亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于PLC的機(jī)械吊臂定位控制設(shè)計(jì)

        2017-09-29 02:35:40姚世選李論仲崇權(quán)
        關(guān)鍵詞:吊臂原點(diǎn)軌跡

        姚世選,李論,仲崇權(quán)

        (1.大連交通大學(xué) 動(dòng)車應(yīng)用與維護(hù)工程學(xué)院,遼寧 大連 116028; 2.大連理工大學(xué) 控制科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧 大連 116024)*

        基于PLC的機(jī)械吊臂定位控制設(shè)計(jì)

        姚世選1,李論1,仲崇權(quán)2

        (1.大連交通大學(xué) 動(dòng)車應(yīng)用與維護(hù)工程學(xué)院,遼寧 大連 116028; 2.大連理工大學(xué) 控制科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧 大連 116024)*

        針對(duì)大型零部件清洗系統(tǒng)中的自動(dòng)機(jī)械吊臂進(jìn)行控制研究,基于PLC控制平臺(tái)由控制單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及顯示平臺(tái)組成.介紹了控制系統(tǒng)的工作原理,建立了機(jī)械吊臂的數(shù)學(xué)模型,對(duì)定位過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行了計(jì)算分析.PLC主要控制機(jī)械吊臂的運(yùn)動(dòng),以工控機(jī)屏幕顯示大型零件清洗狀態(tài)信息和操作控制,文中給出了系統(tǒng)硬件電路和軟件設(shè)計(jì).該系統(tǒng)的機(jī)械吊臂定位精度優(yōu)于1 mm,能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械吊臂懸掛車鉤高速準(zhǔn)確無(wú)誤自動(dòng)裝入清洗室插銷中,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作.

        運(yùn)動(dòng)控制;定位模塊;PLC

        0 引言

        在工業(yè)、國(guó)防、建筑等領(lǐng)域中,時(shí)常會(huì)用到大型的機(jī)械吊臂進(jìn)行物體的轉(zhuǎn)載,例如在搭建橋梁的過(guò)程中對(duì)橋體進(jìn)行對(duì)接,在汽車工業(yè)中需要對(duì)車體進(jìn)行吊裝等.在通常情況下,常常采用人工手動(dòng)的方式進(jìn)行控制,但是隨著近年來(lái)技術(shù)的發(fā)展,在對(duì)待加工件轉(zhuǎn)移的時(shí)間和精度控制等方面,這種方式已經(jīng)不再符合現(xiàn)階段的生產(chǎn)過(guò)程,所以基于PLC控制平臺(tái)搭建的定位模塊很好的滿足了工業(yè)活動(dòng)自動(dòng)化的要求,而且解決了控制模型建立以及精度計(jì)算的難度.

        本文以機(jī)械吊臂為核心的清洗系統(tǒng),解決了由于長(zhǎng)時(shí)間在線路上作業(yè)的大型零部件覆蓋黏著的雜物進(jìn)行清洗效率較低,作業(yè)環(huán)境較差等問(wèn)題.

        1 參數(shù)計(jì)算

        控制電機(jī)的方式選擇位置控制模式,在防止電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的失步、超步和過(guò)沖等現(xiàn)象,電機(jī)的響應(yīng)頻率必須要大于等于所控的脈沖頻率[2- 3]并采用雙梯型曲線模式.由于機(jī)械吊臂需要定位的位置有3個(gè),所以要求精確計(jì)算機(jī)械吊臂每走一個(gè)工步PLC定位模塊發(fā)送的脈沖數(shù)量、最高速度下發(fā)送的脈沖頻率已及加速度的計(jì)算:

        (1)脈沖數(shù)量計(jì)算

        (2)脈沖頻率計(jì)算

        (3)脈沖加速度計(jì)算

        選用PLC內(nèi)部集成運(yùn)動(dòng)控制定位模塊,該定位模塊速度是梯形曲線,為了使運(yùn)動(dòng)過(guò)程更加穩(wěn)定采用的是加速減速同樣的斜率,實(shí)現(xiàn)與 PLC定位模塊的性能更加匹配,可以繪制出速度雙梯形曲線如圖1所示,第二段曲線是降低車鉤入槽速度,使定位更加精確[4- 5].

        圖1 速度雙T型曲線

        2 設(shè)計(jì)方案

        選用MAC1610運(yùn)動(dòng)控制系列PLC為系統(tǒng)主控制器,CPS100為電源模塊,EIO100和EIO160分別是數(shù)字量輸入、輸出模塊,和EA100、EA150組成的模擬量輸入、輸出模塊.機(jī)械部分由機(jī)械吊臂機(jī)構(gòu)、待清洗件支架、清洗室和控制臺(tái)組成.設(shè)計(jì)方案框圖為圖2所示.

        圖2 設(shè)計(jì)方案圖

        3 定位模型

        創(chuàng)建原點(diǎn)位置、清洗位置和取件位置三點(diǎn)定位的示意圖,如圖3所示.

