ESP pytania i odpowiedzi

L1

1. Architektura sprzętowa sterownika PLC.

Sterownik kompaktowy

Sterownik modułowy

Sterownik rozproszony poszczególne komponenty sterownika połączone są z sobą siecią komunikacyjną np ProfiBus, ProfiNet, Ehernet.,InterBus

zasilacz ,CPU, karty rozszerzeń (wejścia analogowe , cyfrowe wyjścia analogowo cyfrowe)

2. Algorytm działania sterownika PLC.

Cykl i tryby pracy sterownika Sterownik PLC pracuje w trybie szeregowo cyklicznym, jest to wspólna cecha wszystkich tego typu urządzeń. Podczas jednego cyklu następuje po sobie kilka charakterystycznych etapów

- Inicjalizacja sterownika

-Odczyt sygnałów wejściowych sterownika

-Wykonanie programu użytkownika

-Autodiagnostyka

- Obsługa komunikacji

-Zapis sygnałów wyjściowych sterownika

1) Inicjalizacja sterownika – jest to faza kontrolna następująca po każdym ponownym uruchomieniu sterownika, podczas niej następuje sprawdzenie poprawności działania.

2) Odczyt sygnałów wejściowych sterownika – pierwszym elementem pętli jest odczyt i zapis stanów wszystkich urządzeń wejściowych. Jeżeli stan zmieni się w trakcie wykonywania programu, zmiana na wyjściu będzie możliwa w kolejnej pętli.

3) Wykonanie programu użytkownika – jest to faza realizacji programu wgranego do sterownika. Program realizowany jest linia po linii a stany poszczególnych wyjść są zapisywane w pamięci.

4) Zapis sygnałów wyjściowych sterownika – następuje przekazanie stanów wyjściowych zapisanych w pamięci do odpowiednich portów sterownika i ustawienie ich odpowiednich stanów.

5) Obsługa komunikacji – jeżeli sterownik podłączony jest do sieci z innymi sterownikami i komputerami następuje przekazanie i odbiór informacji a także ewentualna aktualizacja programu.

6) Autodiagnostyka – jest ostatnią fazą podczas, której zbierane są raporty o błędach, stanie baterii podtrzymującej pamięć, zasilaniu, połączeniach itp. W razie pojawienia się krytycznego błędu praca sterownika zostanie zatrzymana

3. Przemysłowe standardy komunikacji – ProfiBus, ProfiNet, Ehernet.

Profibus – standard sieci przemysłowej czasu rzeczywistego. W sieci może być do 127 sterowników. Rozległość sieci zależy od zastosowanego medium transmisji. Profibus może pracować z następującymi prędkościami transmisji:

ProfiBus jest siecią deterministyczną. Komunikacja odbywa się na zasadziemaster/slave lub master/master.

W standardzie Profibus FMS są dostępne usługi warstwy 2 i 7 modelu ISO/OSI. Warstwa 2 zapewnia komunikację na poziomie telegramów z potwierdzeniem i bez potwierdzenia typu Broadcast. Poziom 7 zapewnia komunikację na poziomie zmiennych. Sterownik udostępnia szereg zmiennych, stringów, tablic, rekordówpodając ich nazwę. Inne sterowniki mogą czytać lub pisać te zmienne w zależności od ustawionych praw. Możliwa jest również kontrola programów na sterowaniu (sterowanie, zatrzymanie, restart itp.). Istnieje ponadto Profibus DP. Jest to transmisja służąca do bardzo szybkiej obsługi zdecentralizowanych urządzeń we/wy. Sterownik przez cały czas odpytuje lokalne sterowniki we/wy.

Profinet

PROFInet jest nowoczesnym standardem przemysłowym opracowanym przez PROFIBUS International do budowy zintegrowanych i zwartych systemów automatyki, opartym na sieci Industrial Ethernet. PROFInet pozwala na integrację w jednej sieci prostych urzą- dzeń polowych oraz aplikacji krytycznych czasowo. System PROFInet umożliwia również budowę rozproszonych systemów automatyki opartych na modelu komponentów

Ethernet – technika, w której zawarte są standardy wykorzystywane w budowie głównie lokalnych sieci komputerowych. Obejmuje ona specyfikację przewodóworaz przesyłanych nimi sygnałów. Ethernet opisuje również format ramek i protokoły z dwóch najniższych warstw Modelu OSI. Jego specyfikacja została podana w standardzie IEEE 802.

Ethernet jest najpopularniejszym standardem w sieciach lokalnych. Inne wykorzystywane specyfikacje to Token Ring, FDDI czy Arcnet.

