Степанов (539995)
Текст из файла
Министерство Образования Российской Федерации
Московский Государственный Технический Университет
«МАМИ»
Кафедра: «АиПУ »
Факультет: «АиУ»
Курсовая работа
по дисциплине:
«Проектирование систем управления»
Тема: «Разработка микропроцессорной системы управления (МСУ) манипулятором для загрузки деталей на конвейер»
Выполнил студент Степанов А.С. Группа: 9-УИ-7
Руководитель: Бунько Е.Б. /_____________/
Дата: «__» ________ 2006г.
Защита работы с оценкой: _________________
Бунько Е.Б./_____________ /
Москва 2006
Задание на курсовую работу
Выдано студенту: Степанову А.С. Группа: 9-УИ-7
Выдано: «_______________» сентября 2006 г.
Срок сдачи: «____________» декабря 2006 г.
-
Тема курсовой работы: «Разработка микропроцессорной системы управления (МСУ) манипулятором для загрузки деталей на конвейер.
-
Исходные данные: Вариант№4
-
Технологическая схема манипулятора для загрузки деталей на конвейер;
-
Датчики и органы управления.
-
Разработать:
-
Структурную схему МСУ;
-
Первичное описание функционирования объекта в виде графа операций;
-
Промежуточное описание алгоритма управления объектом в виде систем секвенций;
-
Алгоритм управления в виде граф-схемы алгоритмов;
-
Таблицы привязки датчиков и исполнительных механизмов к конкретным портам (входам, выходам) МК;
-
Программу управления в системе команд микроконтроллера МКП-1.
Введение
В данной курсовой работе разрабатывается микропроцессорная система управления (МСУ) объектом, по его технологической схеме. В качестве объекта управления мы рассматриваем технический агрегат – манипулятор для загрузки деталей на конвейер.
Современное оборудование проектируется, как правило, только на микропроцессорной технике, что отображается на методике проектирования. В данной работе рассматривается система управления объектом на базе 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 мы проходим такие этапы проектирования, как первичное описание функционирования объекта в виде параметрического графа операций (ПГО) (этап алгоритмического проектирования); промежуточное описание алгоритма в виде систем секвенций (этап логического проектирования); алгоритм управления в виде граф-схемы алгоритмов.
Рис. 1. Технологическая схема манипулятора для загрузки деталей на конвейер
X- датчики и органы управления;
Y- исполнительные механизмы и органы индикации.
1. ТАБЛИЦЫ ПРИВЯЗКИ ДАТЧИКОВ И ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ К КОНКРЕТНЫМ ПОРТАМ (ВХОДАМ И ВЫХОДАМ) МИКРОКОНТРОЛЛЕРА
Таблица 1. Датчики, органы управления, адреса датчиков.
| Х0 | датчик общего включения | Е22 |
| Х1 | датчик поворота стола вправо | Е23 |
| Х2 | датчик движения вниз | Е24 |
| Х3 | датчик движения вверх | Е25 |
| Х4 | датчик отсутствия детали в схвате | Е26 |
| Х5 | датчик поворота стола влево | Е27 |
| Х6 | датчик движения конвейера | Е28 |
| Х7 | датчик перехода в начальное положение | Е29 |
| Y1 | сигнал поворота стола вправо | Z01 |
| Y2 | сигнал поворота стола влево | Z02 |
| Y3 | сигнал движения руки вниз | Z03 |
| Y4 | сигнал движения руки вверх | Z04 |
| Y5 | сигнал зажима | Z05 |
| Y6 | сигнал разжима | Z06 |
| Y7 | сигнал перехода в исходное состояние | Z07 |
| Y8 | поворот конвейера | Z08 |
2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА МСУ
3. ПЕРВИЧНОЕ ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА В ВИДЕ ГРАФА ОПЕРАЦИЙ (ГО)
Модель основана на использовании математического аппарата Сети Петри. С помощью данного этапа алгоритмического проектирования решаются задачи декомпозиции алгоритма, описания стартовых и наладочных режимов, проверяется корректность синтезированного первичного описания.
Рис. 2. Граф операций работы системы
Таблица 3. Таблица обозначений действий, выполняемых в позициях.
| Позиции | Назначение |
| Р0 | Начальная позиция системы |
| Р1 | Поворот стола вправо |
| Р2 | Движение вниз |
| Р3 | Зажим схвата |
| Р4 | Движение вверх |
| Р5 | Поворот стола влево |
| Р6 | Движение вниз |
| Р7 | Разжим схвата |
| Р8 | Движение руки вверх |
| Р9 | Поворот конвейера |
| Р10 | Переход в исходное состояние |
| Р11 | Переход в исходное состояние |
4. СИСТЕМА СЕКВЕНЦИЙ, ОПИСЫВАЮЩИХ ГРАФ (ЭТАП ЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ - ЛОГИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ)
На этапе логического проектирования происходит переход от первичного языка описания логического алгоритма к промежуточному языку, который обладает нужными нам положительными свойствами. Этот язык называется язык систем секвенций.
