CC BY
19
Таким образом, было произведено сравнение радиорелейных станций, использующихся в системе связи оперативно-тактического звена управления стран НАТО. Список использованной литературы:
1. Терентьев В.М. Методика обоснования требований к показателям качества автоматизированных сетей многоканальной радиосвязи. - Л.: ВАС, 1991.
2. Терентьев В.М., Паращук И.Б. Теоретические основы управления сетями многоканальной радиосвязи. -С-Петербург: ВАС, 1995.
3. Военные факты: официальный сайт. URL: https://factmil.com
© Кулаков А.Л., Шаповалов Я.Д., Хайруллин Д.Р., 2022
УДК 621.865
Притчина М.Д.
канд. техн. наук, доцент ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова
г. Новочеркасск, РФ Хочуев С.З.
студент 4 курса ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова
г. Новочеркасск, РФ
РАЗРАБОТКА ЦИКЛОГРАММЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА ЦПР-1П С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛК
Аннотация
Модернизация системы управления промышленного робота с пневмоприводом с помощью современного ПЛК позволяет в полной мере реализовать достоинства цикловой системы управления и возможности манипуляционной системы робота. Показано, что использование моделей прикладного пакета FluidSIM позволяют сократить затраты времени на пусконаладочные работы при подготовке циклограммы операционного цикла, способствуют повышению их качества. Элементы САПР и инструменты моделирования в пакете FluidSIM позволяют использовать физическую и имитационную модель робота в учебном процессе.
Ключевые слова
Пневмопривод манипулятора, модернизация, пусконаладочные работы, моделирование в пакете FluidSIM.
Pritchina M.D.
associate professor of SRSPU (NPI) named after M.I. Platov,
Novocherkassk, Russia Hochuev S.Z.
4th year student of SRSPU (NPI) named after M.I. Platov
Novocherkassk, Russia
DEVELOPMENT OF THE CYCLOGRAM OF MOVEMENTS OF INDUSTRIAL ROBOT СPR-1P USING PLC
Annotation
Modernization of the control system of an industrial robot with a pneumatic drive using a modern PLC
allows you to fully realize the advantages of a cyclic control system and the capabilities of the robot's manipulation system. It is shown that the use of models of the FluidSIM program can reduce the time spent on commissioning when preparing a cyclogram of the operating cycle, and contribute to improving their quality. CAD elements and modeling tools in FluidSIM allow you to use the physical and simulation model of the robot in the educational process.
Keywords
Manipulator pneumatic drive, modernization, commissioning, modeling in the FluidSIM program.
В основе циклограммы перемещений используются скоростные характеристики исполнительных механизмов, которые вычерчивают в координатах «перемещение — время».
Для механизмов поворота и выдвижения манипулятора промышленного робота ЦПР-1П наиболее целесообразный порядок работы отражен на рис.1, когда с целью снижения момента инерции поворот осуществляется с минимальным выдвижением схвата.
Разрабатываются такие циклограммы, как правило, при пусконаладочных работах, когда выставляются координаты упоров по обобщенным координатам и устанавливается время перемещения до конечных положений. Очевидно, что трудоемкость таких работ весьма значительна, поскольку предварительные расчеты носят приближенный характер.
Представленную на рис.1 циклограмму, полученную из технических условий на перемещения, можно рассматривать как задание на модельное проектирование.
В этой связи можно выделить несколько целей, ради которых создаются такие модели:
• модель как средство прогнозирования позволяет предсказывать поведение объекта и управлять им, испытывая различные варианты управления;
• модель как средство проектирования, включающее этапы эскизного, технического и рабочего проектирования. Достижение этой цели стало возможным благодаря интенсивному развитию
Рисунок 1 - Операционный цикл при планировании последовательности перемещений механизмов поворота и выдвижения: 1 - конец первого выдвижения; 2 - конец второго выдвижения; 3 - начало поворота на определённый угол; 4 - начало поворота в исходную позицию. Источник: разработано автором
Существенно сократить затраты времени на проектирование цикловой системы управления на базе ПЛК, например Omron 10C1DR, возможно применением пакета FluidSIM, который позволяет произвести проектирование перемещений в циклограмме с использованием элементов САПР, совмещающих пневмоавтоматику с управляющей логикой ПЛК [1].
Принятые для обозначения символы пневматических и электрических элементов в FluidSIM такие же, как и условные графические обозначения, применяемые при составлении пневматических и электрических схем. Они соответствуют символам DIN, ISO, SAE и ГОСТ, что позволяет автоматизировать процесс создания электропневматической схемы и проверять ее работоспособность, благодаря реалистичному динамическому моделированию. При этом программа виртуального микроконтроллера также набирается символами из библиотеки пакета.
Промышленный робот ЦПР-1П предназначен для автоматизации операций загрузки-разгрузки технологического оборудования, имеет 4 степени подвижности, по которым с помощью пневмопривода
перемещается схват с грузом до 1 кг в цилиндрической системе координат, рис.2.
