салазок выбирают клиньями. Зазор в передачах винт-гайка качения устраняют поворотом обеих гаек в одну сторону на нужное число зубьев.
Вспомогательные движения. Специальными шестигранными выводами можно производить ручные перемещения по координатам X' и Y'. Установочная вертикальная подача консоли осуществляется от электродвигателя М5 (N = 2,2 кВт, n = 1500 мин-1) через червячную пару z = 2-40 и ходовой винт XIX.
Основные технические характеристики станка 6Р13Ф3
размеры рабочей поверхности стола, мм 400х1600
Наибольшая масса детали, устанавливаемой
на столе станка (вместе с приспособлением), кг 400
Частота вращения шпинделя, мин-1 50-2500
Мощность привода главного движения, кВт 11
Перемещение стола, мм:
продольное (ось Х) 1010
поперечное (ось Y) 400
вертикальное (ось Z) 250
установочное (ось Z) 600
Подача по всем координатным осям, мм/мин 3-6000
Количество управляемых координат 3
Габариты станка, мм 3350х4170х3150
Масса станка с электро- и гидрооборудованием, кг, не более 6580
1.2 Промышленный робот типа «Универсал-5»
В качестве манипулятора для разрабатываемой системы управления РТК выбираем промышленного робота модели «Универсал-5».
Многоцелевые роботы типа «Универсал-5» применяются для автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, обслуживания различного технологического оборудования, межоперационного транспортирования объектов обработки и выполнения других вспомогательных операций.
Исполнительным механизмом ПР является манипулятор, который обеспечивает установку в пределах рабочей зоны захватного механизма-схвата. Манипулятор имеет четыре степени подвижности руки 1 в сферической системе координат:
1-поворота руки относительно вертикальной оси, чтобы обеспечить перемещение заготовки от накопителя к станку;
2-выдвижения руки относительно горизонтальной оси, чтобы перемещать заготовку непосредственно к шпинделю станка;
3-подъема руки вдоль вертикальной оси, чтобы компенсировать возможную разницу высот расположения заготовок в накопителе и шпинделя станка;
4- поворота кисти манипулятора вокруг горизонтальной оси, для переворота заготовки.
Две степени подвижности рабочего органа-схвата 7 создают механизмы 6 вращения кисти руки относительно ее продольной оси III-III и поперечной оси IV-IV.
Установочные перемещения руки осуществляются с помощью электромеханических следящих приводов, а ориентирующие движения кисти руки и зажим - разжим схвата -- пневмоцилиндрами.
ПР комплектуется певмоблоком, блоком тиристорных электроприводов и устройством программного управления. Пневмоблок регулирует подачу сжатого воздуха из заводской сети и блокирования работы манипулятора при падении давления ниже допустимого. Блок тиристорных электроприводов, формирует управляющие напряжения в якорной цепи электродвигателей постоянного тока. Устройство программного управления позиционного типа имеет возможность записи программы в режиме обучения (по первому циклу) и формирует управляющие сигналы, а также технологические команды управления циклом работы манипулятора и обслуживаемого оборудования. Максимальный диаметр объекта манипулирования 170мм.
Основные технические характеристики промышленного робота «Универсал 5»
Грузоподъемность |
5 кг |
|
Число степеней подвижности |
6 |
|
Наибольшая величина перемещения: |
||
- вокруг вертикальной оси I-I |
340 |
|
- вдоль оси I-I |
400 мм |
|
- вдоль горизонтальной оси III-III |
630 мм |
|
- вокруг вертикальной оси II-II |
240 |
|
- вокруг оси III-III |
180 |
|
- вокруг оси IV-IV |
180 |
|
Наибольшая скорость: |
||
- вокруг оси I-I поворота. |
84/с |
|
- вертикального хода руки вдоль оси I-I |
0,27 м/с |
|
- выдвижение руки вдоль оси III-III |
1.08 м/с |
|
- поворота руки вокруг оси II-II |
132/c |
|
Точность позиционирования |
1 мм |
|
Масса |
690 кг |
2.Структурная схема микропроцессорной системы управления РТК
БП - блок питания
МКП - программируемый микроконтроллер
МСУ - микропроцессорная система управления
3. Технологическая схема РТК на базе вертикально-фрезерного станка и промышленного робота-манипулятора
4. Привязка датчиков и исполнительных механизмов к портам микроконтроллера
Для подключения промышленного робота-манипулятора и станочного оборудования к микроконтроллеру используются порты, в частности: E-порты датчиков и Z-порты нагрузок.
