移動(dòng)機(jī)器人因?yàn)榇嬖诹己玫臋C(jī)動(dòng)性跟靈活性而備受青眼正在許多場(chǎng)所投入實(shí)際使用如核工業(yè)檢測(cè)消防、火場(chǎng)檢測(cè)有毒、易燃、易爆氣體場(chǎng)合探測(cè)采礦、星球探測(cè)及無(wú)人戰(zhàn)場(chǎng)等。為了順應(yīng)分歧情況下的使用移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件跟軟件結(jié)構(gòu)也沒(méi)有不異。本文波及到的移動(dòng)機(jī)器人是使用正在防爆體系中控制系統(tǒng)要求下穩(wěn)定性、可靠性跟實(shí)時(shí)性采取西門子的S7-200系列的PLC作為控制器對(duì)其停止節(jié)制是一種既經(jīng)濟(jì)又能充足知足計(jì)劃要求的無(wú)效方式。
1移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件計(jì)劃
1.1控制系統(tǒng)構(gòu)成及PLC節(jié)制原理
普通的控制系統(tǒng)采取工控機(jī)節(jié)制全部體系的事情工控機(jī)事情靠得住、節(jié)制精確、使用方便。防爆機(jī)器人普通事情正在室外情況跟田野情況事情環(huán)境惡劣。作為移動(dòng)機(jī)器人全部控制系統(tǒng)要求盡量輕巧這時(shí)候若采取工控機(jī)則全部體系不敷便利、靈巧。PLC存在優(yōu)越的穩(wěn)定性、布局輕便采取兩個(gè)PLC作為上、下位機(jī)則體系輕便靈巧。依據(jù)操縱跟節(jié)制要求控制系統(tǒng)選用西門子公司的S7-200系列的PLC該P(yáng)LC可以知足多種多樣的自動(dòng)化節(jié)制須要。因?yàn)榇嬖谒缮⒌挠?jì)劃、優(yōu)越的擴(kuò)展性、昂貴的價(jià)錢和壯大功用的指令使得全部控制系統(tǒng)的性價(jià)比大大提高操縱也簡(jiǎn)單易行;同時(shí)體系的可靠性、穩(wěn)定性跟節(jié)制的準(zhǔn)確性也失掉了保障?？刂葡到y(tǒng)布局如圖1所示。
此防爆機(jī)器人的控制系統(tǒng)次要由上、下位機(jī)兩部門構(gòu)成。上位機(jī)PLC(CPU224)用于全部體系的啟停節(jié)制節(jié)制臺(tái)上為一系列節(jié)制按鈕控制臺(tái)將愿望的機(jī)器人的舉措傳到上位機(jī)的PLC跟上位I擴(kuò)展模塊(EM221)里操縱桿將電位器的地位經(jīng)由過(guò)程PLC的擴(kuò)展A/D模塊(EM231)將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量經(jīng)由過(guò)程上位PLC跟下位PLC(CPU224)的通信將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)较挛籔LC。同時(shí)上位機(jī)吸收來(lái)自下位機(jī)的溫度、地位、角度等形態(tài)信息。為了將這些數(shù)據(jù)顯現(xiàn)選用性價(jià)比較下的數(shù)碼管與上位PLC停止響應(yīng)的毗鄰然后將這些數(shù)據(jù)精確天顯現(xiàn)出來(lái)。防爆機(jī)器人機(jī)體上的攝像頭將機(jī)器人事情現(xiàn)場(chǎng)的畫面?zhèn)鬟f到控制臺(tái)的顯示器上正在顯示器上及時(shí)反應(yīng)機(jī)器人的事情形態(tài)便于操作者依據(jù)實(shí)際環(huán)境節(jié)制排爆機(jī)器人的舉措。
下位機(jī)的PLC一方面吸收上位機(jī)傳過(guò)來(lái)的指令并跟O擴(kuò)展模塊(EM222)一路經(jīng)由過(guò)程繼電器組對(duì)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器停止節(jié)制而對(duì)響應(yīng)的直流電機(jī)舉措停止節(jié)制實(shí)現(xiàn)操作者愿望的機(jī)器人的舉措;另一方面從事情現(xiàn)場(chǎng)收羅到溫度、地位、角度等模擬信號(hào)經(jīng)由過(guò)程模擬量擴(kuò)展模塊(EM231)將其模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。經(jīng)由過(guò)程與上位機(jī)PLC的通信將這些數(shù)據(jù)傳遞到上位PLC上。
閃兔分揀機(jī)簡(jiǎn)介1.2數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸前言
數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸前言多用光纜跟電纜光纜傳輸容量年夜傳輸距離少抗電磁干擾能力強(qiáng)可是對(duì)裝置技巧要求下而且價(jià)錢絕對(duì)高貴。電纜作為旌旗燈號(hào)傳輸前言價(jià)格便宜裝置便利數(shù)據(jù)傳輸精確、快捷可是有線通信有許多局限性例如全部體系因?yàn)殡娎|的存在而不敷靈巧。
正在實(shí)際利用進(jìn)程中為了辦理有線通信的局限性采取無(wú)線數(shù)傳模塊停止數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸。無(wú)線數(shù)傳模塊體積小、使用方便可是數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率比力下易受電磁干擾。這里采取的TDX-1000無(wú)線通信模塊包羅無(wú)線吸收、發(fā)射、FSK調(diào)制方法并采取前向糾錯(cuò)信道編碼技巧進(jìn)步了數(shù)據(jù)抗突發(fā)滋擾跟隨機(jī)滋擾的才能。接口方式是5VTTL電平兼容接口無(wú)線通信模塊是半雙工的支/收的切換經(jīng)由過(guò)程收發(fā)節(jié)制信號(hào)線實(shí)現(xiàn)。