Ethernet został opracowany przez Roberta Metcalfe'a w Xerox PARC czyli ośrodku badawczym firmy Xerox i opublikowany w roku 1976. Bazuje na idei węzłów podłączonych do wspólnego medium i wysyłających i odbierających za jego pomocą specjalne komunikaty (ramki). Wszystkie węzły posiadają niepowtarzalny adres MAC.

4. Języki programowania sterowników PLC.

Język ST (ang. Structured Text – Tekst strukturalny), który jest odpowiednikiem języka algorytmicznego wysokiego poziomu, zawierającego struktury programowe i polecenia podobne do występujących w językach typu PASCAL lub C. Języki graficzne:

• Język LD (ang. Ladder Diagram – Schemat drabinkowy), podobny do stykowych obwodów przekaźnikowych, w którym oprócz symboli styków, cewek i połączeń między nimi, dopuszcza się także użycie funkcji (np. arytmetycznych, logicznych, porównań, relacji) oraz bloków funkcjonalnych (np. przerzutniki, czasomierze, liczniki).

• Język FBD (ang. Function Block Diagram – Funkcjonalny schemat blokowy), będący odpowiednikiem schematu przepływu sygnału dla obwodów logicznych przedstawionych w formie połączonych bramek logicznych oraz funkcji i bloków funkcjonalnych, takich jak w języku LD.

5. Napisać prosty program sterujący z zastosowaniem instrukcji języka drabinkowego tj. cewki i styczniki.

L2

1. Obliczyć manewrowość i ruchliwość robota ABB używanego w trakcie zajęć,

2. Wymienić i scharakteryzować rodzaje narzędzi możliwych do zamontowania w kiści robota,

chwytak , głowica laserowe , głowica spawalnicza . zgrzewarka punktowa, kamera pomiarowa itp

3. Budowa i zasada działania silnika typu serwo,

Serwonapędy to podstawowe układy wykonawcze stosowane w automatyka przemysłowa, które służą do realizowania ruchów obrotowych, liniowych.

Serwonapedy, dzięki pracy w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego, są stosowane wszędzie tam, gdzie potrzebna jest duża dynamika ruchu, pozycjonowanie, praca na bardzo małych prędkościach, bardzo duże dokładności regulacyjne, precyzyjne przemieszczanie z pozycji A do B.

Jest to zamkniety układ regulacji, w którego skład wchodzi:
1. Urzadzenie wykonawcze np. silnik (serwonapęd)
2. Regulator/sterownik – realizujacy określony algorytm np. algorytm PID (sterownik serwosilnika)
3. Element sprzężenia zwrotnego – służący do odczytu aktualnej pozycji elementu wykonawczego (silnika) – zazwyczaj jest to enkoder, rezolwer lub tachometr.

Zadaniem sterownika/regulatora jest tak wysterować silnikiem, na podstawie  danych z np. enkodera, by uzyskac wymagany efekt – np. przemieszczenie wału silnika o konkretny kąt, uzyskanie zadanej liczby obrotów lub prędkości wału silnika.

W zależności od zastosowanej metody algorytmu regulacji, silnik może utrzymywać zadaną pozycję lub predkość obrotową niezależnie od zakłóceń (np. obciążenie wału silnika, spadek napięcia zasilania).

Silnik, który wchodzi w skład serwonapędu jest to najczęściej  bezszczotkowy silnik synchroniczny AC z magnesami trwałymi na wirniku, z wbudowanym elementem sprzężenia zwrotnego (np. enkoderem, tachometrem).Silniki o większych mocach są często dodatkowo wyposażane w układy hamulca (np. elektromagnetycznego).

4. Wymienić i opisać podstawowe instrukcje pozycjonowania,

5. Co to jest interpolacja i jakie są jej rodzaje,

Automatyczny ruch między nauczonymi punktami w przestrzeni roboczej realizowany jest za pomocą komend ruchu. Rodzaj ruchu miedzy dwoma punktami wynika z przyjętej strategii zwanej interpolacją trajektorii. Podstawowe rodzaje interpolacji ruchu końcówki w przestrzeni zadania:

• Ruch od punktu do punktu (Point to Point) – końcówka jest prowadzona wzdłuŜ najszybszej ścieŜki łączącej oba punkty,

• Ruch liniowy – końcówka jest prowadzona wzdłuŜ prostej łączącej oba punkty w przestrzeni zadania,

• Interpolacja typu kołowego - końcówka jest prowadzona wzdłuŜ łuku okręgu łączącego oba punkty w przestrzeni zadania.