E-порты датчиков
X1 |
Датчик привода главного движения M1 |
Е00 |
|
X2 |
Датчик привода подач M2 |
Е01 |
|
X3 |
Датчик крайнего верхнего положения фрезы |
Е02 |
|
X4 |
Датчик крайнего нижнего положения фрезы |
Е03 |
|
X5 |
Датчик начала/окончания операции фрезерования |
Е04 |
|
X6 |
Датчик крайнего левого положения стола |
Е05 |
|
X7 |
Датчик крайнего правого положения стола |
E06 |
|
X8 |
Датчик крайнего верхнего положения руки манипулятора |
E07 |
|
X9 |
Датчик крайнего нижнего положения руки манипулятора |
E08 |
|
X10 |
Датчик схвата заготовки манипулятором |
E09 |
|
X11 |
Датчик подвода/отвода манипулятора |
E0A |
|
X12 |
Датчик перехода в начальное состояние станка |
E0B |
|
X13 |
Датчик перехода в начальное состояние манипулятора |
Е0C |
|
X14 |
Датчик поворота руки робота |
Е0D |
|
X15 |
Датчик включения/выключение манипулятора |
Е0E |
|
X16 |
Датчик фиксации детали в кассете на конвеере |
E0F |
|
X17 |
Цикловой пуск системы |
E10 |
Z-порты нагрузок (Исполнительные механизмы)
Y1 |
Управление привода главного движения (электродвигатель M1) |
Z00 |
|
Y2 |
Включение привода рабочих подач (электродвигатель M2) |
Z01 |
|
Y3 |
Крайнее верхнее положение фрезы |
Z02 |
|
Y4 |
Крайнее нижнее положение фрезы |
Z03 |
|
Y5 |
Начало/завершение опреации фрезерования шпоночного паза |
Z04 |
|
Y6 |
Крайнее левое положение стола |
Z05 |
|
Y7 |
Крайнее правое положение стола |
Z06 |
|
Y8 |
Крайнее верхнее положение руки манипулятора |
Z07 |
|
Y9 |
Крайнее нижнее положение руки манипулятора |
Z08 |
|
Y10 |
Схват руки манипулятора |
Z09 |
|
Y11 |
Подвода/отвод руки манипулятора |
Z0A |
|
Y12 |
Переход станка в исходное состояние (индикация) |
Z0B |
|
Y13 |
Нахождение манипулятора в исходном состоянии (индикация) |
Z0C |
|
Y14 |
Поворот руки робота на 90 градусов |
Z0D |
|
Y15 |
Включение/выключение робота |
Z0E |
|
Y16 |
Фикация обработанной детали в кассете |
Z0F |
|
Y17 |
Переходёё системы на цикловой пуск работы |
Z10 |
4.1 Схема подключения технологического оборудования к микроконтроллеру
5. Технологическая карта производственного процесса
Момент времени t |
Операции |
Срабатывание датчиков, X |
Исполнительные меанизмы, Y |
|||
Начальный момент, tн |
Конечный момент, tк |
Начальный момент, tн |
Конечный момент, tк |
|||
t0 |
Станок находится в исходном состоянии |
X12,X13 |
X12,X13 |
Y12,Y13 |
Y12,Y13 |
|
t1 |
Запуск привода главного движения, передача вращения шпинделю |
X1 |
X1 |
Y1 |
Y1 |
|
t2 |
Включение робота на время цикла обработки |
X15 |
X15 |
Y15 |
Y15 |
|
t3 |
Опускание руки робота к конвееру с заготовками |
X8 |
X9 |
Y8 |
Y9 |
|
t4 |
Взятие заготовки рукой манипулятора |
X10 |
X10 |
Y10 |
Y10 |
|
t5 |
Перемещение руки робота в крайнее верхнее положение |
X9 |
X8 |
Y9 |
Y8 |
|
t6 |
Продольное перемещение стола вправо |
X6 |
X7 |
Y6 |
Y7 |
|
t7 |
Подвод руки манипулятора к столу |
X11 |
X11 |
Y11 |
Y11 |
|
t8 |
Опускание руки робота к тактовому столу |
X8 |
X9 |
Y8 |
Y9 |
|
t9 |
Установка заготовки на столе |
X9, X10 |
X9 |
Y9, Y10 |
Y9 |
|
t10 |
Продольное перемещение стола с заготовкой влево |
X7 |
X6 |
Y7 |
Y6 |
|
t11 |
Запуск привода подач. Вертикальная подача ползуна с вмонтированным шпинделем. |