        圖3 定位示意圖

        由圖所示,取件位置和清洗位置分別位于原點(diǎn)位置兩側(cè),依據(jù)機(jī)械臂三軸均可自由移動(dòng),建立以原點(diǎn)位置(即吊鉤所在位置)為模型原點(diǎn)的三維坐標(biāo)系模型,如圖4所示.

        圖4 定位與計(jì)算模型

        原點(diǎn)位置為O點(diǎn),取件位置和清洗位置分別為Q和P點(diǎn),對(duì)應(yīng)Ⅷ和Ⅵ象限.在從O點(diǎn)定位到Q點(diǎn)過(guò)程中,可測(cè)量是OQ和Q點(diǎn)到O點(diǎn)視角α,和X軸方向Q點(diǎn)坐標(biāo)(明確定位量a1).假設(shè)QQ0為OQ在XY坐標(biāo)軸下的投影,c1則為QQ0在Z軸方向的投影;m為伺服驅(qū)動(dòng)器的指令脈沖倍頻,p為電機(jī)每轉(zhuǎn)脈沖數(shù),s為坐標(biāo)間距,L為絲杠螺距,則可以精確定位到Q點(diǎn)的位置:

        從Q點(diǎn)定位到P點(diǎn)在Z軸不變的基礎(chǔ)上建立XY軸坐標(biāo)系模型,如圖5所示.

        圖5 兩點(diǎn)定位模型

        在定位至P點(diǎn)的過(guò)程中,要想計(jì)算Y軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖數(shù),必須知道從Q1點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P1的弧長(zhǎng)l,OQ1和OP1分別為OQ和OP在XY坐標(biāo)面上的投影,選擇最優(yōu)定位路線,即做P1至Y軸的垂直線p相交于M,連接Q1和P1,以Q1P1為一條邊,另一條邊為q使兩邊的夾角等于∠Q1P1O0,q和p相交的點(diǎn)O0即為運(yùn)動(dòng)路徑的圓心,滿足∠O0Q1P1=∠Q1P1O0,并且已知Q和P點(diǎn)的XY軸坐標(biāo),可以計(jì)算出Q1P1的長(zhǎng)度為:

        因?yàn)椤螿1P1O0已知,可以求得運(yùn)動(dòng)路徑所在圓的半徑為:

        進(jìn)而可以得到:

        同理可以求得從P點(diǎn)回到原點(diǎn)的定位路徑.在選擇最優(yōu)轉(zhuǎn)動(dòng)路徑的時(shí)候,由于清洗室的上端安裝有插槽,所以需要考慮到吊銷進(jìn)入插槽中的定位軌跡,圖6為三種不同的入槽角度.

        圖6 旋轉(zhuǎn)角度模型

        通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,在選擇A1A2軌跡進(jìn)行入槽定位比B1B2和C1C2軌跡要穩(wěn)定、準(zhǔn)確,因?yàn)椴宀鄣陌伎谑瞧街泵?,在B1B2和C1C2軌跡中,入槽的角度要小于垂直于凹口入槽的角度,如圖7所示.

        圖7 A1A2軌跡圖

        這樣可以求取三點(diǎn)的定位坐標(biāo)和最優(yōu)軌跡路線,將計(jì)算出來(lái)的脈沖數(shù)寫入PLC定位模塊中進(jìn)行自行尋跡.

        4 主程序設(shè)計(jì)

        清洗系統(tǒng)的流程圖如圖8所示.

        圖8 主程序流程圖

        在主程序中,為了實(shí)現(xiàn)三軸定位精確,使用了大工計(jì)控PLC的運(yùn)動(dòng)控制中相對(duì)定位指令MC_MoveRelative和MC_Stop指令.其中四個(gè)主要參數(shù)是Distance、Velocity、Acceleration和Deceleration[6- 7].為了讓機(jī)械臂定位邏輯正確,添加了VW200和VW201兩個(gè)標(biāo)志位(圖9),根據(jù)數(shù)組關(guān)系確定對(duì)應(yīng)的定位信息.

        前項(xiàng)分別由0至4組成,0代表待命狀態(tài),“1”表示圖4中從O點(diǎn)定位到Q點(diǎn)過(guò)程,“2”表示Q點(diǎn)到P點(diǎn)過(guò)程,“3”表示進(jìn)入清洗室,“4”表示從P點(diǎn)回到O點(diǎn)過(guò)程.后項(xiàng)代表機(jī)械臂XYZ三軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),應(yīng)用Move_W指令,在運(yùn)動(dòng)到指定地點(diǎn)后標(biāo)志位置1,將數(shù)組中對(duì)應(yīng)的數(shù)值移至主程序中,T9是該軸所需的延時(shí),延時(shí)過(guò)后主程序會(huì)自行判斷該行使哪一個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)的參數(shù).

