Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тольяттинский государственный университет

Учебное пособие для студентов 4 курса специальности 220402 «Роботы и робототехнические системы» по дисциплине «Управление роботами и робототехническими системами»:

«Методика разработки архитектуры системы управления»

/на примере СУ ГАК мехобработки деталей типа “вал шестерня”/

Тольятти 2009

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ	3
1. Структура ГАК.	4
2. Декомпозиция задачи .	6
2.1 Входные данные для системы управления второго уровня.	8
2.2 Выходные данные для системы управления второго уровня.	9
3. Методика разработки архитектуры системы управления.	11
3.1 Выбор программируемого логического контроллера.	12
3.2 Конфигурирование ПЛК на примере ПЛК SIMATIC S7-300.	26
3.3 Выбор датчиков.	31
3.4 Выбор промышленных сетей.	42
3.5 Выбор сетевых компонентов.	50
3.6 Организация сетевых переходов.	55
3.7 Выбор оборудования для реализации третьего уровня управления.	62
3.8 Построение архитектуры системы управления.	64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	65
Список использованной литературы	66
ПРИЛОЖЕНИЯ	67

Введение

Современная конкурентная экономика и открытый рынок, перспективы вступления России в ВТО и снятие в связи с этим ряда ограничений на торговлю ставят перед отечественными предприятиями чрезвычайно сложные задачи. Недостаток опыта конкурентной борьбы на мировом рынке, техническая и технологическая отсталость целого ряда отраслей, ограниченный доступ к ресурсам, в первую очередь, финансовым, несовершенство законодательства и локальные нерыночные факторы, негативно влияющие на производство, требуют неотложных мер по внедрению самых передовых технологий.

Широкое применение средств автоматизации производственных процессов, напрямую влияющее на сокращение издержек и повышение качества продукции, становится главным фактором развития российского промышленного производства.

Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) объединяют различные объекты и устройства, локальные и удаленные, в единый комплекс и позволяют контролировать и программировать их работу как в целом, так и по отдельности с помощью SCADA или других систем. Этим обеспечивается максимальная эффективность и безопасность производства, возможность оперативной наладки и переналадки.

1. Структура гак

Исследуемый объект управления – сложная система взаимосвязанного между собой основного и вспомогательного технологического оборудования. Структура ГАК приведена рис. 1.

Рис. 1 Структура ГАК

На данном участке промышленные роботы Р1 и Р2 (KR16 L6 K-CR) осуществляют разгрузку/загрузку основного технологического оборудования, а также разгружают позицию входа и загружают позицию выхода.

Используемые обозначения:

С₁ – центровально-подрезной станок 2А911 осуществляет операцию 005 технологического процесса обработки детали: подрезка торцов и зацентровка с двух сторон.

С₂ – токарный патронно-центровой станок с ЧПУ 200НТ осуществляет операции 010-015: черновое точение.

С₃ – токарный патронно-центровой станок с ЧПУ повышенной точности ИТ-42 осуществляет операции 020-025: чистовое точение.

С₄ – фрезерный станок с ЧПУ EcoMill 350 осуществляет операцию 030: фрезерование паза.

С₅, С₆ - универсальные зубофрезерные станки с ЧПУ ВСН-332CNC2 выполняют операцию 035: фрезерование зубьев шестерни.

Диаграммы работы данного участка представлена на рисунках 2, 3, 4.

Рис. 2. Диаграмма входа в цикл.

Рис. 3 Диаграмма цикла.

Рис. 4 Диаграмма выхода из цикла.