STEROWANIE ROBOTÓW
PRZEMYSA
OWYCH
5.1. Zadania układów sterowania
1. Reagowanie na działalność operatora
2. Sterowanie w osiach dyskretnych
3. Sterowanie w osiach pozycjonowanych płynnie
4. Sterowanie wejść i wyjść technologicznych
5. Ustalanie kolejności dalszego działania
Metody programowania robotów przemysłowych
On-line Off-line
(na stanowisku pracy robota) (poza stanowiskiem pracy robota)
Programowanie za pomocÄ… tekstowych
języków programowania
Programowanie Programowanie
ręczne przez nauczanie
Programowanie Programowanie
dyskretne ciągłe
Rys. 5.1. Klasyfikacja metod programowania robotów przemysłowych
Rys. 5.2. Regulacja położenia w zadaniu
przestawiania: 1 - z przeregulowaniem, 2 - bez
przeregulowania, , " - skok zadanej wartości
"xz
"
"
położenia, x(t) - zmiany położenia, tr1 , tr2 - czasy
regulacji, µs - odchyÅ‚ka statyczna regulacji
µ
µ
µ
położenia
Rys. 5.3. Regulacja położenia w przypadku
nadążania: xz(t)  położenie zadane, xi(t) 
poÅ‚ożenie istniejÄ…ce, µ odchyÅ‚ka regulacji
µ(t) -
µ
µ
OÅ› 2
d 2
a2 2
2,1
f
e
c
b2 2
b2
g
1
1,2
a2
OÅ› 1
Rys 5.4. Przestrzeń robocza robota kartezjańskiego o dwóch osiach
i dwóch zaprogramowanych punktach na każdej z osi
Układy sterowania robotów
Układy sterowania robotów
5.2. Klasyfikacja
Sterowanie
Sterowanie Sterowanie
układów sterowania
teleoperatorów
sekwencyjne numeryczne
Hard`- Mikropro-
Obsługa
Przekaz
ni
Obsługa
PLC
warowe cesorowe
Programowani
kowe
Programowanie
e
Obsługa ręczna
Programowanie ręczne
Programowanie PTP
Programowanie CP
Zadania
Zadania
Sterowanie
Sterowanie
Sterowanie w osiach
dyskretnych
Pozycjonowanie w osiach
serwonapędowych
Koordynacja pracy
serwonapędów
Sprawdzanie stanu wejść
technologicznych
Sterowanie wyjściami
technologicznymi
Możliwości rozgałęzień
programu pracy
5.3. Układy sterowania teleoperatorów
Układy sterowania teleoperatorów, w których człowiek stanowi jeden z
elementów procesu sterowania, ze względu na sposób realizacji
zamierzeń operatora można sklasyfikować na:
- przyciskowe,
- kopiujÄ…ce zadawanÄ… pozycjÄ™,
- kopiujące zadawaną pozycję z siłowym sprzężeniem zwrotnym,
- bioelektryczne.
5.4. Programowalne sterowniki logiczne PLC
Silniki
skokowe
Komputer
centralny
Układ sterowania
numerycznego
Moduł sterowania
Inne PLC
silnikami
skokowymi
Interfejs
~
= CD
komunikacyjny
Moduł wyjść
Moduł wyjść
analogowych
Moduł wyjść
analogowych stało-
zmienno-
cyfrowych
prÄ…dowych
prÄ…dowych
Procesor
Magistrala systemowa
logiczny
Moduł wejść
Moduł wejść
analogowych Moduł wejść
Krok
Instrukcje
analogowych
zmienno- cyfrowych
stało-
prÄ…dowych
prÄ…dowych
Pamięć
programu
~ CD
=
Interfejs
programatora
Rys. 5.6. Struktura sterownika PLC
Programator
PLC
Norma dopuszcza i formalizuje pięć sposobów opisu programu:
- lista instrukcji (ang. IL - Instruction List),
- tekst strukturalny (ang. ST - Structured Text),
- schemat zestykowy (ang. LD - Ladder Diagram),
- funkcjonalny schemat blokowy (ang. FBD - Fuction Block Diagram),
- schemat sekwencji funkcji (ang. SFC - Sequntial Function Chart).