6. Wymienić rodzaje chwytaków wraz z podziałem ze względu na sposób uchwycenia przedmiotu.

Zadania chwytaka

Podział chwytaków

Nożycowy

 

Szczypcowy

 

Imadłowy

 

Opasujący

z końcówkami:

Siłowe

 

Kształtowe

 

Siłowo-kształtowe

-

L3

1) Wymienić zadania, które można zrealizować przy użyciu systemów wizji maszynowej.

Systemy wizyjne są środkami automatyzacji dążącymi do zastępowania wykonywanych

przez pracowników operacji kontrolnych i pomiarowych na realizowane przy pomocy kamer i

obróbki obrazu. Możliwość skrócenia czasu trwania procesu i podniesienia jakości produkcji

sprawia, że są szeroko stosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Podstawowymi zadaniami

wykonywanymi technikami wizji maszynowej są:

 Lokalizacja – znalezienie oraz określenie położenia i orientacji w przestrzeni

elementów, które zostają następnie przenoszone przez manipulatory,

 Pomiar – ustalenie fizycznych wymiarów badanego przedmiotu, długości, średnicy,

pola powierzchni, objętości, promieni krzywizny,

 Kontrola – sprawdzenie poprawności procesu montażu, pakowania, weryfikacja

obecności niezbędnych elementów,

 Identyfikacja – odczytywanie kodów, cyfr i ciągów znaków, w celu rozpoznania

produktu lub weryfikacji znakowania.

2) Omówić rodzaje kamer stosowanych w przemysłowych systemach wizyjnych.

W zastosowaniach przemysłowych używane są, w zależności od wymagań, różne typy

kamer. Do wykonywania ściśle określonego zadania, jak segregowanie względem koloru, bądź

odczytywanie ciągu znaków stosuje się wyspecjalizowane czujniki wizyjne. Dzięki temu, że

wykonują tylko jeden typ operacji, ich obsługa jest prosta. W zagadnieniach bardziej

rozbudowanych stosuje się inteligentne kamery przemysłowe. Posiadają one wbudowany

komputer, który można zaprogramować do wykonywania zaplanowanych działań. Najbardziej

wymagające zadania wymagają przetwarzania dużych ilości danych na zewnętrznym

komputerze połączonym z kamerą strumieniową, przesyłającą obraz w czasie rzeczywistym.

Do przeprowadzania obliczeń w systemach fotogrametrycznych wystarczającym modelem

jest model kamery otworkowej, zaprezentowany na rys. 1. Obiektyw ma postać pojedynczej

soczewki skupiającej, której punkt O jest środkiem układu współrzędnych kamery. Jedynymi

parametrami wymaganymi do opisu układu jest ogniskowa f oraz odległość soczewki od

płaszczyzny matrycy światłoczułej b. Najczęściej fotografowane obiekty znajdują się w

odległości znacznie większej od ogniskowej kamery, przez co odległość b dąży do f. Wielkości

powiązane są równaniem soczewki (wzór 1.1).

Do geometrycznego śledzenia promieni model upraszcza się jeszcze bardziej, do postaci

jak na rys. 1b. Obraz rzutowany jest na umowną płaszczyznę położoną w odległości ogniskowej

od obiektywu. Nie uwzględnia się w nim odwrócenia obrazu oraz położenia sensora, do opisu

niezbędny jest tylko jeden parametr. Model kamery otworkowej pozwala przeliczać

współrzędne rzeczywiste na współrzędne punktów rzutowanych na płaszczyznę obrazowania.

Dowolny punkt sceny określony w układzie współrzędnych kamery zostaje rzutowany na punkt

na obrazie płaskim w sposób przedstawiony na rys. 2.

3) Przedstawić model kamery otworkowej.

4) Omówić przestrzeń roboczą kamery.

Przestrzeń robocza kamery, w której zawierają się punkty mogące zostać rzutowane na

płaszczyznę obrazu ma kształt ściętego ostrosłupa

Jego geometria jest zdeterminowana przez ogniskową obiektywu i wymiary sensora

kamery. Interesującym parametrem jest pole widzenia w płaszczyźnie odległej od kamery o

zadaną wartość. Posługując się proporcją z równania 1.2, podstawiając za u szerokość, za v

wysokość matrycy CCD, można określić pole widzenia FOV (ang. Field Of View).

Obraz zapisany w postaci cyfrowej jest podzielony na elementy, piksele, które odpowiadają

częściom sensora kamery. Liczba pikseli w pionie i poziomie nazywana jest rozdzielczością

obrazu. Rozdzielczością obiektu jest fizyczny wymiar na badanym przedmiocie

odpowiadający jednemu pikselowi na obrazie. Dana jest ona wzorem:

gdzie:

Xmaks, Ymaks – wymiary pola widzenia kanery w rozpatrywanej płaszczyźnie,

nU, nV – liczba pikseli obrazu odpowiednio w wierszach i kolumnach.

