Проектирование системы числового программного управления механизмом путём выбора её отдельных блоков, страница 2

Рис. 5.

·  3 кнопки ф. Lovato, выступающие, диапазон рабочих температур от -25 до +60ºС, степень защиты IP56.

8 LM2T B202, черная – «Сеть»,

8 LM2T B203, зеленая – «Пуск»,

8 LM2T B203, красная – «Стоп».

·  3 лампочки ф. Lovato, напряжение питания: 24VAC/DC, 110VAC, 230VAC; винтовое крепление, диапазон рабочих температур: от -5 до +40ºС; степень защиты IP20.

8 LP2T ILB8, белая – «Сеть»,

8 LP2T ILB3, зеленая – «Работа»,

8 LP2T ILB4, красная – «Авария».

В качестве программируемого логического контроллера выбран CPU 314ST производства ф. VIPA со следующими характеристиками (рис. 6):

·  байтовая операция: 15 нс;

·  битовая операция: 15 нс;

·  встроенные AI/AO/Pt 100: 2/4/1;

·  встроенные DI/DO/DIO: 8/-/8;

·  интерфейсы: MPI,  RS-485 (Profibus DP),  Ethernet; 

·  шина расширения: SPEED-Bus (USB);

·  рабочая память: 512 КБ (50% программа/50% данные);

·  расширение памяти: до 2 МБ.

Рис.6

Для связи рабочей станции и ПЛК используется интерфейс Ethernet.

Для связи пульта станка и ПЛК используются дискретные сигналы; 3 DI контроллера для кнопок «Сеть», «Пуск», «Стоп» и 3 DO контроллера для включения лампочек «Сеть», «Работа», «Авария».

4. Выбор измерительной системы механизма

Для обеспечения заданной в задании точности позиционирования механизма δ точность датчиков должна быть не менее, чем в 4-5 раз выше в самом неблагоприятном месте рабочей зоны механизма. Поэтому цена деления кругового датчика d должна составить:

d ≤  δ / (k ·R_max) = 1 / (4 ·1000) = 0,00025,  где

δ = 1 мм – погрешность позиционирования, R_max = 1000мм – максимальный радиус зоны обслуживания, k = 4…5 – коэффициент.

Рассчитаем, какой разрешающей способностью (количество дискрет на оборот) должен обладать датчик, чтобы обеспечить такую цену деления:

РС = (2 ∙ π) / 0.00025 = 25 132 (дискрет/оборот).

В качестве датчиков углов поворота осей механизма α, β, φ, θ и γ выбран инкрементный преобразователь угловых перемещений (энкодер) ЛИР-112А (рис. 7), в количестве 5-ти штук, равном количеству угловых степеней подвижности.

Рис. 7.

Технические характеристики:

·  разрешающая способность: 32 000 дискрет/оборот;

·  напряжение питания: +5В;

·  тип выходного сигнала: ПИ (TTL).

Для фиксирования линейного перемещения выбрана магнитная система измерения линейных перемещений Küebler серии LIMES LI20 (рис. 8).

Рис. 8.

Принцип работы заключается в определении местоположения магнитного датчика относительно нулевой отметки магнитной линейки путем определения направления и величины (напряженности) магнитного поля (см. рис. 9).

Рис. 9

Технические характеристики:

·  простота конструкции и легкость монтажа: магнитную линейку можно просто приклеить на рельс, станину, руку робота;

·  высокая точность измерений: погрешность составляет 0,025 мм (заданная погрешность позиционирования 1 мм);