Реферат: Разработка системы управления роботом

Рисунок 13. Визуализация проекта в среде программирования CoDeSys.

На рисунке 14 изображено окно HyperTerminal’aпосле принятия данных от микроконтроллера через интерфейс RS-232.

Рисунок 14. Окно HyperTerminal’a.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной выпускной бакалаврской работе разработан блок управления двигателем постоянного тока на основе программируемого логического контроллера ОВЕН ПЛК-150 и микроконтроллера MSP430C1101. Данное мехатронное изделие представляет собой функционально законченное электронное устройство, предназначенное для управления двигателями постоянного тока с номинальным напряжением до 12 вольт.

Для питания блока используются стабилизированные источники питания постоянного тока. В качестве датчика обратной связи был выбран энкодер, установленный внутри корпуса блока. Величина напряжения питания 5 В, потребляемый ток менее 100 мА, разрешение энкодера 32000 имп./об. В блоке используется метод управления двигателем с помощью широтно-импульсной модуляции. Такой способ позволяет эффективно управлять двигателями как малой, так и большой мощности. Регулирование скорости двигателя с помощью ШИМ дает более высокий КПД.

Был разработан алгоритм работы микропроцессорного устройства, описывающий порядок подачи управляющего сигнала на двигатель. Hа основе алгоритма составлен программный код, обеспечивающий корректную работу блока управления двигателем постоянного тока. Спроектированы следующие чертежи: схема электрическая принципиальная микропроцессорной системы, перечень элементов к схеме электрической принципиальной, схема электрических соединений, чертеж печатной платы микропроцессорной системы, сборочный чертеж микропроцессорной системы, спецификация микропроцессорной системы, сборочный чертеж блока управления шаговым двигателем и спецификация к нему.

Все это позволило познакомиться с организацией и основными этапами проектирования электронных устройств, усвоить основные понятия и термины, относящиеся к проектированию, закрепить и углубить знание методов расчета электронных цепей, познакомиться с элементной базой и получить представление о способах компоновки элементов, убедиться, что современное проектирование и производство электронной аппаратуры базируется на всеобъемлющей системе государственных и отраслевых стандартов.

Разработанное устройство может использовать в тех областях промышленности, где требуется точное перемещение и точность позиционирования. Корпус блока обладает достаточной прочностью. Существует возможность применения спроектированного блока в паре с двигателем в довольно сложных и ответственных устройствах. Обладает большим ресурсом и сроком службы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Семенов Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов/ Б. Ю. Семенов. М.: Солон-Р, 2001. 126 с.

2. Хорвиц П. Искусство схемотехники. Пер. с англ. М.: Мир, 1993.

3. Лавриненко В.Ю. Справочник по полупроводниковым приборам. К.: Техника, 1984. 424 с.

4. Касаткин А.С. Электротехника. Учеб. пособие для вузов. 4-е изд. М.: Энергоатомиздат,1983. 440 с.

5. Брускин Д.Э. Электрические машины: В2-х ч. Ч1: Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа,1987. 319 с.

6. Романычева Э.Т. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1989. 448 с.

7. Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974. 840 с.

8. Сентурия С., Уэдлок Б. Электронные схемы и их применение. М.: Мир, 1977. 600 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(Обязательное)

Настройка и конфигурирование ПЛК в среде программирования CoDeSys

После инсталляции среды CoDeSys следует выполнить инсталляцию Target-файлов. В Target-файлах содержится информация о ресурсах программируемых контроллеров, с которыми работает CoDeSys.

Инсталляция Target-файлов производится при помощи утилиты InstallTarget, устанавливающейся вместе со средой программирования.

Выбор требуемого Target-файла показан на рисунке А.1.

Рисунок А.1. Выбор требуемого Target-файла.

Настраиваем входы и выходы ОВЕН ПЛК-150 в PLC Configurator.

Цифровой вход 0 будет подключен к фотоимпульсному датчику (энкодеру). На аналоговые выходы будет поступать высокий или низкий уровень сигнала, характеризующий увеличение или уменьшение вращения двигателя постоянного тока.

Настройка конфигуратора изображена на рисунке А.2.

Рисунок А.2. Настройка конфигуратора.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(Обязательное)

Разработка программы

Для программирования ОВЕН ПЛК-150 воспользуемся языками SFC, FBDи ST среды программирования CoDeSys.

Текст программы представлен на рисунках Б.1-Б.3.