Rozdzielczość obiektów w danej płaszczyźnie pozwala w prosty sposób przeliczać

jednostki obrazu, piksele na jednostki rzeczywiste, milimetry według wzoru

gdzie:

x, y [mm]– współrzędne rzeczywiste w rozpatrywanej płaszczyźnie,

u, v [px] – współrzędne w płaszczyźnie obrazu.

Przemysłowe systemy wizyjne posługują się zwykle obrazami w odcieniach szarości.

Obraz ma postać macierzy, w której każda komórka przechowuje liczbę od 0 do 255, przy czym 0 odpowiada czerni, a 255 bieli. Przykładowy obraz przedstawia rys. 4.

5) Jaka jest różnica między rozdzielczością kamery, a rozdzielczością obiektu?

6) Omówić techniki filtrowania obrazu

Obraz jest przetwarzany w celu określenia kluczowych obserwowanych obiektów. Obraz

może wymagać wstępnego filtrowania w celu poprawy jego przydatności w zadaniu. Może

ono polegać na korekcie jasności i kontrastu, usunięciu szumu, uwydatnieniu krawędzi, lub

usunięciu nadmiarowych informacji. Często stosowanym zabiegiem jest binaryzacja, która

polega na przekształcenie obrazu w odcieniach szarości na obraz czarno-biały, w którym

piksele przyjmują wyłącznie wartości 0 i 1. Jest to podejście wystarczające do wykrywania

jasnych obiektów na ciemnym tle i odwrotnie. Zwykle analizie nie musi być poddawany cały

obraz, a jedynie jego fragment. Wybór obszaru, w którym znajdują się kluczowe dla analizy

elementy, (ang. Region of Interest, ROI) ogranicza ilość koniecznych do wykonania obliczeń

Zastosowanie filtrów w przetwarzaniu obrazów oznacza, że do obliczenia nowej wartości punktu brane są pod uwagę wartości punktów z jego otoczenia. Każdy piksel z otoczenia wnosi swój wkład - wagę podczas przeprowadzania obliczeń. Wagi te zapisywane są w postaci maski. Typowe rozmiary masek to 3 x 3, 5 x 5 bądź 7 x 7. Rozmiary masek są z reguły nieparzyste ponieważ piksel na środku reprezentuje piksel dla którego wykonywana jest operacja przekształcania filtrem. Przeanalizujmy filtrację na podstawie filtra o masce 3 x 3

-Filtry dolnoprzepustowe (ang. low-pass) przepuszczają elementy obrazu o małej częstotliwości. Elementy o wysokiej częstotliwości (szumy, drobne szczegóły) są natomiast tłumione bądź wręcz blokowane. Wynikiem działania takich filtrów jest zredukowanie szumów, w szczególności gdy jest on jedno, dwupikselowy ale również wygładzenie i rozmycie obrazu. Poniżej znajduje się przykładowy obraz przed (po lewej) i po zastosowaniu filtra dolnoprzepustowego:

-filtr uśredniający - jest podstawowym filtrem dolnoprzepustowym, jego wynikiem jest uśrednienie

każdego piksela razem ze swoimi ośmioma sąsiadami.

- filtr kwadratowy - jego wynikiem jest uśrednienie każdego piksela razem ze swoimi dwudziestoma czteroma sąsiadami, powoduje to odfiltrowanie większej liczby szczegółów jak w przypadku poprzedniego filtra.

-filtr kołowy - jest pewną modyfikacją filtra kwadratowego, kształt jego maski zbliżony jest do koła, jego• wynikiem jest uśrednienie każdego piksela razem ze swoimi dwudziestoma sąsiadami - punkty położone w narożnikach mają wagę 0, zatem nie biorą udziału w procesie filtracji.

-filtr LP1 - różni się od filtra uśredniającego zwiększeniem wagi, dla aktualnie przetwarzanego punktu,• powoduje to zmniejszenie "efektu rozmycia" w stosunku do filtra uśredniającego.

- filtr piramidalny - jeżeli kolejne komórki tego filtra przedstawiono by za pomocą słupków o wysokości odpowiadającej przypisanej wadze to w efekcie otrzymalibyśmy bryłę podobną do piramidy, stąd jego nazwa. Widać tutaj, że znaczenie wartości punktu rośnie wraz ze zmniejszaniem się odległości do obliczanego punktu.

-Filtry konturowe - służą do wykrywania krawędzi. Podstawowymi filtrami konturowymi są filtry Sobel'a i Prewitt'a.

