Примеры курсовых работ от Бунько Е. Б. (Степанов)

Посмотреть архив целиком

Министерство Образования Российской Федерации

Московский Государственный Технический Университет

«МАМИ»




Кафедра: «АиПУ »

Факультет: «АиУ»







Курсовая работа


по дисциплине:

«Проектирование систем управления»


Тема: «Разработка микропроцессорной системы управления (МСУ) манипулятором для загрузки деталей на конвейер»








Выполнил студент Степанов А.С. Группа: 9-УИ-7

Руководитель: Бунько Е.Б. /_____________/

Дата: «__» ________ 2006г.

Защита работы с оценкой: _________________

Бунько Е.Б./_____________ /




Москва 2006

Задание на курсовую работу


Выдано студенту: Степанову А.С. Группа: 9-УИ-7


Выдано: «_______________» сентября 2006 г.

Срок сдачи: «____________» декабря 2006 г.


  1. Тема курсовой работы: «Разработка микропроцессорной системы управления (МСУ) манипулятором для загрузки деталей на конвейер.


  1. Исходные данные: Вариант№4

  • Технологическая схема манипулятора для загрузки деталей на конвейер;

  • Датчики и органы управления.

  1. Разработать:

  • Структурную схему МСУ;

  • Первичное описание функционирования объекта в виде графа операций;

  • Промежуточное описание алгоритма управления объектом в виде систем секвенций;

  • Алгоритм управления в виде граф-схемы алгоритмов;

  • Таблицы привязки датчиков и исполнительных механизмов к конкретным портам (входам, выходам) МК;

  • Программу управления в системе команд микроконтроллера МКП-1.

Введение


В данной курсовой работе разрабатывается микропроцессорная система управления (МСУ) объектом, по его технологической схеме. В качестве объекта управления мы рассматриваем технический агрегат – манипулятор для загрузки деталей на конвейер.

Современное оборудование проектируется, как правило, только на микропроцессорной технике, что отображается на методике проектирования. В данной работе рассматривается система управления объектом на базе МКП-1.

Программируемый микроконтроллер типа МКП-1 предназначен для циклового двухпозиционного программного управления манипуляторами и промышленным технологическим оборудованием.

Технологический процесс контролируется датчиками. Сигналы, поступающие от датчиков, обрабатываются микроконтроллером МКП-1 и передаются на исполнительные механизмы.

Конечной целью работы является составление программы управления технологическим процессом в системе команд МКП-1.

В процессе составления программы мы проходим такие этапы проектирования, как первичное описание функционирования объекта в виде параметрического графа операций (ПГО) (этап алгоритмического проектирования); промежуточное описание алгоритма в виде систем секвенций (этап логического проектирования); алгоритм управления в виде граф-схемы алгоритмов.

Рис. 1. Технологическая схема манипулятора для загрузки деталей на конвейер

X- датчики и органы управления;

Y- исполнительные механизмы и органы индикации.


1. ТАБЛИЦЫ ПРИВЯЗКИ ДАТЧИКОВ И ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ К КОНКРЕТНЫМ ПОРТАМ (ВХОДАМ И ВЫХОДАМ) МИКРОКОНТРОЛЛЕРА


Таблица 1. Датчики, органы управления, адреса датчиков.

Х0

датчик общего включения

Е22

Х1

датчик поворота стола вправо

Е23

Х2

датчик движения вниз

Е24

Х3

датчик движения вверх

Е25

Х4

датчик отсутствия детали в схвате

Е26

Х5

датчик поворота стола влево

Е27

Х6

датчик движения конвейера

Е28

Х7

датчик перехода в начальное положение

Е29











Y1

сигнал поворота стола вправо

Z01

Y2

сигнал поворота стола влево

Z02

Y3

сигнал движения руки вниз

Z03

Y4

сигнал движения руки вверх

Z04

Y5

сигнал зажима

Z05

Y6

сигнал разжима

Z06

Y7

сигнал перехода в исходное состояние

Z07

Y8

поворот конвейера

Z08

Таблица 2. Исполнительные механизмы, органы индикации, адреса нагрузок.










2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА МСУ






3. ПЕРВИЧНОЕ ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА В ВИДЕ ГРАФА ОПЕРАЦИЙ (ГО)

Модель основана на использовании математического аппарата Сети Петри. С помощью данного этапа алгоритмического проектирования решаются задачи декомпозиции алгоритма, описания стартовых и наладочных режимов, проверяется корректность синтезированного первичного описания.



Рис. 2. Граф операций работы системы


Таблица 3. Таблица обозначений действий, выполняемых в позициях.