X2 |
X2 |
Y2 |
Y2 |
|
t12 |
Подвод режущего инструмента к заготовке |
X3 |
X4 |
Y3 |
Y4 |
|
t13 |
Обработка шпоночного паза фрезерованием |
X5 |
X5 |
Y5 |
Y5 |
|
t14 |
Подъем фрезы в крайнее верхнее положение |
X4 |
X3 |
Y4 |
Y3 |
|
t15 |
Продольное перемещение стола вправо |
X6 |
X7 |
Y6 |
Y7 |
|
t16 |
Захват детали рукой робота |
X10 |
X10 |
Y10 |
Y10 |
|
t17 |
Поворот руки на 90 градусов |
X10, X14 |
X10 |
Y14 |
Y10 |
|
t18 |
Установка детали на столе |
X9, X10 |
X9 |
Y9, Y10 |
Y9 |
|
t19 |
Продольное перемещение стола влево |
X7 |
X6 |
Y7 |
Y6 |
|
t20 |
Опускание фрезы в крайнее нижнее положение |
X3 |
X4 |
Y3 |
Y4 |
|
t21 |
Обработка второго паза фрезерованием |
X5 |
X5 |
Y5 |
Y5 |
|
t22 |
Подъем фрезы в крайнее верхнее положение |
X4 |
X3 |
Y4 |
Y3 |
|
t23 |
Продольное перемещение стола вправо |
X6 |
X7 |
Y6 |
Y7 |
|
t24 |
Захват детали рукой робота |
X10 |
X10 |
Y10 |
Y10 |
|
t25 |
Поворот руки на 90 градусов |
X10, X14 |
X10 |
Y14 |
Y10 |
|
t26 |
Установка детали на столе |
X9, X10 |
X9 |
Y9, Y10 |
Y9 |
|
t27 |
Продольное перемещение стола влево |
X7 |
X6 |
Y7 |
Y6 |
|
t28 |
Опускание фрезы в крайнее нижнее положение |
X3 |
X4 |
Y3 |
Y4 |
|
t29 |
Обработка третьего паза |
X5 |
X5 |
Y5 |
Y5 |
|
t30 |
Подъем фрезы в крайнее верхнее положение |
X4 |
X3 |
Y4 |
Y3 |
|
t31 |
Перемещение стола вправо |
X6 |
X7 |
Y6 |
Y7 |
|
t32 |
Захват рукой обработанной детали |
X10 |
X10 |
Y10 |
Y10 |
|
t33 |
Перемещение руки манипулятора c захваченной деталью в крайнее верхнее положение |
X9, X10 |
X8, X10 |
Y9, Y10 |
Y8, Y10 |
|
t34 |
Отвод руки манипулятора |
X11, X10 |
X11, X10 |
Y11, Y10 |
Y11, Y10 |
|
t35 |
Опускание руки манипулятора в крайнее нижнее положение |
X9, X10 |
X8, X10 |
Y9, Y10 |
Y8, Y10 |
|
t36 |
Фиксация обработанной детали в кассете, отключение схвата руки ПР |
X16 |
X16 |
Y16 |
Y16 |
|
t37 |
Возврат манипулятора в исходное положение |
X9 |
X8, X13 |
Y9 |
Y8, Y13 |
|
t38 |
Продольное перемещение стола влево |
X7 |
X6 |
Y7 |
Y6 |
|
t39 |
Возврат системы в исходное состояние |
X12 |
Y12 |
|||
t40 |
Цикловой пуск системы |
X17 |
X17 |
Y17 |
Y17 |
6. Построение временных циклограмм технологических операций
7. Первичное описание алгоритма функционирования технологического объекта
В качестве первичного описания алгоритма заданного ОУ будем использовать аппарат графов операций, реализуемый с помощью математического аппарата Сети Петри (N-схемы). С помощью данного этапа алгоритмического проектирования решаются задачи декомпозиции алгоритма, устанавливаются причинно-следственные связи между состояниями технологического процесса, проверяется корректность первичного описания алгоритма.
В графе операций используются вершины двух типов, изображаемых кружками (позиции) и прямоугольниками (переходы), в котором стрелками соединяются только вершины разного типа. В позиции графа помещаются метки (маркеры, точки), которые перемещаются из одних позиций в другие по определенным правилам, отображая динамику управляемого процесса. Размещение точек в позициях в каждый момент времени называется маркировкой графа; при задании графа всегда фиксируется его начальная маркировка.