-Filtry statystyczne - wykorzystuje się je podobnie jak przedstawione powyżej filtry liniowe. Wartość wynikowa jednak powstaje nie w wyniku obliczenia sumy ważonej (funkcji splotu) poszczególnych pikseli lecz poprzez wybranie wartości odpowiedniego piksela pod maską.

- filtr medianowy - mediana, to wartość środkowa. Wynikiem działania tego filtru jest wybranie piksela o• wartości środkowej wszystkich pikseli pod maską, czyli dla filtru 3x3 będzie to taka wartość punktu, że pozostałe 4 punkty mają wartość większą a pozostałe 4 wartość mniejszą. Można do tego zadania użyć algorytm Hoare'a (dociekliwo sprawdzą jak działa ten algorytm). Filtr medianowy pozwala na eliminacje szumu z obrazu bez znacznego rozmycia obrazu, tak charakterystycznego dla filtrów dolnoprzepustowych.

-filtr minimalny - zwany jest także filtrem kompresującym albo erozyjnym. Jego działanie polega na• wybraniu z pod maski punktu o wartości najmniejszej. Jego działanie powoduje zmniejszenie jasnosci obrazu dające efekt erozji obiektów. Czasem mówi się, że daje on efekt jakby obraz namalowany został przy użyciu farb olejnych.

-filtr maksymalny - zwany jest także filtrem dekompresujacym albo ekspansywnym. Jego działanie• polega na wybraniu z pod maski punktu o wartości największej. Jego działanie powoduje zwiększenie jasnosci obrazu dajace efekt powiększania się obiektów.

7) Omówić techniki analizy obrazu.

8) Omówić cyfrową reprezentację obrazu.

-Digitalizacja – dyskretyzacja, kwantowanie zamiana informacji pochodzących z obiektów świata realnego (analogowych) na ich reprezentację cyfrową.

- Obraz cyfrowy – (ang. digital image) – elektroniczna reprezentacja obrazu postrzeganego przez człowieka. Obraz cyfrowy uzyskiwany jest na podstawie próbkowania prostokątnej siatki punktów (pikseli) obrazu analogowego z określoną rozdzielczością. W trakcie próbkowania otrzymuje się zbiór punktów siatki, z których kaŜdy cechuje się określoną wartością tonalną (biały, czarny, odcień szarości lub kolor) reprezentowaną za pomocą ciągu binarnego (zer lub jedynek). Otrzymana w ten sposób informacja w postaci cyfr binarnych (bitów) opisujących atrybuty kaŜdego piksela moŜe być przechowywana i przetwarzana za pomocą komputerów. Obrazy takie mogą zostać uzyskane za pomocą cyfrowego aparatu fotograficznego lub cyfrowej kamery albo w wyniku skanowania istniejących dokumentów takich jak fotografie, manuskrypty, ksiąŜki czy sztuka rysunkowa.

-Piksel - najmniejsza część wyświetlanego na ekranie monitora obrazu. Jest to punkt, którego parametrami są współrzędne ekranu (miejsce połoŜenia na ekranie) i kolor. Kolor moŜe być określony w bezwzględnej skali (np. RGB - przez określenie składowej czerwonej, zielonej i niebieskiej koloru) bądź za pomocą palety (zestaw wybranych kolorów) .

- Rozmiar pikselowy Wymiary obrazu cyfrowego określone w pikselach. Uzyskuje się go mnoŜąc rozmiary obrazu (poziomy i pionowy) wyraŜone w calach przez jednostkę dpi. Na przykład obraz o rozmiarach 8x10 cali zeskanowany w rozdzielczości 300 dpi będzie miał rozmiar: (8 x 300) x (10 x 300), czyli 2400 x 3000 pikseli.

- Rozdzielczość Zdolność do rozpoznawania małych przestrzennych detali. Częstotliwość próbkowania obrazu cyfrowego. Liczba pikseli przypadająca na jednostkę długości obrazu cyfrowego.

-Głębia bitowa Do digitalizacji całkowicie wystarcza głębia 24 bitowa (8 bitów dla kaŜdej składowej RGB, czyli 256 tonów). Maksymalna rozdzielczość koloru dla głębi 24 bitowej: 256 x 256 x 256 = 16,777,216 (16.8 miliona moŜliwych kolorów - TRUE COLOR).

- Zakres dynamiki (gęstość optyczna) Czułość skanera przy wychwytywaniu kolorów w skrajnej ciemności i jasności. RóŜnica pomiędzy czułością przy najwyŜszej i najniŜszej gęstości. Im większy zakres dynamiki, tym więcej detali barw w cieniach i punktach jasnych.