Pozycja
6
bazowa
3
K2
K1
M1
K5
M2
Chwytak
M3
1 4
2 5
K8
K9
Przedmiot
1
K4
K3
K6
K7
Paleta 2
Paleta 1
Rys. 5.7. Schemat działania robota bramowego liniowego
Pozycja
6
bazowa
3
K2
K1
M1
K5
M2
Chwytak
M3
1 4
2 5
K8
K9
Przedmiot
1
K4
K3
Oznaczenie Oznaczenie Funkcja
K6 K7
Paleta 2
Paleta 1
urządzenia styków
S1 S11, S12 Stycznik włączający silnik M1 do przesuwu w prawo
S2 S21, S22 Stycznik włączający silnik M1 do przesuwu w lewo
S3 S31, S32 Stycznik włączający silnik M2 do opuszczenia chwytaka
S4 S41, S42 Stycznik włączający silnik M2 do podniesienia chwytaka
S5 S51 Stycznik włączający silnik M3 do zamknięcia chwytaka
S6 S61 Stycznik włączający silnik M3 do otwarcia chwytaka
K1 K11, K12 A
ącznik określający położenie wózka w pozycji lewo
K2 K21, K22 A
ącznik określający położenie wózka w pozycji prawo
K3 K31, K32 A
ącznik określający położenie kolumny w pozycji dół nad paletą nr 1
K4 K41, K42 A
ącznik określający położenie kolumny w pozycji dół nad paletą nr 2
K5 K51, K52 A
ącznik określający położenie kolumny w pozycji na górze
K6 K61 A
ącznik określającego obecność przedmiotu na palecie nr 1
K7 K71 A
ącznik określający obecność przedmiotu na palecie nr 2
K8 K81, K82, K83 A
ącznik określający stan chwytaka (otwarty)
K9 K91, K92, K93 A
ącznik określający stan chwytaka (zamknięty)
K11 K61 K81 K51
Linie (1, 2, 3)
1
S3
K31 K41 S42
S31
Jeżeli (K11 i K61 i K81 i K51 lub
2
S31 lub K21 i K91 i nie K71 i nie
K51) i nie K31 i nie K41 i nie S42 to
3
S3
K21 K91 K71 K51
S5
S61 K92
K31
4
Linia (4)
Jeżeli K31 i nie S61 i nie K92 to S5
K32 K92
5
S4
K52 S32
S41
Linie (5, 6, 7)
6
Jeżeli (K32 i K92 lub S41 lub K52 i
7
S32) i nie K52 i nie S32 to S4
K52 S32
K11 K93
8
Linie (8, 9)
S1
S22 K22
S11
9 Jeżeli (K11 i K93) lub S11) i nie S22
i nie K22 to S1
S6
S51 K82
K42
10
Linia (10)
Jeżeli K42 i nie S51 i nie K82 to S6
S2
S21 S12 K12
11
Linie (11 i 12)
12
Jeżeli (S21 lub K21 i K83) i nie S12 i
K21 K83
nie K12 to S2
PAMI
Ć PROGRAMU
S11 S1
I01
O01
S12 S2
I02
O02
S21 S3
I03
O03
S22 S4
I04
O04
S31 S5
Instrukcje
I05
O05
S32 S6
I06
O06
S41
I07
O07
S42
I08
O08
S51
I09
O09
S61
I10
O10
K11
I11
O11
K12
I12
O12
K21
I13
O13
K22
I14
O14
K31
I15
O15
PROCESOR
K32
I16
O16
K41
I17
O17
K42
I18
O18
K51
I19
O19
K52
I20
O20
K61
I21
O21
K71
I22
O22
K81
I23
O23
K82
I24
O24
K83
I25
O25
K91
I26
O26
K92
I27
O27
K93
I28
O28
Inn
Onn
I wejście (Input),
O wyjście (Output).
oraz symbole operacji logicznych:
· dziaÅ‚anie typu i,
+ działanie typu lub,
/ negacja,
( ) nawiasy,
= wykonanie.
Jeżeli (K11 i K61 i K81 i K51 lub S31
(I11·I21·I23·I19+I05)+(I13·I26·/I22·/I19)·/I
lub K21 i K91 i nie K71 i nie K51) i
15·/I17·I08 = O03
nie K31 i nie K41 i nie S42 to S3
I15·/I10·/I27 = O05
Jeżeli K31 i nie S61 i nie K92 to S5
Jeżeli (K32 i K92 lub S41 lub K52 i
S32) i nie K52 i nie S32 to S4
(I16·I27+I07+I20·I06)·/I20·/I06 = O04
Jeżeli (K11 i K93) lub S11) i nie S22 i
(I11·I28+I01)·/I04·/I14 = O01
nie K22 to S1
I18·/I09·/I24 = O06
Jeżeli K42 i nie S51 i nie K82 to S6
(I03+I13·I25)·/I02·/I12 = O02
Jeżeli (S21 lub K21 i K83) i nie S12 i nie
K12 to S2
C
1
5.5. Układy sterowania
e
Procesor centralny
9
numerycznego komputerowego
n
Pakiety wejść i wyjść
t dwustanowych
2 r
Pamięć
a
RAM + EPROM
l
n 10
Pakiety wejść i wyjść
3
analogowych
a
Pakiet kontroli - 10V + 10V
m
a
4
11
Sterownik pamięci g
Pakiety wejść i wyjść
dyskowych
i
cyfrowych
s
5
t
Interfejs komunikacji
12
Procesor sterowania
z innym komputerami
r
ruchami w osiach
lub układami
pozycjonowanych
a
sterowania
płynnie (Interpolator)
l
a
6
Procesor PLC
13
Sterowniki
s
serwonapędów
y
7
s
Interfejs programatora
t
e
Rys. 5.10. Architektura
14
m
Sterowniki
8
napędów z silnikami
wielomikroprocesorowych układów
o
Sterownik ręczny
skokowymi
w
sterowania robotów przemysłowych
(Panel programatora)
a
5.6. Programowanie robotów przez nauczanie
5.7. Programowanie robotów off-line
5.8. Symulatory robotów przemysłowych
5.9. Sterowanie autonomicznych robotów mobilnych