visoka tehniČka Škola u bjelovaru · ttt manipulator i step 7 microwin sp9, m. nemčić 5 slika...
TRANSCRIPT
![Page 1: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/1.jpg)
VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU
STRUČNI STUDIJ MEHATRONIKE
STEP 7 MicroWIN SP9 i PLC S7-200
UPRAVLJANJE TTT MANIPULATOROM
Kolegij: Osnove robotike
Profesor: Tomislav Pavlic, mag.ing.mech
Student: Marin Nemčić
Bjelovar,lipanj 2016
![Page 2: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/2.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
Sadržaj
1. Pregled korištenih uređaja i komponenti ............................................................................................ 1
1.1 Siemens S7-200 224XP ....................................................................................................................... 1
1.2 Napajanja ............................................................................................................................................ 1
1.3 Motori ................................................................................................................................................. 2
1.4 Driveri ................................................................................................................................................. 3
1.5 Relej .................................................................................................................................................... 3
2. Pokretanje programskog alata i uspostava komunikacije PLC-a i PC-a .......................................... 4
2.1 Pokretanje STEP 7 MicroWIN SP9 ..................................................................................................... 4
2.2 Uspostava komunikacije PLC-a i računala ......................................................................................... 4
2.3 Definiranje PLC-a i početak rada ....................................................................................................... 5
2.3.1 Definiranje PLC-a...................................................................................................................... 5
2.3.2 Početak pisanja programa .......................................................................................................... 7
2.3.3 Tablica simbola ......................................................................................................................... 7
3. Program upravljanja TTT manipulatorom ......................................................................................... 9
3.1 Prvi ciklus programa i definiranje korištenih memorijskih mjesta ..................................................... 9
3.2 Kretanje manipulatora prema krajnjim prekidačima ........................................................................ 10
3.3 Generiranje impulsa pomoću timera ................................................................................................. 12
3.4 Generiranje signala za motore .......................................................................................................... 13
3.5 Zbrajanje i oduzimanje impulsa pojedinih osi .................................................................................. 16
3.6 Kretanje manipulatora prema poziciji predmeta .............................................................................. 18
3.6.1 Kretnja po X-osi ...................................................................................................................... 18
3.6.2 Kretnja po Y-osi ...................................................................................................................... 19
3.6.3 Kretnja po Z-osi ....................................................................................................................... 20
3.6.4 Reset koršitenih bitova i priprema za prihvat predmeta .......................................................... 20
3.7 Prihvat predmeta i prijenos predmeta na pokretnu traku ................................................................. 21
3.8 Definiranje nove putanje TTT manipulatora ..................................................................................... 26
![Page 3: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/3.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
1
1. Pregled korištenih uređaja i komponenti
1.1 Siemens S7-200 224XP
Za upravljanje TTT manipulatora korišten je PLC Siemens S7-200 224XP (Slika
1.1). Uređaj posjeduje 14 digitalnih ulaza, 10 digitalnih izlaza, 2 analogna ulaza i 1
analogni izlaz. Najviše dodatnih modula što može imati je 7.
Slika 1.1: PLC Siemens S7-200
1.2 Napajanja
TTT manipulator koristi 2 napajanja. Siemens 6EP1 333-3BA00 napajanje (Slika
1.2) koristi se za PLC i relej, a napajanje MeanWell DRP-240-24 (Slika 1.3) koristi se za
drivere motora.
Slika 1.2: Siemens 6EP1 333-3BA00
![Page 4: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/4.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
2
Slika 1.3: MeanWell DRP-230-24
1.3 Motori
Koriste se tri koračna motora Nanotec-Munich ST6018 (slika 1.3). Karakteristike
motora su slijedeće:
Radni napon: 24V
Nazivna struja: 2A
Kutni korak: 1.8º
Moment: 1.38Nm
Slika 1.3: Nanotec-Munich ST6018
![Page 5: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/5.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
3
1.4 Driveri
Tri koračna motora zahtjevaju tri drivera. Identični driveri koriste se za svaki motor
posebno. Korišteni driveri su Nanotec SMC 133-2 (Slika 1.5).
Slika 1.5: Nanotec SMC 133
1.5 Relej
Zadatak pneumatske prihvatnice je da steže i otpušta čeljust kako bi prenesla
predmet. Kako bi to bilo moguće, koristi se relej Schrack PT570024 za uklapanje
pneumatskog razvodnika, prikazan na slici 1.6.