Состояния графа операций:
P0 |
Исходное состояние системы |
|
P1 |
Крайнее левое положение стола |
|
P2 |
Крайнее правое положение стола |
|
P3 |
Исходное положение манипулятора (рука над конвеером) |
|
P4 |
Крайнее нижнее положение руки манипулятора |
|
P5 |
Заготовка в руке манипулятора |
|
P6 |
Крайнее верхнее положение руки манипулятора |
|
P7 |
Рука манипулятора над столом |
|
P8 |
Заготовка перемещена на стол |
|
P9 |
Манипулятор выключен |
|
P10 |
Крайнее верхнее положение фрезы |
|
P11 |
Крайнее нижнее положение фрезы |
|
P12 |
Обработка паза фрезерованием |
|
P13 |
Деталь обработана |
|
P14 |
Деталь захвачена рукой робота |
|
P15 |
Деталь установлена в кассете |
|
P16 |
Деталь повернута на 90 градусов |
Переходы графа операций:
t0 |
Общий запуск системы |
|
t1 |
Продольное перемещение стола вправо |
|
t2 |
Включение манипулятора |
|
t3 |
Опускание руки робота в крайнее нижнее положение |
|
t4 |
Схват заготовки манипулятором |
|
t5 |
Переход манипулятора в крайнее верхнее положение |
|
t6 |
Подвод руки к столу |
|
t7 |
Отключение схвата руки робота |
|
t8 |
Отключение манипулятора |
|
t9 |
Продольное перемещение стола влево |
|
t10 |
Перемещение режущего инструмента в крайнее нижнее положение |
|
t11 |
Начало обработки |
|
t12 |
Окончание обработки |
|
t13 |
Перемещение режущего инструмента в крайнее верхнее положение |
|
t14 |
Схват обработанной детали рукой робота |
|
t15 |
Отвод руки робота от стола |
|
t16 |
Фиксация детали в кассете |
|
t17 |
Переход системы на цикловой пуск |
|
t18 |
Поворот руки робота на 90 градусов |
8. Промежуточное описание алгоритма управления объектом в виде системы конъюнктивных секвенций
На этапе логического проектирования происходит переход от первичного графического описания логического алгоритма к промежуточному, в процессе которого происходит взаимно-однозначное преобразование графического описания в аналитическую форму, которое, в свою очередь, обладает рядом положительных свойств, необходимых для подготовки ввода описания логического алгоритма в микроконтроллер.
Это промежуточное описание можно осуществлять на языке систем секвенций. Для алгоритмов логического управления дискретными технологическими объектами очень подходит аналитическая форма графа операций в виде системы конъюнктивных секвенций, которая упрощает переход от первичного графического описания к управляющей программе. При этом в левой части секвенциальных операторов содержится конъюнкция, состоящая из логических переменных, кодирующих позиции, из которых ведет данный переход графа операций и логических переменных, взвешивающих данный переход. В правой части содержится конъюнкция, состоящая из логических переменных, кодирующая позиции, в которые ведет данный переход и логических переменных, взвешивающих эти позиции. Аналитическое описание алгоритма управления РТК в виде системы конъюнктивных секвенций будет выглядеть следующим образом:
M0:
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
9. Граф-схема алгоритма, реализующая систему конъюнктивных секвенций
10. Управляющая программа в системе команд микроконтроллера МКП-1
Программное управление РТК в соответствии с алгритмом осуществляется в автоматическом режиме. Управляющая программа хранится в энергонезависимом запоминающем устройстве (ЭНЗУ) микрокотроллера. Команды управляющей программы записываются в модулях ЭНЗУ. Адресное пространство каждого модуля образует одну зону памяти, каждая из которых в свою очередь делится на 2 страницы памяти, таким образом, объем каждой страницы памяти составляет 256 байт, что позволяет записать в неё 128 команд (одна команда занимает в памяти ЭНЗУ 2 байта). Объём памяти модуля ЭНЗУ составляет 512 байт и позволяет осуществить запись 256 команд. Таким образом, диапазон адресов памяти ЭНЗУ: 000…015F
Адрес |
Команда |
Описание команды |
|
000 |
2601 |
Активизация счётчика А |
|
001 |
2801 |
Запись числа 00 в счётчик А |
|
002 |
0600 |
Выключить нагрузку Y1 по адресу Z00 |
|
003 |
0601 |
Выключить нагрузку Y2 по адресу Z01 |
|
004 |
0602 |
Выключить нагрузку Y3 по адресу Z02 |
|
005 |
0603 |
Выключить нагрузку Y4 по адресу Z03 |
|
006 |
0604 |
Выключить нагрузку Y5 по адресу Z04 |