Мы составляем аналитическую форму графа операций в виде системы конъюктивных секвенций, упрощающую переход от первичного графического описания к управляющей программе. При этом в левой части секвенционных операторов содержится конъюкция, состоящая из логических переменных, кодирующих позиции, из которых ведет данный переход и логических переменных, взвешивающих данный переход. В правой части содержится конъюкция, состоящая из логических переменных, кодирующая позиции, в которые ведет данный переход и логических переменных, взвешивающих эти позиции.
Это преобразование соответствует принципу локальности преобразований.
t
0: P0٭X0 P0٭P1٭Y1٭Y2
t
1: P1٭X1 P1٭P2٭Y3٭Y4
t
2: P2٭X2 P2٭P3٭Y5٭Y6
t
3: P3 P3٭P4٭Y3٭Y4
t
4: P4٭X3 P4٭P5٭Y1٭Y2
t
5: P5٭X4٭X5٭X6 P5٭P6٭Y3٭Y4
t
6: P6٭X2 P6٭P7٭Y6٭Y5
t
7: P7 P7٭P8٭Y3٭Y4
t
8: P8٭X3 P8٭P9٭Y8
t
9: P9٭X6 P9٭P10٭Y7
t
10: P5٭X4٭X6 P5٭P11٭Y7
t
11: P11٭X7 P11٭P0
t
12: P10٭X7 P10٭P0
5. ГРАФ-СХЕМА АЛГОРИТМА, РЕАЛИЗУЮЩАЯ СИСТЕМУ СЕКВЕНЦИЙ
да
да
6. ПРОГРАММА УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ КОМАНД МКП-1
| Адрес | Команда | Описание команды | Действие | Поз. |
| 000 | 0501 | Включение нагрузки Y1 | Поворот стола вправо | Р1 |
| 001 | 0422 | Проверка датчика X0 по адресу Е22 на наличие сигнала | ||
| 002 | 0503 | Включение нагрузки Y3 | Движение робота вниз | Р2 |
| 003 | 0423 | Проверка датчика X1 по адресу Е23 на наличие сигнала | ||
| 004 | 0505 | Включение нагрузки Y5 | Зажим схвата робота | Р3 |
| 005 | 0706 | Выдержка времени τ1 0,7сек = 06 | ||
| 006 | 0603 | Выключение нагрузки Y3 | ||
| 007 | 0504 | Включение нагрузки Y4 | Движение робота вверх | Р4 |
| 008 | 0425 | Проверка датчика X3 по адресу Е25 на наличие сигнала | ||
| 009 | 0601 | Выключение нагрузки Y1 | ||
| 00B | 0502 | Включение нагрузки Y2 | Поворот стола влево | Р5 |
| 00C | 0326 | Проверка датчика X4 по адресу Е26 на отсутствие сигнала | Проверка наличия детали в схвате | |
| 00D | 0А1С | Переход на адрес 01С, если БУ=1 | ||
| 00E | 0428 | Проверка датчика X6 по адресу Е28 на наличие сигнала | Проверка передвижения конвейера | |
| 00F | 0В1С | Переход на адрес 01С, если БУ=0 | ||
| 010 | 0427 | Проверка датчика X5 по адресу Е27 на наличие сигнала | Проверка поворота стола влево | |
| 011 | 0503 | Включение нагрузки Y3 | Движение руки вниз | Р6 |
| 012 | 0604 | Выключение нагрузки Y4 | ||
| 013 | 0424 | Проверка датчика X2 по адресу Е24 на наличие сигнала | ||
| 014 | 0506 | Включение нагрузки Y6 | Разжим схвата робота | Р7 |
| 015 | 0605 | Выключение нагрузки Y5 | ||
| 016 | 0706 | Выдержка времени τ2 0,7сек = 06 | ||
| 017 | 0603 | Выключение нагрузки Y3 | ||
| 018 | 0504 | Включение нагрузки Y4 | Движение руки вверх | Р8 |
| 019 | 0425 | Проверка датчика X3 по адресу Е25 на наличие сигнала | ||
| 01А | 0508 | Включение нагрузки Y8 | Поворот конвейера | Р9 |
| 01В | 0428 | Проверка датчика S6 по адресу Е28 на наличие сигнала | ||
| 01С | 0507 | Включение нагрузки Y7 | Переход в исх. сост. | Р10,Р11 |
| 01D | 0429 | Проверка датчика X7 по адресу Е29 на наличие сигнала | ||
| 01Е | 0900 | Безусловный переход на адрес 000 |
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.