Slika 1.6: Relej Schrack PT570024
![Page 6: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/6.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
4
2. Pokretanje programskog alata i uspostava komunikacije PLC-a i
PC-a
2.1 Pokretanje STEP 7 MicroWIN SP9
Pokretanje programa izvšava se dvoklikom na ikonu (Slika 2.1).
Slika 2.1: Ikona za pokretanje STEP 7 MicroWIN
2.2 Uspostava komunikacije PLC-a i računala
Za uspostavu komunikacije PLC-a i računala potreban nam je USB-PPI kabel
(Slika 2.2).
Slika 2.2: USB-PPI kabel
Nakon spajanja PLC-a i PC-a kabelom i nakon pokretanja STEP 7 MicroWIN
programskog alata, otvara se početni prozor za rad u programu (slika 2.3).
![Page 7: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/7.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
5
Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN
2.3 Definiranje PLC-a i početak rada
2.3.1 Definiranje PLC-a
Ulaskom u program Step 7 potrebno je definirati tip PLC-a koji se koristi kako bi se
ostvarila komunikacija PC-a i PLC-a.
Slika 2.4: Definiranje PLC-a
![Page 8: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/8.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
6
Dvoklikom na tab označen crvenom strelicom (slika 2.4) otvara se novi prozor.
Opcija „PLC type“ nudi razne vrste PLC-a. Jedan klik otvara padajuči izbornik s popisom
različitih vrsta PLC-a. Za ovaj projekt odabire se CPU 224XP. Potrebno je definirati i port
na koji je spojen USB-PPI kabel, a to ovisi kako se spoji na PLC. Može biti ili PORT 1, ili
PORT 0.
Sljedeći korak je podešavanje komunikacije, klikom na „Communications“ otvara
se novi prozor prikazan na slici 2.5.
Slika 2.5: Uspostava komunikacije
Dvoklikom na tipku Refresh program automatski traži PLC spojen na računalo.
Nakon što je pronađen željeni PLC, pristikom na tipku OK uspostavljena je komunikacija i
moguće je prebacivati program sa računala na PLC, i obratno.
![Page 9: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/9.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
7
2.3.2 Početak pisanja programa
Nakon što je uspostavljena komunikacija, potrebno je napisati program. S lijeve
strane (Slika 2.5) od glavnog prozora za pisanje programa nalazi se izbornik koji sadrži sve
operacije potrebne za programiranje uređaja. Ovaj projekt pisan je ljevičastim dijagramom.
Slika 2.5: Operacije za programiranje PLC-a
Ovdje se nalaze operacije poput osnovnih logičkih funkcija kao što su otvoreni
kontakt, zatvoreni kontakt, paljenje ili gašenje izlaza itd. Isto tako se tu nalaze i operacije
konvertiranja, usporednih blokova, brojača i sl.
2.3.3 Tablica simbola
Tablica simbola (eng. Symbol Table) omogućava definiranje ulaza, izlaza,
memorijskih bitova i sl. kako bi se lakše snalazilo kod pisanja programa.
![Page 10: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/10.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
8
Slika 2.6: Tablica simbola
Na slici 2.6 prikazan je primjer popunjavanja tablice simbola. U polje Address
upisuje se adresa koju se želi opisati. Adresa može biti ulaz u PLC, izlaz iz PLC-a,
memorijska mjesta, vremenski brojači i sl. Jedan od primjera popunjavanja je da se u polje
adrese upiše „I0.2“, što označava ulaz PLC-a na adresi 2. U polje simbol (eng. Symbol)
upisujemo naziv koji želimo koristiti za pripadajuću adresu. U ovom slučaju to je Y_krajnji
pošto se na toj adresi nalazi krajnji prekidač na Y-osi.
![Page 11: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/11.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
9
3. Program upravljanja TTT manipulatorom
3.1 Prvi ciklus programa i definiranje korištenih memorijskih mjesta
U prvom ciklusu programa potrebno je sva korištena memorijska mjesta postaviti u
nulu. Na slici 3.1prikazan je način postavljanja svi korištenih bitova u 0. Ako je PLC već
radio, u memorijska mjesta koja koristimo za poziciju i impulse gibanja već će biti upisana
neka vrijednost. Kod ponovnog pokretanja PLC-a sva ta memorijska mjesta moraju biti
postavljena u nulu. Sistemski bit SM0.1 izvršava se samo u prvom ciklusu programa i zato
ga koristimo u prvom networku programa.