- Rozmiar plików obrazów cyfrowych Fotografia o wymiarach 10 x 15 cm zeskanowana z rozdzielczością 300 dpi powoduje stworzenie: (15 centymetrów/2.54 cm) x 300 = 1771 pikseli poziomo i (10 centymetrów/2.54 cm) x 300 = 1181 pikseli pionowo, co daje 1771 x 1181 = 2.1 miliona pikseli. KaŜdy piksel wymaga 3 bajtów pamięci danych o kolorach RGB (dla głębi 24 bitowej ), plik składa się z ok. 6.3 miliona bajtów (ok. 6 MB).

9) Przedstawić sposoby komunikacji systemów wizyjnych z innymi elementami automatyki.

– Interfejs IEEE-1394a FireWire 400Mb/s • Małe opóźnienia, determinizm czasowy • MoŜliwość skorzystania ze standardowych interfejsów FireWire w systemach komputerowych • Łatwość zamiany kamer (standard przemysłowy DCAM) • MoŜliwość zasilania przez interfejs FireWire – Interfejs IEEE-1394b 800Mb/s • Kompatybilność z wersją 1394a • Konieczność stosowania dedykowanych kart z wejściami 1394b (9 przewodów) • Planowane zwiększenie przepustowości do 1,6 a następnie do 3,2Gb/s

– Interfejs USB 2.0 480Mb/s • Powszechność interfejsu -> niskie koszty • Wydajność podobna do FireWire • MoŜliwość zasilania przez interfejs USB • Brak standardu przemysłowego definiującego komunikację z kamerami • Problem z opóźnieniami w systemie • USB 3.0 (do 5Gb/s, 5m) – tania alternatywa dla stosunkowo wydajnych aplikacji – Interfejs GigE Vision 1Gb/s • Kamery wykorzystują standardową infrastrukturą gigabitowego ethernetu, powszechność interfejsu, łatwość łączenia wielu kamer co wpływa na niskie koszty (teoretycznie) • Pełne wykorzystanie moŜliwości wymaga od urządzeń sieciowych wspierania przesyłania duŜych pakietów (ang. Jumbo Frames) • Przy połączeniu bezpośrednim kamera-komputer stosunkowo duŜa wydajność przy małych opóźnieniach – Kamery IP • Wykorzystują sieć ethernet 100Mb/s, moŜliwość zasilania przez skrętkę (PoE) • DuŜe opóźnienia, typowo stosowana stratna kompresja obrazu • Prostota integracji, moŜliwość bezprzewodowej transmisji • MoŜliwość zastosowania w zadaniach zdalnej inspekcji, nawigacji itp. przez człowieka

– Interfejs CoaXPress • Najnowszy interfejs do transmisji obrazu cyfrowego w systemach wizyjnych (2011r.), wykorzystuje kabel koncentryczny • Podstawowa prędkość transmisji 6,25Gb/s, moŜliwość łączenia kilku kanałów w celu zwiększenia transferu z kamery (np. 4 kanały – 25Gb/s) • Jednoczesne wysyłanie danych sterujących do kamery z prędkością 20,8Mb/s • Zasilanie kamery tym samym kablem (24V do 13W na kaŜdy kabel) • MoŜliwość obniŜenia prędkości i wydłuŜenia połączeń do 140m • Liczba kamer zaleŜy od liczby wejść w karcie akwizycji (istnieje moŜliwość przysyłania sygnału z wielu kamer jednym kanałem)

L4

1. Obliczyć ruchliwość, manewrowość i liczbę stopni swobody na przykładzie manipulatora Mitsubishi,

2. Wymienić układy obrabiarek pozwalające na autonomiczną pracę w elastycznym systemie produkcyjnym,

Podstawowym układem współrzędnych w obrabiarkach sterowanych numerycznie jest układ prostokątny kartezjański. Początek układu współrzędnych można zdefiniować dowolnie w przestrzeni obróbkowej obrabiarki. Przy definicji układów współrzędnych (dotyczy to przede wszystkim układu bazowego i przedmiotu) są stosowane pewne zasady, pozwalające na ich unifikacje. Zasady te zawarte są w polskiej normie M-55251:

a podstawowe przyjmuje się nazwy osi liniowych X, Y i Z. W szczególnych przypadkach osie mogą przyjmować inne nazwy, np. U, V, W, P, Q,

Sterowane numerycznie osie obrotowe przyjmują nazwy A, B, C. Są one związane z osiami liniowymi (A obrót wokół X, B wokół Y, C wokół Z). Zwroty dodatnie przyjmuje się zgodnie z regułą śruby prawoskrętnej, zasady prawej ręki (rys. 4.9).

