РЕФЕРАТ
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ
ВВЕДЕНИЕ
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Система позиционирования
1.1 Роботы-манипуляторы
2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Общее описание комплекса
2.2 Расчет и выбор шагового привода для манипулятора
2.3 Выбор основных компонентов
2.4 Программирование и пусконаладка системы позиционирования рабочих
органов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИК
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Сегодня Нижнетагильский технологический институт (филиал) Уральского федерального университета - крупное многопрофильное высшее учебное заведение Нижнего Тагила, один из ведущих научных центров Среднего Урал, осуществляющий подготовку высококвалифицированных специалистов в области промышленной автоматизации.
Подготовка востребованных на рынке труда специалистов требует наличие в образовательном учреждении учебно-лабораторного оборудования, на котором студенты будут отрабатывать практические навыки.
Вопрос автоматизации технологических процессов набирает всю большую актуальность. Разобраться во множестве имеющихся технологических средств для автоматизации технологических процессов подчас очень трудно. К тому же постоянно появляются и обновляются уже имеющиеся средства автоматики, что приводит к необходимости постоянного «следования» за технологическим прогрессом людей, проводящих монтаж и эксплуатацию данного оборудования. Поэтому очень остро встаёт вопрос о необходимости воспитания высококвалифицированных кадров, которые бы могли свободно ориентироваться не только в основах теории систем автоматического регулирования, но и иметь необходимые практические навыки и знания в таких сложных дисциплинах, как электротехника и электроника, программирование контроллеров и микроконтроллеров, микропроцессорная техника.
Целью данной выпускной квалификационной работы является проектирование и реализация аппаратной и программной части учебно-лабораторного комплекса по мехатронике и робототехнике.
Результатом данной работы должен стать учебно-лабораторный комплекс, функционирующий в соответствии с техническим заданием.
Объект исследования - процесс изучения мехатроники и робототехники.
Предмет исследования - учебно-лабораторный комплекс системы управления движением.
Задачи:
• выбрать комплектующие;
• произвести монтаж и наладку оборудования;
• произвести настройку сетей передачи данных Profibus, Profinet и Ethernet.
• изучить системы управления движением рабочих органов;
• написать программу, демонстрирующую работу стенда.
Практическая значимость работы заключается в том, что созданный учебнолабораторный комплекс будет использоваться для отработки студентами навыков настройки систем управления движением рабочих органов.
Теоретическая значимость - на базе данного комплекса можно будет изучать и разрабатывать системы позиционирования.
Результатом данной работы стала разработка учебно-лабораторного комплекса, позволяющего отрабатывать навыки настройки систем управления движением рабочих органов мехатронных и робототехнических систем.
Комплекс состоит из двух основных единиц, объединенных единой системой измерения и управления:
• модуль линейного перемещения с ременной передачей на базе электропривода переменного тока;
• робот-манипулятор на базе шаговых электродвигателей.
На разработанном стенде возможно изучение следующих тем:
• подключение ПЛК и преобразователя частоты;
• программирование ПЛК;
• обработка сигналов с аналоговых датчиков и абсолютных энкодеров;
• настройка сетей передачи данных Profibus, Profinet и Ethernet;
• пусконаладка электропривода переменного тока;
• настройка регулятора положения;
• управление движением (motion control) рабочих органов;
• формирование периодических высокочастотных либо ШИМ сигналов на выходах ПЛК;
• программирование робота-манипулятора;
• комплексная пусконаладка и поиск неисправностей мехатронных и робототехнических систем;
• разработка человеко-машинного интерфейса.
Применение специализированного учебно-лабораторного комплекса в учебном процессе позволит повысить качество подготовки специалистов.
