Preview

Мехатроника, автоматизация, управление

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Устройство и программная модель управления пневматическим мехатронным комплексом

https://doi.org/10.17587/mau.19.612-617

Полный текст:

Аннотация

Рассматривается пневматический мехатронный комплекс (ПМК), управление которым осуществляется с помощью интерактивной сенсорной панели человеком-оператором. Представлена пневмоэлектрическая схема соединения компонентов мехатронного комплекса. Пневматический мехатронный комплекс состоит из электрических, электронных, пневматических, пневмоэлектрических компонентов и программного обеспечения. Построена функциональная карта технологического процесса фиксации парящего объекта, перемещения и складирования в лоток хранения, которая включает 13 шагов. Для управления ПМК используется программируемый логический контроллер (ПЛК) Siemens S7-1200 и сенсорная панель Siemens HMI KTP 400 Basic. Взаимосвязь компонентов ПМК осуществляется за счет построения промышленной сети связи. Реализуется промышленная сеть с помощью интерфейса Ethernet. Ethernet-коммутатор Siemens Scalance XB05 объединяет в общую сеть ПЛК, сенсорную панель и персональный компьютер. Для каждого устройства задается IP-адрес и маска подсети. Для реализации этапов технологического процесса разработан экспериментальный вид экрана оператора. На сенсорной панели отображаются кнопки для того, чтобы человек-оператор мог управлять ПМК в ручном режиме. Программное управление ПМК реализовано в среде Tiaportal v.14 с использованием языка программирования LAD (Ladder Diagram). В статье показаны и описаны части программного кода, которые реализуют: движение вверх/вниз по бесштоковому цилиндру каретки со схватом; втягивание и выдвижение цилиндра со схватом; открытие и закрытие схвата; подачу и отключение воздуха в сопло; выдвижение цилиндра подачи объектов в зону действия струи воздуха. Проведен эксперимент с выявлением времени выполнения операций технологического процесса фиксации парящего объекта, перемещения и складирования его в лоток хранения. Фиксация времени выполнения происходила отдельно для каждого этапа и для полного цикла от стартового положения до возврата объекта в лоток хранения. Сумма времени выполнения отдельных операций составила примерно 17 с. Полный цикл человек-оператор может выполнить за 22 с.
Для доступа к материалу требуется подписка или приобретенный доступ. Чтобы подтвердить подписку и доступ, либо приобрести материал, пожалуйста войдите в систему.

Об авторах

М. В. Бобырь
Юго-Западный государственный университет
Россия

д-р техн. наук, проф.



А. А. Дородных
Юго-Западный государственный университет
Россия

аспирант



А. С. Якушев
Юго-Западный государственный университет
Россия
аспирант


Список литературы

1. Каляев И. А., Каяев А. И., Коровин Я. С. Принципы организации и функционирования безлюдного роботизированного производства с децентрализованным диспетчером // Мехатроника, автоматизация, управление. 2016. No 11. С. 741—749.

2. Бабаян П. В., Гаврилов А. Н. Использование систем технического зрения при автоматизации производства герконов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2011. No 6. С. 15—19.

3. Лошицкий П. А., Шеховцова Е. Е. Расчет и моделирование работы промышленного манипулятора на силовых оболочковых элементах // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. No 7. С. 470—475.

4. Patel J., Patel A., Singh R. Development of PLC based process loop control for bottle washer machine // Procedia Technology. 2014. N. 14. P. 365—371.

5. Aydin G., Ozan A., Hilmi K. Remote Remote access for education and control of mechatronics systems // Procedia-Social and Behavioral sciences. 2015. N. 176. P. 1050—1055.

6. Программируемые контроллеры S7-1200 [электронный ресурс] / Системы автоматизации и автоматика // Internet-https://www.saa.su/Document/PLC/Simatic/cpu_S71200_2013.pdf.

7. Hacksteiner M., Duer F., Ayatollahi I., Bleicher F. Automatic assessment of machine tool energy efficiency and productivity // Procedia CIRP. 2017. N. 62. P. 317—322.

8. Альтерман И. З. Программируемые контроллеры Simatic S7: 2-й уровень профессиональной подготовки: Учебник (раздаточный материал): Промышленная автоматизация, 2011. 66 с.

9. Олсон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации и управления. СПб.: Невский диалект, 2001. 557 с.

10. Бергер Г. Автоматизация с помощью программ Step7 LAD и FBD // Программируемые контроллеры Simatic S7-300/S7-400. Siemens, 2001. 605 c.

11. Программируемый контроллер S7-1200 системное руководство // Siemens, Германия, 2009. 398 c.

12. Альтерман И. З. Программирование панелей оператора Simatic // Учебный центр "Симатик", 2014. 78 c.

13. Бобырь М. В., Кулабухов С. А., Якушев А. С. Автономная система охлаждения режущего инструмента в задаче управления оборудованием с ЧПУ. Часть I // Мехатроника, автоматизация, управление. 2017. Т. 18. No 7. С. 558—563.

14. Бобырь М. В., Кулабухов С. А., Якушев А. С. Нечеткая иерархическая система угловой ориентации мобильного робота. Часть I // Мехатроника, автоматизация, управление. 2016. Т. 17. No 7. С. 458—464.

15. Bobyr M. V., Milostnaya N. A., Kulabuhov S. A. A method of defuzzification based on the approach of areas’ ratio // Applied Soft Computing Journal. 2017.59, pp. 19—32. DOI: 10.1016/ j.asoc. 2017.05.040.

16. Bobyr M. V., Milostnaya N. A. Analysis of the use of soft arithmetic operations in the structure of fuzzy logic inference, Вестник компьютерных и информационных технологий, 133 (2015) 7—15. doi: 10.14489/VKIT.2015.07. PP. 007—015.

17. Бобырь М. В., Кулабухов С. А., Милостная Н. А. Обучение нейронечеткой системы на основе метода разности площадей // Искусственный интеллект и принятие решений. 2016. No 4. С. 15—26.


Для цитирования:


Бобырь М.В., Дородных А.А., Якушев А.С. Устройство и программная модель управления пневматическим мехатронным комплексом. Мехатроника, автоматизация, управление. 2018;19(9):612-617. https://doi.org/10.17587/mau.19.612-617

For citation:


Bobyr M.V., Dorodnykh A.A., Yakushev A.S. Device and Program Model of Pneumatic Mechatronic Complex Control. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2018;19(9):612-617. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.19.612-617

Просмотров: 36


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)