Slika 3.1: Definiranje korištenih memorijskih mjesta
![Page 12: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/12.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
10
Memorijsko mjesto VW0 koristi se za brojanje impulsa koje manipulator prođe po
Y-osi. VW2 koristi se za brojanje impulsa koje manipulator prođe po X-osi, a VW4 se
koristi za Z-os. U programu je na početku isto tako postavljena varijabilna memorija
VW1000 koja služi za upravljanje signala vremenskih brojača. Ovo mjesto opisano je
kasnije u programu. Također se u prvom ciklusu nalaze i memorijska mjesta VW10 i VW12
koja su postavljena u nulu i objašnjena kasnije u programu. Uz to, postavljen je memorijski
bit M0.0 i memorijski bit M1.0. M0.0 koristi se kod početnog izvođenja programa, a M1.0
pokreće rad vremenskih brojača.
3.2 Kretanje manipulatora prema krajnjim prekidačima
Kada se PLC postavi u RUN mode, manipulator se kreće prema krajnjim
prekidačima. Network 2, 3 i 4 služe za to da kada se manipulator kreće po pojedinoj osi,
zaustavi čim aktivira krajnji prekidač na pripadajućoj osi, zatim postavlja po jedan bit u
svakom networku, a time i gasi svaki motor. Na ulaze I0.2, I0.5 i I0.7 spojeni su krajnji
prekidači (Slika 3.2).
Slika 3.2: Kretanje manipulatora prema krajnjim prekidačima
![Page 13: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/13.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
11
Postavljanjem bitova dobiva se informacija da je manipulator aktivirao sva tri
krajnja prekidača. Kada su sva tri bita aktivirana, postavlja se memorijski bit M0.4 (Slika
3.3) koji se koristi dalje u programu.
Slika 3.3: Aktiviranje memorijskog bita M0.4
Network 6 (Slika 3.4) služi za resetiranje memorijskog bita M0.0 koji se koristi za
početno izvođenje programa. Memorijski bit M0.4 postavljen je u visoko stanje samo ako
su sva tri krajnja prekidača u logičkoj jedinici. Memorijska mjesta VW0, VW2 i VW4
koriste se za brojanje impulsa koje manipulator prođe po pojedinoj osi, a pošto se već
izvršavalo neko gibanje, u njih je upisan neki broj, stoga ih je potrebno ponovno postaviti u
nulu.
Slika 3.4: Kraj pozicioniranja manipulatora i postavljanje memorijskih varijabli
![Page 14: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/14.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
12
3.3 Generiranje impulsa pomoću timera
Za koračne motore potrebni su pravokutni impulsi koji se šalju na drivere motora
(Slika 3.5).
Slika 3.5: Pravokutni impulsi
Za ostvarivanje pravokutnih impulsa (eng. clock) potrebna su dva vremenska
brojača(eng. Timer). Vremenski brojači koji se koriste su TON tipa. T32 (Slika 3.6) i T96
imaju vremensku bazu od 1ms. Ulazna varijabla korištena kod timera je VW1000. Na
početku programa u tu varijablu postavljen je broj 5, taj broj množi se s vremenskom
bazom timera i označava vrijeme nakon kojega će timer provesti signal. Timer T32
osigurava visoko stanje vođenja.
Slika 3.6: Aktiviranje TON T32 vremenskog brojača
![Page 15: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/15.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
13
Memorijski bit M1.0 koji je postavljen na početku programa aktivira timer T32.
Nakon što vremenski brojač izbroji zadane milisekunde, resetira bit M1.0 i T32 kako bi se
zaustavilo brojanje. Memorijski bit M1.1 postavlja se za daljni nalog uključivanja timera
T96 (Slika 3.7)
Slika 3.7: Aktiviranje TON timera T96
Memorijski bit M1.1 uključuje vremenski brojač T96. Ulazna varijabla mora biti
ista kao i kod vremenskog brojača T32 kako bi dobili pravokutni signal. Nakon što
vremenski brojač T96 izbroji zadane milisekudne, resetira korišteni memorijski bit M1.1,
resetira T96 kako ne bi i dalje nastavio brojati, a ponovno postavlja memorijski bit M1.0
kako bi timer T32 počeo brojati. Vremenski brojač T96 osigurava nisko stanje vođenja.
Ova dva networka riješavaju pravokutni signal koji je potreban za koračne motore.