Позиции

Назначение

Р0

Начальная позиция системы

Р1

Поворот стола вправо

Р2

Движение вниз

Р3

Зажим схвата

Р4

Движение вверх

Р5

Поворот стола влево

Р6

Движение вниз

Р7

Разжим схвата

Р8

Движение руки вверх

Р9

Поворот конвейера

Р10

Переход в исходное состояние

Р11

Переход в исходное состояние















4. СИСТЕМА СЕКВЕНЦИЙ, ОПИСЫВАЮЩИХ ГРАФ (ЭТАП ЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ - ЛОГИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ)


На этапе логического проектирования происходит переход от первичного языка описания логического алгоритма к промежуточному языку, который обладает нужными нам положительными свойствами. Этот язык называется язык систем секвенций.

Мы составляем аналитическую форму графа операций в виде системы конъюктивных секвенций, упрощающую переход от первичного графического описания к управляющей программе. При этом в левой части секвенционных операторов содержится конъюкция, состоящая из логических переменных, кодирующих позиции, из которых ведет данный переход и логических переменных, взвешивающих данный переход. В правой части содержится конъюкция, состоящая из логических переменных, кодирующая позиции, в которые ведет данный переход и логических переменных, взвешивающих эти позиции.

Это преобразование соответствует принципу локальности преобразований.


t0: P0٭X0 P0٭P1٭Y1٭Y2

t1: P1٭X1 P1٭P2٭Y3٭Y4

t2: P2٭X2 P2٭P3٭Y5٭Y6

t3: P3 P3٭P4٭Y3٭Y4

t4: P4٭X3 P4٭P5٭Y1٭Y2

t5: P5٭X4٭X5٭X6 P5٭P6٭Y3٭Y4

t6: P6٭X2 P6٭P7٭Y6٭Y5

t7: P7 P7٭P8٭Y3٭Y4

t8: P8٭X3 P8٭P9٭Y8

t9: P9٭X6 P9٭P10٭Y7

t10: P5٭X4٭X6 P5٭P11٭Y7

t11: P11٭X7 P11٭P0

t12: P10٭X7 P10٭P0



5. ГРАФ-СХЕМА АЛГОРИТМА, РЕАЛИЗУЮЩАЯ СИСТЕМУ СЕКВЕНЦИЙ






































да






да

















































6. ПРОГРАММА УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ КОМАНД МКП-1


Адрес

Команда

Описание команды

Действие

Поз.

000

0501

Включение нагрузки Y1

Поворот стола вправо

Р1

001

0422

Проверка датчика X0 по адресу Е22 на наличие сигнала



002

0503

Включение нагрузки Y3

Движение робота вниз

Р2

003

0423

Проверка датчика X1 по адресу Е23 на наличие сигнала



004

0505

Включение нагрузки Y5

Зажим схвата робота

Р3

005

0706

Выдержка времени τ1 0,7сек = 06



006

0603

Выключение нагрузки Y3



007

0504

Включение нагрузки Y4

Движение робота вверх

Р4

008

0425

Проверка датчика X3 по адресу Е25 на наличие сигнала



009

0601

Выключение нагрузки Y1



00B

0502

Включение нагрузки Y2

Поворот стола влево

Р5

00C

0326

Проверка датчика X4 по адресу Е26 на отсутствие сигнала

Проверка наличия детали в схвате


00D

0А1С

Переход на адрес 01С, если БУ=1



00E

0428

Проверка датчика X6 по адресу Е28 на наличие сигнала

Проверка передвижения конвейера


00F

0В1С

Переход на адрес 01С, если БУ=0



010

0427

Проверка датчика X5 по адресу Е27 на наличие сигнала

Проверка поворота стола влево


011

0503

Включение нагрузки Y3

Движение руки вниз

Р6

012

0604

Выключение нагрузки Y4



013

0424

Проверка датчика X2 по адресу Е24 на наличие сигнала



014

0506

Включение нагрузки Y6

Разжим схвата робота

Р7

015

0605

Выключение нагрузки Y5



016

0706

Выдержка времени τ2 0,7сек = 06



017

0603

Выключение нагрузки Y3



018

0504

Включение нагрузки Y4

Движение руки вверх

Р8

019

0425

Проверка датчика X3 по адресу Е25 на наличие сигнала



01А

0508

Включение нагрузки Y8

Поворот конвейера

Р9

01В

0428

Проверка датчика S6 по адресу Е28 на наличие сигнала



01С

0507

Включение нагрузки Y7

Переход в исх. сост.

Р10,Р11

01D

0429

Проверка датчика X7 по адресу Е29 на наличие сигнала



01Е

0900

Безусловный переход на адрес 000









Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.