Курсовая работа: Разработка системы управления мехатронным объектом

На рисунке представлена схема упаковочного механизма, который запаковывает в пленку идущие по конвейеру коробки. Конвейер приводится в движение асинхронным электродвигателем М1 с частотным управлением, причем скорость движения (без обратной связи) задается оператором вручную с экрана визуализации. Верхний слой пленки подается с верхнего рулона, который вращается двигателем М2. Нижний слой пленки подается без двигателей, за счет прилипания пленки к транспортеру. Скорости движения транспортера и подачи пленки считать синхронизированными.

Паяльно-режущая головка приводится в движение двигателем М3, она движется в горизонтальном направлении, перпендикулярно конвейеру, от одного его края к другому и обратно. Отрезание и спайка происходят при неподвижной ленте конвейера.

Кроме того, необходимо оснастить систему окном визуализации, где будут выводиться текущие дата и время, кнопки включения, сброса аварии, элементы индикации работы каждого из приводов, прочие элементы управления и индикации, необходимые для работы линии.

а) Склеивание и отрезание пленки происходят за два прохода – при движении головки в различных направлениях. При этом система управления должна принудительно переключать режимы склеивания и отрезания между собой, текущий режим показывается на визуализации. Необходимо также оснастить устройство системой контроля наличия пленки, которая показывает оператору 2 уровня остатка пленки: достаточный и малый (например, с использованием датчика расстояния). При малом уровне пленки на какой-либо из катушек оператору подается звуковой сигнал посредством электрического звонка, а также мигающий световой сигнал посредством внешнего светового прибора. Сигнал звонка сбрасывается нажатием отдельной кнопки, после чего персонал может производить замену катушки на полную. Световая сигнализация сбрасывается нажатием кнопки сброса аварии. Также необходимо реализовать счетчик изделий, упакованных с момента включения линии.

По результатам выполнения Курсового проекта студент обязан предоставить к защите следующие материалы:

1. пояснительная записка;
2. схема электрическая принципиальная, формат не менее А3;
3. блок-схема алгоритма управления, формат не менее А3;
4. текст программы на электронном носителе.

П.п. 2-4 также оформляются как приложения в пояснительной записке.

Содержание

Введение...................................................................................................................5

1. Выбор аппаратных средств.................................................................................6

2. Описание принципа работы системы...............................................................16

3. Описание работы кода .......................................................................................19

Заключение.............................................................................................................22

Список использованных источников....................................................................23

Приложение А. Блок-схема...................................................................................24

Приложение Б. Листинг программы.....................................................................25

Приложение В. Экран визуализации....................................................................33

Приложение Г. Схема электрическая принципиальная......................................34

Спецификация........................................................................................................35

Введение

Система управления является обязательным элементом любой автоматической или автоматизированной установки, включая мехатронные системы. Её основное назначение заключается в обработке информационных потоков, формируемых в технической системе. Подобные системы, как правило, создаются на базе компьютеров или других программируемых электронных устройств, например микроконтроллеров, а также включают исполнительные механизмы и датчики, обеспечивающие сбор информации с объектов управления.

В качестве средства обработки технологических данных широко применяются программируемые логические контроллеры (ПЛК). По своей архитектуре ПЛК во многом схож с персональным компьютером, однако он оснащён специализированными модулями ввода-вывода и предназначен для надёжной работы в условиях промышленной эксплуатации. В память контроллера загружаются управляющие алгоритмы, разработанные с использованием специализированных программных средств. К таким средствам относятся SCADA-системы, а также отдельные среды программирования, например CoDeSys, являющаяся профессиональным инструментом разработки программ для ПЛК и поддерживающая все языки программирования, определённые стандартом МЭК 61131-3.

Выполнение курсового проекта по дисциплине «Контроллерные системы управления» направлено на формирование практических навыков проектирования систем управления мехатронными объектами на основе ПЛК, а также на освоение разработки управляющих программ с применением специализированных программных средств.