Разработка аппаратно-программного обеспечения

ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА РФ202

Объект исследования: промышленный робот РФ-202.

Результаты: программа для ЭВМ

Модернизация промышленного робота РФ-202 требуется для расширения возможностей управления, уменьшения габаритов системы управления (СУ), увеличения гибкости системы, упрощения использования оборудования посредством СУ и т.д. Модернизация включает в себя: замену старой СУ; создание простого и многофункционального программного обеспечения (ПО) для СУ [1]; согласование работы новой СУ с оборудованием; обеспечение работы модернизированного оборудования.

Управление перемещениями в ПР осуществляет СУ, путем последовательной выдачи необходимых управляющих команд в соответствии с алгоритмом работы. Сигналы с СУ подаются на электроуправляемые пневмоклапаны манипулятора, которые управляют подачей воздуха к исполнительным модулям манипулятора. Исходя из этого система управления строится на базе ПЭВМ, реализующей алгоритм работы промышленного робота (рис. 1) [2]. Управляющие сигналы от ПЭВМ передаются через контроллер сопряжения (КС) [3] на блок оптронной развязки (БОР) и далее на электромагнитные реле (ЭМР), коммутирующие электрически управляемые пневмоклапаны (ЭУ ПК).

ПЭВМ
ПО
КС
RS232
БОР
ЭМР
ЭУ ПК

Рис. 1. Структурная схема системы управления ПР РФ202

КС реализуется на базе микроконтроллера AT89C51 [4]. Задача КС принять управляющую команду от ПЭВМ и преобразовать ее в команду для соответствующего исполнительного механизма ПР. Так как команды отрабатываются исполнительными органами не мгновенно то для обрабатывания каждой команды необходимо задержка времени от 1 до 3 с, в зависимости от команды. ПЭВМ с КС обмениваются информацией с помощью интерфейса RS232.

Программа для ПЭВМ реализует два режима работы: ручное управление и автоматическое выполнение управляющей программы. Режим ручного управления является наладочным и используется для наладки. В этом режиме оператор выдает на промышленный робот единичные команды, например, подъем колонны, выдвижение руки, зажим схвата и т.д.

Для реализации алгоритма работы СУ используется соответствующее ПО. ПО состоит из двух частей. Первая часть это программа для КС, написанная на языке Assembler и записываемая в микроконтроллер. Главная его функция - обработка приходящей от ПЭВМ информации и формирование сигналов управления для соответствующих исполнительных механизмов ПР.

Вторая часть - программа, написана на языке программирования С++ для ПЭВМ и представляет собой удобный для оператора ПР интерфейс с функциями для программирования работы ПР.

Для передачи команд роботу используется двухбайтовые команды. Первый байт - адрес регистра, которому отправляется информация. Второй байт - передаваемые данные. Это обеспечивает гибкость программы, благодаря которой можно будет использовать данное ПО для управления и другим оборудованием входящим в робототехнологический комплекс.

Каждая команда, управляющей программы промышленного робота, в формируемом оператором списке команд будет отправлена от ПЭВМ в КС в виде двухбайтовой посылки. Например, команда «Колонна вверх» передается в виде "00 05", 00 – это адрес регистра, 05 – команда на подъем колонны. После чего полученная информация обрабатывается в МК и сигналы выставляются на линиях регистра, которые связаны с выходными каналами СУ и далее с исполнительными механизмами оборудования.

В итоге разработанная система позволит управлять промышленным роботом РФ202 с возможностью расширения для управления исполнительными устройствами и связывания МК с ПК или другими управляющими устройствами.

Список литературы

1. Чудов, Д.С. Разработка программного обеспечения для промышленного робота РФ-202 и робототехнического комплекса/ Д.С. Чудов, В.А. Буянова, Н.С. Арсёнов/ Материалы 70-й студенческой научной конференции: [Текст] + [Электронный ресурс]. – Брянск: БГТУ, 2015. – с. 129-131 – Режим доступа: http://www.elibrary.ru.

2. Петрешин Д.И. Механосборочный робототехнологический комплекс/ Д.Н. Финатов, Д.И. Петрешин, Г.В. Горячев/ Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2003. № 1. С. 4-6.

3. Петрешин Д.И. Разработка контроллера сопряжения ПЭВМ-УЧПУ для самообучающейся технологической системы/ Д.И. Петрешин Д.И./Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2010. № 1. С. 63-66.

4. Микроконтроллеры семейства MCS-51, 75с. С.5 [Электронный ресурс]– Режим доступа: http://www.elibrary.ru.

Материал поступил в редколлегию 26.04.2017

УДК 621.9

Т.М. Шилина

Научный руководитель: доцент кафедры «Металлорежущие станки и инструменты», к.т.н., Л.А. Захаров

[email protected]

Наши рекомендации