2軟件系統(tǒng)的計(jì)劃
2.1控制系統(tǒng)節(jié)制流程
控制系統(tǒng)的節(jié)制流程如圖2所示。
體系的節(jié)制進(jìn)程為:用戶將愿望的機(jī)器人的舉措作為指令輸入到控制面板上PLC對(duì)這些指令停止處置懲罰轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)發(fā)送到下位PLC上;下位PLC吸收到上位PLC的數(shù)據(jù)后將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為節(jié)制旌旗燈號(hào)節(jié)制機(jī)械人體上的直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)響應(yīng)的機(jī)器人舉措。與此同時(shí)下位機(jī)收羅由傳感器發(fā)來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)旌旗燈號(hào)并停止處置懲罰從而轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)傳遞到上位機(jī)上;上位機(jī)吸收下位機(jī)發(fā)來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)經(jīng)由過(guò)程數(shù)碼管將這些數(shù)據(jù)顯現(xiàn)出來(lái)。
2.2數(shù)據(jù)傳輸格局
S7-200系列產(chǎn)品的通訊形式有兩種:一種是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信和談?dòng)糜赟7-200與其編程器或西門子公司的人-機(jī)接口產(chǎn)物之間的通信;另一種是對(duì)用戶完整開(kāi)放的自由心形式用戶依據(jù)實(shí)際體系的使用要求自行劃定通信和談。本體系是兩個(gè)PLC之間停止通信利用自由心通信和談。上、下位機(jī)PLC之間的通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈蕿?600bps偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)的格局是1位肇端位、8位數(shù)據(jù)位、1位FCS校驗(yàn)位、1位終止位。數(shù)據(jù)格式如圖3所示。
2.3控制系統(tǒng)的程序流程
依據(jù)移動(dòng)機(jī)器人事情的要求肯定機(jī)器人各個(gè)機(jī)電事情的彼此關(guān)聯(lián)畫出順序流程圖再由PLC的輸入輸出的邏輯關(guān)系編寫梯形圖。其上、下位機(jī)的順序流程圖如圖4(a)、(b)所示。限于篇幅各子程序的流程圖本文不再給出。
2.4進(jìn)步無(wú)線通信可靠性的方式
體系采取無(wú)線通信借波及到許多問(wèn)題包羅:(1)無(wú)線通訊的收發(fā)切換問(wèn)題;(2)無(wú)線收發(fā)模塊易受電磁干擾數(shù)據(jù)傳輸時(shí)誤碼率比力下。
采取以下幾種方式對(duì)發(fā)生的問(wèn)題停止辦理。第一:對(duì)于收發(fā)切換惹起的耽誤。正在半雙工通信中波特率必然的前提下體系的相應(yīng)工夫次要在于PLC的最大指令履行輪回工夫跟無(wú)線收發(fā)模塊的收發(fā)切換工夫。PLC的最大指令履行輪回工夫由PLC的軟件系統(tǒng)布局決意正在停止編程的時(shí)間充分考慮這些因素停止編程。第二:對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性跟準(zhǔn)確性。為了保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性跟準(zhǔn)確性采用了幾種方式。(1)對(duì)發(fā)送去的每一組數(shù)據(jù)搜檢肇端字節(jié)跟完畢字節(jié)采取偶校驗(yàn);(2)采取工程上的輪回冗余校驗(yàn)(CRC)這類方式是對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)按字節(jié)停止異或運(yùn)算將失掉的成果作為FCS校驗(yàn)碼同要發(fā)送的數(shù)據(jù)一路發(fā)送到下位機(jī)下位機(jī)將收到的數(shù)據(jù)停止一樣的運(yùn)算將成果與FCS比力去肯定收到的數(shù)據(jù)是不是精確;(3)另外正在收發(fā)切換與數(shù)據(jù)發(fā)送之間拔出必然的延時(shí)延時(shí)工夫大于無(wú)線收發(fā)模塊的收發(fā)切換工夫容易保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。試驗(yàn)證實(shí)以上方式大大提高了通信體系的可靠性降低了誤碼率削減潛伏的毛病。
分揀機(jī)器人識(shí)別技術(shù)是什么分揀機(jī)器人方案自動(dòng)分揀機(jī)器人充電本體系采取兩個(gè)PLC離別作為上、下位機(jī)停止移動(dòng)機(jī)器人的節(jié)制可使全部體系的機(jī)能不變?nèi)菀撞倏v保護(hù)便利性價(jià)比下。本體系曾經(jīng)勝利使用于防爆機(jī)器人上正在實(shí)際的使用中受到好評(píng)。
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