Jeżeli osie związane są z ruchem przedmiotu obrabianego przyjmują indeks ’ (np. X’) i zwrot przeciwny do zwrotu danej osi sterowanej numerycznie (np. X) [12].

3. Wymienić i krótko opisać sposoby programowania obrabiarek CNC.

-Komendy języka G Ciąg poleceń można opracować w dowolnym edytorze tekstu

%_N_0109867_MPF

;PROGRAM OBROBKI CZESCI 01-098-67

N5 G71 G90 G95 G54 G450

MSG(″TOCZENIE ZGRUBNE”)

N10 T1 D1 S1500 F200 M6

N15 G0 X100 Y100

N20 G1 X150

N25 Y120

- oprogramowaniem CAM (ang. Computer Aided Machining). Na podstawie danych

geometrycznych 2D lub modeli 3D program taki generuje ścieżki narzędzia i ciąg poleceń,

który może zostać zinterpretowany przez układ sterowania obrabiarki.

4. Omówić język G-code oraz jego podstawowe instrukcje,

Kody, które opisują sposób wykonania bądź interpretowania poleceń wydawanych przez programistę.

G00 - pozycjonowanie narzędzia bez możliwości obróbki (szybki dojazd)

G01 - ruch narzędzia według interpolacji liniowej

G02 - ruch narzędzia według interpolacji kołowej zgodnie z ruchem wskazówek zegara

G03 - ruch narzędzia według interpolacji kołowej przeciwnie do ruchu wskazówek zegara

G04 - postój czasowy

G05 - interpolacja kołowa współrzędne kartezjańskie,bez określania kierunku obrotu

G06 - interpolacja kołowa,współrzędne kartezjańskie,przejście styczne z poprzedniego konturu

G07 - blok pozycjonowania wzdłużnego

G09 - dokładne zatrzymanie

G20 - wymiarowanie w calach

G21 - wymiarowanie w milimetrach

G40 - koniec korekcji

G41 - korekcja toru narzędzia lewostronna (kompensacja promienia płytki, freza)

G42 - korekcja toru narzędzia prawostronna (kompensacja promienia płytki, freza)

G43 - włączenie kompensacji długości narzędzia (frezarka)

G33 - toczenie gwintu

G53 - wybranie układu współrzędnych maszynowych

G54 - G59 - wybranie układu współrzędnych przedmiotu

G76 - cykl planowania zgrubnego

G79 - cykl podcięć

G80 - koniec cyklu wielokrotnego

G81 - cykl nawiercania

G82 - cykl wiercenia z przerwą czasową

G83 - cykl wiercenia z łamaniem wióra

G84 - cykl gwintowania

G87 - cykl frezowania kieszeni prostokątnej

G90 - pozycjonowanie bezwzględne

G91 - pozycjonowanie przyrostowe

G92 - Ograniczenie prędkości obrotowej wrzeciona np. G92 S200

G94 - programowanie prędkości posuwu w [mm/min]

G95 - programowanie prędkości posuwu w [mm/obr]

G96 - włączenie trybu stałej prędkości skrawania [m/min] (tokarka)

G97 - włączenie trybu stałej prędkości obrotowej wrzeciona [obr/min] (tokarka)

Za konkretne działania "mechaniczne, fizyczne" odpowiadają funkcje maszynowe, potocznie nazywane funkcjami M.

M00 - stop programu bezwarunkowy

M01 - stop programu warunkowy (zależnie od trybu pracy)

M02 - koniec programu

M03 - włączenie prawych obrotów wrzeciona

M04 - włączenie lewych obrotów wrzeciona

M05 - wyłączenie obrotów wrzeciona

M06 - zmiana narzędzia (polecenie "zmień")

M07 - włączenie chłodziwa przez narzędzie

M08 - włączenie chłodziwa wylewki zewnętrzne

M09 - wyłączenie chłodziwa

M10 (M36) - otwarcie szczęk (zależnie od producenta)

M11 (M37) - zamknięcie szczęk (zależnie od producenta)

M30 - koniec programu i "przewinięcie" do początku.

Ponadto można wyróżnić grupę adresową parametrów i osi.