1 D2
2
Рисунок 2 - Манипулятор: 1 - механизм горизонтальных перемещений; 2 - механизм сгиба; 3 - захват; 4 - корпус; 5 - механизм подъема; 6 - механизм поворота; 7 - втулка; 8 - блок дросселей с эжектором; 9 -электрическая плата; 10 - пневматическая плата; 11 - блок электропневматических распределителей; 12 - упор; 00, 01, 02, 04, 05 - индуктивные датчики; S - расстояние между датчиком и втулкой
На рис.3 представлен логический модуль виртуального контроллера для реализации операционного цикла перемещений механизмов поворота и выдвижения. Индуктивные датчики на рис.2
D0-D5 c чертежа робота ЦПР-1П на рис.4 меняют свои обозначения.
Рисунок 3 - Логический модуль последовательности перемещений механизмов
поворота и выдвижения.
Источник: разработано автором
В исходном положении манипулятора сигналы идут на пины /1-/6 модуля с датчиков IN1, IN3, одновременно так, что соответствие диаграммы и операционного цикла устанавливается таймерами. Датчики IN2, IN4 играют роль концевых выключателей, которые активируются после перемещения по обобщенной координате и реверсируют движение соответствующего звена по истечении выдержки времени по таймеру.
Полная электрическая схема модели цикловой системы управления, содержит промежуточные реле, подключенные к выходным пинам логического модуля Q1, Q3, Q5. Эти реле предназначены для управления соленоидами М1-М3 пневмораспределителей и выполнения плана перемещений операционного цикла.
Для реализации плана перемещений операционного цикла необходимо выставить конфигурацию манипулятора, которая задается позицией концевых упоров. В свою очередь такие позиции определяются по результатам решения обратной задачи кинематики для заданных точек позиционирования схвата. При установке упора в заданную точку позиционирования определяется координата, в которой срабатывает концевой датчик.
На рис.4 установка координат для датчиков IN1-IN4 позволяет сформировать модельную циклограмму перемещений механизма выдвижения и механизма поворота, соответствующую операционному циклу на рис.1. Общая длительность модельного операционного цикла складывается из длительностей наклонных и горизонтальных участков циклограммы, которые определяются в конечном итоге скоростью перемещения по координатам.
Рисунок 4 - Фрагмент модели пневмосхемы и циклограмма перемещений механизма выдвижения и механизма поворота, полученные инструментами FluidSIM Источник: разработано автором
Таким образом, на этапе пусконаладочных работ становится возможным практически исключить ошибки в программировании микроконтроллерных средств управления и уменьшить вероятность выхода из строя исполнительных устройств сложного технологического оборудования [2]. Применение в учебном процессе данных компьютерных технологий обеспечивает повышение уровня бакалаврской и магистерской подготовки выпускников по направлениям 150306 и 150406. Список использованной литературы:
1. Festo Didactic [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.festo-didactic.com/, свободный. -(дата обращения: 20.05.2022).
2. Сбродов Н.Б., Туйков Д.Ю., Ткач И.В. Применение в учебном процессе компьютерного моделирования
систем автоматизации технологических процессов // Вестник КГУ. 2015. №3. Серия «Технические науки», выпуск 10.
© Притчина М.Д., Хочуев С.З., 2022
УДК 621.391.63
Солодовникова М.П.
студентка ГУАП г. Санкт-Петербург, РФ Казаков В.И. к.т.н., доцент ГУАП г. Санкт-Петербург, РФ
МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ КАНАЛОВ В АТМОСФЕРНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
Аннотация
Рассматривается задача повышения пропускной способности и увеличения скорости передачи атмосферных открытых оптических систем передачи информации. Предложена схема симплексной и дуплексной системы передачи на основе метода волнового мультиплексирования. Рассмотрены и сопоставлены методы и элементная база мультиплексирования информационных каналов для атмосферной линии связи.
Ключевые слова
Передача данных, атмосферная открытая оптическая система передачи информации (АООСПИ), спектральное уплотнение, мультиплексирование, демультиплексирование, дихроичные фильтры, дифракционная решетка, поляризационный светоделитель.
Введение
В настоящее время наблюдается тенденция роста в потребности высокоскоростной передачи информационных данных. Для этого требуются новые технические разработки, а также усовершенствование уже существующих методов, в частности методов использования оптического диапазона и оптических элементов в телекоммуникационных сетях. Уже сейчас скорость передачи информации по волоконным оптическим системам (ВОСП) достигает 175-319 ТБ^ [1]. Передача большого объема информации на высокой скорости в таких системах осуществляется за счет технологии спектрального уплотнения каналов или мультиплексирования. Суть данной технологии заключается в объединении сигналов от нескольких передатчиков на разных несущих частотах (длинах волн) в один информационный канал (оптоволокно) и дальнейшей передачи до приемника. Таких образом, возможно передать больший объем информации по одной линии за раз.
Однако оптоволоконные системы имеют свои недостатки, в частности территориальная ограниченность или невозможность прокладки кабеля в труднодоступных районах и местности. В таких случаях для передачи информации атмосферные открытые оптические системы передачи (АООСПИ) могут