|
007 |
0605 |
Выключить нагрузку Y6 по адресу Z05 |
|
008 |
0606 |
Выключить нагрузку Y7 по адресу Z06 |
|
009 |
0607 |
Выключить нагрузку Y8 по адресу Z07 |
|
00А |
0608 |
Выключить нагрузку Y9 по адресу Z08 |
|
00В |
0609 |
Выключить нагрузку Y10 по адресу Z09 |
|
00С |
060A |
Выключить нагрузку Y11 по адресу Z0А |
|
00Е |
050B |
Включить нагрузку Y12 по адресу Z0B |
|
00D |
050C |
Включить нагрузку Y13 по адресу Z0C |
|
00F |
060D |
Выключить нагрузку Y14 по адресу Z0D |
|
010 |
060E |
Выключить нагрузку Y15 по адресу Z0E |
|
011 |
060F |
Выключить нагрузку Y16 по адресу Z0F |
|
012 |
0610 |
Выключить нагрузку Y17 по адресу Z10 |
|
013 |
0400 |
Проверка датчика X1 на наличие сигнала по адресу E00 |
|
014 |
1200 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z00 |
|
015 |
0B1A |
Переход на адрес 01А если БУ = 0 |
|
016 |
0402 |
Проверка датчика X3 на наличие сигнала по адресу E02 |
|
017 |
1202 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z02 |
|
018 |
0B1A |
Переход на адрес 01А если БУ=0 |
|
019 |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
01A |
0500 |
Включить нагрузку Y1 по адресу Z00 |
|
01B |
0509 |
Включить нагрузку Y10 по адресу Z09 |
|
01C |
0305 |
Проверка датчика X6 на отсутствие сигнала по адресу E05 |
|
01D |
1305 |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z05 |
|
01E |
0A23 |
Переход на адрес 023 если БУ = 1 |
|
01F |
0406 |
Проверка датчика X7 на наличие сигнала по адресу E06 |
|
020 |
1206 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z06 |
|
021 |
0B23 |
Переход на адрес 023 если БУ=0 |
|
022 |
27001на адрес 027 |
Инкремент счетчика А |
|
023 |
0605 |
Выключить нагрузку Y6 по адресу Z05 |
|
024 |
0506 |
Включить нагрузку Y7 по адресу Z06 |
|
025 |
030B |
Проверка датчика X12 на отсутствие сигнала по адресу E0B |
|
026 |
130B |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z0B |
|
027 |
0B2F |
Переход на адрес 02F если БУ = 1 |
|
028 |
040C |
Проверка датчика X13 на наличие сигнала по адресу E0C |
|
029 |
120C |
Прямой вывод бита условия по адресу Z0C |
|
02А |
0B2F |
Переход на адрес 02F если БУ=0 |
|
02В |
040E |
Проверка датчика X15 на наличие сигнала по адресу E0E |
|
02С |
120E |
Прямой вывод бита условия по адресу Z0E |
|
02D |
0В2F |
Переход на адрес 02F если БУ=0 |
|
02E |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
02FЕмент счетчика 4 |
060B |
Выключить нагрузку Y12 по адресу Z0B |
|
030 |
050C |
Включить нагрузку Y13 по адресу Z0C |
|
031 |
050E |
Включить нагрузку Y15 по адресу Z0E |
|
032 |
0407 |
Проверка датчика X8 на наличие сигнала по адресу E07 |
|
033 |
1207 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z07 |
|
034 |
0В3C |
Переход на адрес 03C если БУ = 0 |
|
035 |
0308 |
Проверка датчика X9 на отсутствие сигнала по адресу E08 |
|
036 |
1308 |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z08 |
|
037 |
0A3C |
Переход на адрес 03C если БУ=1 |
|
038 |
030C |
Проверка датчика X13 на отсутствие сигнала по адресу E0C |
|
039 |
130C |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z0C |
|
03A |
0A3C |
Переход на адрес 03C если БУ=1 |
|
03B |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
03C |
0607 |
Выключить нагрузку Y8 по адресу Z07 |
|
03D |
0508 |
Включить нагрузку Y9 по адресу Z08 |
|
03E |
060C |
Выключить нагрузку Y13 по адресу Z0C |
|
03F |
0409 |
Проверка датчика X10 на наличие сигнала по адресу E09 |
|
040 |
1209 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z09 |
|
041 |
0В46 |
Переход на адрес 046 если БУ = 0 |
|
042 |
030C |
Проверка датчика X13 на отсутствие сигнала по адресу E0C |
|
043 |
130С |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z0С |
|
044 |
0A46 |
Переход на адрес 046 если БУ=1 |
|
045 |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
046 |
0509 |
Включить нагрузку Y10 по адресу Z09 |
|
047 |
060C0 |
Выключить нагрузку Y13 по адресу Z0C |
|
048 |
0407 |
Проверка датчика X8 на наличие сигнала по адресу E07 |
|
049 |
1207 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z07 |
|
04А |
0В52 |
Переход на адрес 052 если БУ = 0 |
|
04В |
0308 |
Проверка датчика X9 на отсутствие сигнала по адресу E08 |