        圖9 VW200、VW201數(shù)組

        上位機(jī)采用Dview組態(tài)軟件進(jìn)行上位機(jī)界面的設(shè)計(jì).與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的方式是通過(guò)以太網(wǎng)線連接[8],上位機(jī)自動(dòng)模式界面圖如圖10所示.

        圖10 上位機(jī)自動(dòng)模式界面

        操作者選擇需要清洗的待加工件號(hào)便可以自動(dòng)清洗,與實(shí)際機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)情況一一對(duì)應(yīng).

        5 結(jié)論

        該清洗系統(tǒng)清洗的速度可以實(shí)現(xiàn)3 min清洗一次,定位精度優(yōu)于1 mm,實(shí)現(xiàn)機(jī)械吊臂懸掛待加工件高速準(zhǔn)確無(wú)誤自動(dòng)裝入清洗室插銷中,降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,滿足清洗時(shí)的安全和高效.

        [1]楊浩.運(yùn)輸組織學(xué)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2004.

        [2]齊占慶,王振臣.電氣控制技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.

        [3]李道霖.電氣控制與PLC原理及應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.

        [4]秦憶.現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1995.

        [5]龍永輝,孫中生.MAC運(yùn)動(dòng)控制器手冊(cè)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2005(7):11- 12.

        [6]吳曉君,楊向明.電氣控制與可編程控制器應(yīng)用[M].北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社,2004.

        [7]G L BATTEN.Programmabe Controllers: hardware software and Application[M].New York:MC Graw-Hill,1994.

        [8]李鴻儒.基于Modbus協(xié)議的PLC遠(yuǎn)程控制[J].電子測(cè)試,2015(7):125- 126,8.

        Positioning Control Design of Manipulator based on PLC

        YAO Shixuan1,LI Lun1,ZHONG Chongquan2

        (1.School of EMU Application & Maintenance Engineering,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China; 2.Insitute of Control Science and Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)

        According to the control of automatic lifting arm in the cleaning system of large parts, the PLC control platform is composed of a control unit, an actuator and a display platform. The working principle of the control system is introduced, the mathematical model of the manipulator is established, and the motion path of the control system is calculated and analyzed. PLC mainly control the movement of the manipulator, the control computer screen display large parts cleaning status information and operation control, the paper gives the system hardware circuit and software design. The system of mechanical lifting arm positioning accuracy is within 1 mm, and it can realize mechanical boom suspension coupler high-speed accurate load automatically cleaning room bolt and realize automatic operation.

        motion control;orientation module;PLC

        1673- 9590(2017)05- 0061- 04

        A

        2016- 07- 18

        國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2015BAF20B02)

        姚世選(1976-),男,副教授,博士,主要從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、智能傳感與機(jī)器人的研究 E-mail:ysx@djtu.edu.cn.

        猜你喜歡
        吊臂原點(diǎn)軌跡
        軌跡
        軌跡
        海洋平臺(tái)起重機(jī)吊臂更換技術(shù)要點(diǎn)
        Book Pilot 飛行選書師,讓書重新回到原點(diǎn)
        重返歷史“原點(diǎn)”的旅程
        軌跡
        起重機(jī)吊臂振動(dòng)模態(tài)的有限元分析
        進(jìn)化的軌跡(一)——進(jìn)化,無(wú)盡的適應(yīng)
        在原點(diǎn)震蕩的擾動(dòng)Schr?dinger-Poisson系統(tǒng)的無(wú)窮多個(gè)解
        關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的不規(guī)則Gabor框架的構(gòu)造
        一本色道88久久加勒比精品| 日韩爱爱网站| 久久久www成人免费无遮挡大片 | 我揉搓少妇好久没做高潮| 日本真人边吃奶边做爽电影| 成全高清在线播放电视剧| 国产熟女亚洲精品麻豆| 国产一区二区三区在线观看蜜桃| 情爱偷拍视频一区二区| 天天弄天天模| 亚洲 日韩 在线精品| 91羞射短视频在线观看 | 久久国产精品国语对白| 波多野结衣不打码视频| 久久久久久久性潮| АⅤ天堂中文在线网| 久久亚洲乱码中文字幕熟女| 少妇中文字幕乱码亚洲影视| 亚洲国产一区二区三区亚瑟| 亚洲区精品久久一区二区三区女同| 日韩精品乱码中文字幕| 国自产精品手机在线观看视频| 色诱久久av| 最新日本免费一区二区三区| 亚洲综合另类小说色区| 又湿又黄裸乳漫画无遮挡网站| 免费无码又爽又刺激又高潮的视频| 国产精品久久婷婷六月丁香| 国产精品9999久久久久仙踪林| 亚洲av成人一区二区三区av| 黑人免费一区二区三区| 91丝袜美腿亚洲一区二区| 色欲人妻综合网| 婷婷一区二区三区在线| 全部亚洲国产一区二区| 国产成人a在线观看视频免费| 欧美专区在线| 国产av一区二区三区狼人香蕉| 欧美a级在线现免费观看| 欧美性猛交xxxx黑人| 午夜日本精品一区二区|