T - wybór narzędzia

S - zdefiniowanie prędkości obrotowej wrzeciona (symbol "S" oraz podana wartość, np. S1500)

F - zdefiniowanie prędkości posuwu (analogicznie do "S")

X - położenie w osi "X" (po adresie występuje wartość bezwzględna lub względna, np. X200)

Y - położenie w osi "Y" (po adresie występuje wartość bezwzględna lub względna, np. Y200)

Z - położenie w osi "Z" (po adresie występuje wartość bezwzględna lub względna, np. Z200)

A - położenie w osi "A" (po adresie występuje wartość bezwzględna lub względna, np. A10)

B - położenie w osi "B" (po adresie występuje wartość bezwzględna lub względna, np. B10)

C - położenie w osi "C" (po adresie występuje wartość bezwzględna lub względna, np. C10)

D - korektor narzędzia. Zazwyczaj wpisuje się za narzędziem T (np. T10 D10)

5. Wymienić i scharakteryzować podstawowe parametry obróbki na frezarce oraz tokarce,

PARAMETRY TOCZENIA

Na przebieg procesu toczenia mają duży wpływ główne parametry skrawania:

Zależą od nich trwałość ostrza noża, opór skrawania i dokładność wymiarów obrabianej powierzchni.

Prędkością skrawania nazywa się stosunek drogi do czasu, w którym krawędź skrawająca narzędzia przesuwa się względem powierzchni obrabianego przedmiotu, w kierunku głównego ruchu roboczego.

Prędkość skrawania v podczas toczenia oblicza się wg wzoru:

w którym: v – prędkość skrawania w [m/min]

d – średnica przedmiotu obrabianego w [mm]

n – prędkość obrotowa przedmiotu obrabianego w [obr/min]

Prędkość skrawania, wyrażająca się prędkością obwodowa obrabianej bryły w punkcie zetknięcia z ostrzem noża, wynosi przy toczeniu stali 40 do 100 m/min, a przy toczeniu materiałów miękkich i lekkich do 800 m/min, a niekiedy i więcej (toczenie szybkościowe).

Głębokością skrawania nazywa się grubość warstwy materiału usuwanej podczas jednego przejścia narzędzia skrawającego.

Posuwem nazywa się przesunięcie noża na jeden obrót przedmiotu , wynosi on od paru setnych mm do kilku mm na jeden obrót; przy toczeniu gwintów posuw równa się podziałce obrabianego gwintu. Posuw oznacza się literą p i wyraża najczęściej w milimetrach na obrót (mm/obr).

Ruch posuwowy narzędzia może się odbywać w kierunku równoległym do prowadnic łoża tokarki i wówczas nazywa się go posuwem wzdłużnym. Gdy nóż wykonuje ruch prostopadły do poprzedniego, to posuw nazywa się poprzecznym.

Siłą skrawania nazywa się taką siłę, z jaką ostrze narzędzia oddziałuje na materiał skrawany w celu oddzielenia od niego wióra. Siłę skrawania F przyłożoną do krawędzi skrawania można rozłożyć na trzy wzajemnie prostopadłe siły składowe:

6. Co to są programy CAM i do czego służy postprocesor.

Komputerowe wspomaganie wytwarzania, CAM (ang. Computer Aided Manufacturing) – system komputerowy, który ma za zadanie integrację fazy projektowania i wytwarzania. Jeden z elementów zintegrowanego wspomagania wytwarzania (ang. Computer Integrated Manufacturing, CIM).

Programy typu CAM na podstawie komputerowych rysunków 2D lub obiektów 3D (mogą to być zarówno obiekty bryłowe jak i powierzchniowe), tworzą ścieżki narzędzia (frezu, noża tokarskiego, wiązki lasera itp.). Przez ścieżkę narzędzia należy rozumieć ruch względny narzędzia względem przedmiotu obrabianego - kinematyka tego procesu na maszynie może być wykonywana na różne sposoby. Ścieżki poprzez postprocesor zamieniane są na rozpoznawalne dla maszyny funkcje sterujące. Wykonywanie instrukcji zawartych w kodzie CNC służy wykonaniu przedmiotu zgodnie z wytycznymi.

postprocesor – generacje gotowy programu NC dla maszyny np. frezarka tokarka


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
anomia pytania z odpowiedziami
Masaż Pytania i Odpowiedzi
AUTOMATYKA w pytaniach i odpowiedziach scan
INTERNA pytania - odpowiedzi, Interna
Parchy pytania z odpowiedziami, Weterynaria, III rok, kolokwia
Radiotelefon - pytania i odpowiedzi, AM SZCZECIN, GMDSS ( GOC ), wsio
Pytania i odpowiedzi, PAUTO
TWN Pytania i odpowiedzi 2014, Wykład(1)
pytania i odpowiedzi 2, PLC, plcc, PLC I
biomedyka pytania i odpowiedzi do egzaminu
Pytania i Odpowiedzi 12
Bankowość pytania odpowiedzi
BHP pytania i odpowiedzi spr semestr
Ryzyko finansowe skrypt (pytania i odpowiedzi)
lewkowicz,technologie informacyjne, pytania i odpowiedzi
pytania + odpowiedzi

więcej podobnych podstron