|
04C |
1308 |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z08 |
|
04D |
0A52 |
Переход на адрес 052 если БУ=1 |
|
04E |
030С |
Проверка датчика X13 на отсутствие сигнала по адресу E0С |
|
04F |
130С |
Инверсный вывод БУ по адресу Z0С |
|
050 |
0A52 |
Переход на адрес 052 если БУ=1 |
|
051 |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
052 |
0507 |
Включить нагрузку Y8 по адресу Z07 |
|
053 |
0508 |
Включить нагрузку Y9 по адресу Z08 |
|
054 |
060С0 |
Выключить нагрузку Y13 по адресу Z0С |
|
055 |
040А |
Проверка датчика X11 на наличие сигнала по адресу E0А |
|
056 |
1211 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z0А |
|
057 |
0В5F |
Переход на адрес 05F если БУ = 0 |
|
058 |
0407 |
Проверка датчика X8 на наличие сигнала по адресу E07 |
|
059 |
1207 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z07 |
|
05A |
0В5F |
Переход на адрес 05F если БУ=0 |
|
05B |
030С |
Проверка датчика X13 на отсутствие сигнала по адресу E0С |
|
05C |
130С |
Инверсный вывод БУ по адресу Z0С |
|
05D |
0А5F |
Переход на адрес 05F если БУ=1 |
|
05E |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
05F |
0508 |
Включить нагрузку Y8 по адресу Z08 |
|
060 |
0511 |
Включить нагрузку Y11 по адресу Z11 |
|
061 |
06130 |
Выключить нагрузку Y13 по адресу Z13 |
|
062 |
0309 |
Проверка датчика X10 на отсутствие сигнала по адресу E09 |
|
063 |
1309 |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z09 |
|
064 |
0A5E |
Переход на адрес 069 если БУ = 1 |
|
065 |
030С |
Проверка датчика X13 на отсутствие сигнала по адресу E0С |
|
066 |
130С |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z0С |
|
067 |
0A5E |
Переход на адрес 069 если БУ=1 |
|
068 |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
069 |
0609 |
Выключить нагрузку Y10 по адресу Z09 |
|
06A |
06130 |
Выключить нагрузку Y13 по адресу Z0C |
|
06B |
040E |
Проверка датчика X15 на наличие сигнала по адресу E0E |
|
06C |
1209 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z0E |
|
06D |
0В6F |
Переход на адрес 06F если БУ = 0 |
|
06E |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
06F |
05130 |
Включить нагрузку Y15 по адресу Z0E |
|
070 |
0405 |
Проверка датчика X6 на наличие сигнала по адресу E05 |
|
071 |
1205 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z05 |
|
072 |
0В77 |
Переход на адрес 077 если БУ = 0 |
|
073 |
0306 |
Проверка датчика X7 на отсутствие сигнала по адресу E06 |
|
074 |
1306 |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z06 |
|
075 |
0A77 |
Переход на адрес 077 если БУ = 1 |
|
076 |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
077 |
0505 |
Включить нагрузку Y6 по адресу Z05 |
|
078 |
06060 |
Выключить нагрузку Y7 по адресу Z06 |
|
079 |
0302 |
Проверка датчика X3 на отсутствие сигнала по адресу E02 |
|
07А |
1302 |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z02 |
|
07B |
0A80 |
Переход на адрес 080 если БУ = 1 |
|
07C |
0403 |
Проверка датчика X4 на наличие сигнала по адресу E03 |
|
07D |
1203 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z03 |
|
07E |
0B80 |
Переход на адрес 080 если БУ=0 |
|
07F |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
080 |
0503 |
Включить нагрузку Y4 по адресу Z03 |
|
081 |
06020 |
Выключить нагрузку Y3 по адресу Z02 |
|
082 |
0302 |
Проверка датчика X3 на отсутствие сигнала по адресу E02 |
|
083 |
1302 |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z02 |
|
084 |
0A8С |
Переход на адрес 08C если БУ = 1 |
|
085 |
0403 |
Проверка датчика X4 на наличие сигнала по адресу E03 |
|
086 |
1203 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z03 |
|
087 |
0B8С |
Переход на адрес 08C если БУ=0 |
|
088 |
0404 |
Проверка датчика X5 на наличие сигнала по адресу E04 |
|
089 |
1204 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z04 |
|
08A |
0B8С |
Переход на адрес 08C если БУ=0 |
|
08B |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
08C |
0503 |
Включить нагрузку Y4 по адресу Z03 |
|
08D |
06020 |
Выключить нагрузку Y3 по адресу Z02 |
|
08E |
0504 |
Включить нагрузку Y5 по адресу Z04 |
|
08F |
0302 |
Проверка датчика X3 на отсутствие сигнала по адресу E02 |
|
090 |
