ISSN 1991-3087

Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-24978 от 05.07.2006 г.

ISSN 1991-3087

Подписной индекс №42457

Периодичность - 1 раз в месяц.

Вид обложки

Адрес редакции: 305008, г.Курск, Бурцевский проезд, д.7.

Тел.: 8-910-740-44-28

E-mail: jurnal@jurnal.org

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика

Комплексная система управления стационарным подвижным объектом, организованная с помощью стандартных аппаратных средств персонального компьютера и среды моделирования MATLAB R2008a

 

Михайленко Ярослав Витальевич,

аспирант,

руководитель группы АСУ Филиала ОАО «ФСК ЕЭС»- МЭС Сибири.

Малеев Андрей Владимирович,

аспирант.

Сибирский федеральный университет.

 

При проектировании сравнительно простых роботизированных комплексов, станков с ЧПУ, раскроечных станов и т.п. возникает потребность в автоматизированной (автоматической) системе управления. На сегодняшний момент существует огромное множество коммерческих систем управления, прецизионных сенсоров перемещения и контроля, решающих практически любые задачи, однако их финансовая и территориальная доступность для индивидуальных авторских проектов невысока.

Разработанная авторами статьи комплексная система управления обладает широкими возможностями, гибкостью управления и может быть реализована практически с минимальными временными и финансовыми затратами.

Рассмотрим практическое применение разработанной системы для управления станком, рабочий инструмент (1) которого перемещается в двух плоскостях (рис. 1).

См. счетчик дизельного топлива .

personalazs.ru

 

Рис. 1- Структурная схема станка.

 

Структурная схема разработанной системы управления (рис. 2), позволяет вместо дорогих серводвигателей и сравнительно маломощных и тихоходных шаговых двигателей использовать обычные двигатели постоянного тока любой мощности, оснащенные моторедукторами. Также отпадает необходимость в применение прецизионной ременной (винтовой) передачи крутящего момента к подвижным элементам станка.

 

Рис. 2 - Структурная схема системы управления.

 

Для перемещения рабочего инструмента станка используются три электродвигателя постоянного тока с редукторной передачей вращающего момента. В среде MATLAB с помощью стандартных операторов инициализируется звуковая карта и на один из выходных каналов поступает сигнал с частотой пропускания одного или нескольких полосовых фильтров. Второй канал звуковой карты формирует сигнал, пропорциональный скорости вращения электродвигателей. Блок управления, в соответствие с управляющими командами от звуковой карты и полосовых фильтров, активирует один или несколько двигателей. Для увеличения точности позиционирования рабочего инструмента блок управления может затормаживать (электрическое торможение в генераторном режиме) или изменять скорость вращения электродвигателей.

Точность позиционирования рабочего инструмента станка контролируется совмещенным с ним манипулятором «мышь», с помощью стандартной процедуры в среде MATLAB. При применении современной лазерной мышки возможно отслеживать перемещения рабочего инструмента со скоростью до 1,5 м/с при погрешности в несколько микрон. При применении обычных оптических «мышей» точность позиционирования составляет 0,1 мм при перемещении в несколько метров. Применение беспроводных мышек очевидно без описания.

Для уменьшения габаритов механизма позиционирования необходимо извлечь электронную «начинку» из оптического манипулятора. При работе в условиях запыленности, манипулятор «мышь» необходимо отдалить от рабочего инструмента посредством штанг, или разместить под рабочей плоскостью станка (рис. 3). В этом случае необходимо минимизировать люфты в соединительных штангах.

Возможно применение обычных механических мышек, в некоторых случаях рекомендуется доработать последние, совместив вращающиеся элементы позиционирования с подвижными компонентами станка.

 

Рис. 3 – Перемещение оптического манипулятора с помощью штанг.

 

Дополнительная информация от рабочего элемента станка (сигнал, пропорциональный давлению на обрабатываемую деталь, температура обрабатываемой поверхности и т.п.) может быть считан средой MATLAB со входов звуковой карты (до 65535 уровней сигнала с частотой до 22 кГц). В среде MATLAB возможно использование также последовательного и (или) параллельного порта.

 При значительных вычислительных мощностях компьютера (оперативная память не менее 1 Гбайт и тактовая частота процессора не ниже 2 Ггц) для управления в реальном времени к рассматриваемой системе управления возможно подключение видеокамеры и параллельная обработка видеоинформации посредством пакета MATLAB.

Применения среды моделирования MATLAB позволяет значительно упростить взаимосвязь внешних сенсоров станка с рассматриваемой системой управления, используя при этом без дополнительных программ сопряжения стандартные интерфейсные компоненты такие как: звуковая карта, манипулятор типа «мышь».

 

Поступила в редакцию 21.05.2009 г.

2006-2018 © Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов.
Все материалы, размещенные на данном сайте, охраняются авторским правом. При использовании материалов сайта активная ссылка на первоисточник обязательна.