1302 |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z02 |
|
091 |
0A99 |
Переход на адрес 099 если БУ = 1 |
|
092 |
0403 |
Проверка датчика X4 на наличие сигнала по адресу E03 |
|
093 |
1203 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z03 |
|
094 |
0B99 |
Переход на адрес 099 если БУ=0 |
|
095 |
0304 |
Проверка датчика X5 на отстуствие сигнала по адресу E04 |
|
096 |
1304 |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z04 |
|
097 |
0А99 |
Переход на адрес 099 если БУ=1 |
|
098 |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
099 |
0603 |
Выключить нагрузку Y4 по адресу Z03 |
|
09A |
05020 |
Включить нагрузку Y3 по адресу Z02 |
|
09B |
0604 |
Выключить нагрузку Y5 по адресу Z04 |
|
09C |
0402 |
Проверка датчика X3 на наличие сигнала по адресу E02 |
|
09D |
1202 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z02 |
|
09E |
0B103 |
Переход на адрес 069 если БУ=0 |
|
09F |
0303 |
Проверка датчика X4 на отстуствие сигнала по адресу E03 |
|
100 |
1303 |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z03 |
|
101 |
0A103 |
Переход на адрес 103 если БУ=1 |
|
102 |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
103 |
0603 |
Выключить нагрузку Y4 по адресу Z03 |
|
104 |
05020 |
Включить нагрузку Y3 по адресу Z02 |
|
105 |
0408 |
Проверка датчика X9 на наличие сигнала по адресу E08 |
|
106 |
1208 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z08 |
|
107 |
0B10F |
Переход на адрес 10F если БУ=0 |
|
108 |
0409 |
Проверка датчика X10 на наличие сигнала по адресу E09 |
|
109 |
1209 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z09 |
|
10A |
0B10F |
Переход на адрес 10F если БУ=0 |
|
10B |
030С |
Проверка датчика X13 на отстуствие сигнала по адресу E0С |
|
10C |
130С |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z0С |
|
10D |
0A103 |
Переход на адрес 10F если БУ=1 |
|
10E |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
10F |
0508 |
Включить нагрузку Y9 по адресу Z08 |
|
110 |
0509 |
Включить нагрузку Y10 по адресу Z09 |
|
111 |
060C |
Выключить нагрузку Y13 по адресу Z0C |
|
112 |
040A |
Проверка датчика X11 на наличие сигнала по адресу E0A |
|
113 |
120A |
Прямой вывод бита условия по адресу Z0A |
|
114 |
0В11C |
Переход на адрес 11C если БУ = 0 |
|
115 |
0408 |
Проверка датчика X9 на наличие сигнала по адресу E08 |
|
116 |
1208 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z08 |
|
117 |
0B11C |
Переход на адрес 11C если БУ=0 |
|
118 |
030C |
Проверка датчика X13 на отсутствие сигнала по адресу E0C |
|
119 |
130C |
Инверсный вывод бита условия по адресу Z0C |
|
11A |
0A11C |
Переход на адрес 11C если БУ=1 |
|
11B |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
11C |
0508 |
Включить нагрузку Y9 по адресу Z08 |
|
11D |
050A |
Включить нагрузку Y11 по адресу Z0A |
|
11E |
060C |
Выключить нагрузку Y13 по адресу Z0C |
|
11F |
040F |
Проверка датчика X16 на наличие сигнала по адресу E0F |
|
120 |
120F |
Прямой вывод бита условия по адресу Z0F |
|
121 |
0В126 |
Переход на адрес 126 если БУ = 0 |
|
122 |
0408 |
Проверка датчика X9 на наличие сигнала по адресу E08 |
|
123 |
1208 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z08 |
|
124 |
0B126 |
Переход на адрес 126 если БУ=0 |
|
125 |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
126 |
0508 |
Включить нагрузку Y9 по адресу Z08 |
|
127 |
050F |
Включить нагрузку Y16 по адресу Z0F |
|
128 |
0410 |
Проверка датчика X17 на наличие сигнала по адресу E10 |
|
129 |
1210 |
Прямой вывод бита условия по адресу Z10 |
|
12A |
0В12C |
Переход на адрес 12C если БУ = 0 |
|
12B |
2700 |
Инкремент счетчика А |
|
12C |
0510 |
Включить нагрузку Y17 по адресу Z10 |
|
12D |
040D |
Проверка датчика X14 на наличие сигнала по адресу E0D |
|
12E |
120D |
Прямой вывод бита условия по адресу Z0D |
|
12F |
0В130 |
Переход на адрес 130 если БУ = 0 |
|
130 |
0913 |
Безусловный переход на адрес 013 |
Заключение
В результате выполнения курсовой работы была разработана микропроцессорная система управления (МСУ) роботизированным технологическим комплексом для механической обработки шпоночных пазов валов фрезерованием на базе вертикально-фрезерного станка и промышленного робота.
Составлена программа управления в системе команд промышленного микроконтроллера МКП - 1.
Программа полностью обеспечивает выполнение заданного алгоритма управления внешним технологическим оборудованием.
При этом на каждом этапе проектирования соблюдается принцип локальности преобразований.
Список литературы
1. Мурачёв Е.Г. Лекции по курсу «Программные средства САУ», М,МГТУ «МАМИ», 2011
2. Матросова В.В, Мурачев Е.Г., Чекмазова Н.А. «Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Программные средства САУ», М,МГТУ «МАМИ», 2011
3. Веденов В.М., Сиротский А.А. Лабораторные работы по курсу «Системы автоматического программного управления технологическим оборудованием и промышленными роботами». Методические указания с заданиями для выполнения лабораторных работ по курсу «Системы автоматического управления» для студентов седьмого семестра. М, МГТУ «МАМИ», 2000 г.
4. Бунько Е.Б., Меша К.И., Мурачев Е.Г., В.И. Харитонов и др.; Управление техническими системами; - М, Изд.«ФОРУМ», 2010
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Автоматизация технологических процессов посредством автоматизированных роботизированных технологических комплексов (РТК). Алгоритм функционирования РТК. Промышленный робот типа "Универсал-5". Построение релейно-контактной и бесконтактной видов схем.
курсовая работа [234,7 K], добавлен 13.10.2015Разработка принципиальных схем блоков чтения информации с датчиков. Сопряжение с цифровыми и аналоговыми датчиками. Алгоритм работы блока чтения информации с цифровых датчиков. Расчет электрических параметров микропроцессорной системы управления.
дипломная работа [760,0 K], добавлен 27.06.2016Структурная и принципиальная электрические схемы микропроцессорной системы (МПС) для управления объектом. Программные модули, обеспечивающие выполнение алгоритма управления объектом, оценка параметров МПС. Расчет аппаратных затрат, потребляемой мощности.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 28.12.2012Разработка системы управления фрезерного станка. Описание механизма и механотронной системы. Выбор микроконтроллера для реализации системы управления. Выбор электронных ключей и драйверов. Разработка протокола взаимодействия и логики работы устройства.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 22.05.2014Разработка энергосберегающей системы управления трехфазным асинхронным двигателем главного движения токарного станка. Блок системы управления и датчик скорости в составе устройства. Анализ структуры микропроцессорной системы. Выбор конструкции устройства.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 20.07.2014Критерии эффективности и обоснование выбора базисных элементов для записи отсчетов от 16 аналоговых датчиков в область памяти. Функциональная схема компьютерной системы управления железнодорожным переездом. Алгоритм работы микропроцессорной системы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.06.2016Общая характеристика электроэрозионного оборудования. Описание существующего проволочного станка AC Classic V2. Разработка структурной схемы автоматизированной системы управления. Техническая реализация проекта системы управления и диагностики параметров.
дипломная работа [7,1 M], добавлен 05.04.2012Разработка микропроцессорной системы управления объектом, который задан видом и количеством данных поступающих с объекта, потребным ресурсом для обработки данных, видом и количеством управляющих сигналов. Алгоритм передачи через последовательный порт.
курсовая работа [978,9 K], добавлен 31.05.2019Алгоритм работы схемы микропроцессорного устройства и протокол обмена информацией между ним и объектом управления. Составление карты памяти для микропроцессора. Разработка программы на языке Ассемблера для выбранного микропроцессора и микроконтроллера.
контрольная работа [207,8 K], добавлен 29.06.2015Структурная схема микропроцессорной системы управления. Разработка принципиальной схемы блока чтения информации с датчиков. Алгоритм работы блока обмена данными по последовательному каналу связи. Электрические параметры системы, листинг программы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.11.2013