3.4 Generiranje signala za motore
Driveri za motore zahtjevaju dva signala, broj impulsa i smjer vrtnje motora. Na
izlaze Q0.0, Q0.1 i Q0.2 dovode se impulsi za gibanje po pojedinoj osi. Izlaz Q0.0 povezan
je s gibanjem po Y-osi, Q0.1 s gibanjem po X-osi i Q0.2 s gibanjem po Z-osi. Nadalje,
izlazi Q0.3, Q0.4 i Q0.5 određuju smjer vrtnje pojedinih motora, ovisno da li je izlaz u
logičkoj „0“ ili „1“. Network 9 (Slika 3.8) služi za dovođenje impulsa na izlaz Q0.0
![Page 16: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/16.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
14
Slika 3.8: Izlaz Q0.0 (Y-os)
Memorijski bit M0.1 je negiran jer se postavlja u logičku jedinicu samo onda kada
manipulator aktivira krajnji prekidač I0.2. Ovaj dio povezan s network-om 2 isto tako
osigurava da će se motori ugasiti kada se aktivira krajnji prekidač I0.2 i time osigurava
gašenje motora. U seriju je spojen i memorijski bit M1.0 koji je spojen na timer T32 jer
osigurava visoko stanje vođenja. Bitovi M2.0 i M2.1 spojeni su paralelno i koriste se za
pojedini smjer vrtnje motora. Koriste se kasnije u programu.
Nakon što je definiran impulsni izlaz Q0.0, potrebno je definirati smjer vrtnje
motora na izlazu Q0.3 (Slika 3.9)
Slika 3.9: Izlaz Q0.3 (Y-os)
![Page 17: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/17.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
15
Ako je izlaz Q0.3 u logičkoj jedinici motor se vrti u jednu stranu, a ako je u
logičkoj nuli vrti se u drugu stranu. Bitovi M0.0 i M0.1 koriste se samo onda kada se
manipulator pozicionira, a u drugom slučaju koristi se bit M2.1 kada se manipulator kreće
prema zadanoj lokaciji koja će biti objašnjena kasnije u programu.
Network 11 i Network 12 (Slika 3.10) baziraju se na istom principu kao i prošla
dva networka, ali sada se upravlja impulsima i smjerom X-osi.
Slika 3.10: Izlazi Q0.1 i Q0.4 (X-os)
Za kretnju po X-osi, na izlaz Q0.1 dovode se impulsi, a na izlaz Q0.4 smjer vrtnje
motora.
![Page 18: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/18.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
16
Network 13 i 14 (Slika 3.11) imaju istu svrhu kao i prošla četiri networka, služe za
impulse i smjer kretnje Z-osi.
Slika 3.11: Izlazi Q0.3 i Q0.4 (Z-os)
3.5 Zbrajanje i oduzimanje impulsa pojedinih osi
Kada manipulator vrši neko gibanje, impulsi se moraju zbrajati, odnosno oduzimati
kako bi se upravljalo manipulatorom. Varijabilna memorija VW0 koja je korištena na
početku programa služi za pohranjivanje impulsa gibanja Y-osi. Memorija VW2 koristi se
za pohranjivanje impulsa gibanja X-osi, a memorija VW4 za pohranjivanje impulsa Z-osi.
Network 15 (Slika 3.12) aktivan je kada se manipulator kreće po Y-osi.
![Page 19: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/19.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
17
Slika 3.12: Zbrajanje i oduzimanje impulsa Y-osi
Izlaz Q0.0 generator je impulsa Y-osi, a izlaz Q0.3 određuje smjer vrtnje motora po
Y-osi. Ovisno da li je izlaz Q0.3 u visokom ili niskom stanju definira se smjer vrtnje
motora, stoga ako je izlaz Q0.3 negiran, u seriju je spojen INC_W blok koji zbraja impulse,
a u suprotnom kada je Q0.3 u visokom stanju, koristi se blok DEC_W za oduzimanje
impulsa Y-osi.
Network 16 (Slika 3.13) ima istu zadaću kao i Network 15. Sada se radi o zbrajanju
i oduzimanja impulsa X-osi.
Slika 3.13: Zbrajanje i oduzimanje impulsa X-osi
![Page 20: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/20.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
18
Network 17 (Slika 3.14) odnosi se na zbrajanje i oduzimanje impulsa Z-osi.
Slika 3.14: Zbrajanje i oduzimanje impulsa Z-osi
3.6 Kretanje manipulatora prema poziciji predmeta
3.6.1 Kretnja po X-osi
Glavni zadatak manipulatora je prihvatiti predmet sa poda ili postolja na kojem se
on nalazi. Da bi to bilo moguće, potrebno je znati udaljenost na kojoj se taj predmet nalazi
od početne pozicije manipulatora. Ta udaljenost se zatim pretvara u impulse koje
manipulator mora prijeći.
Slika 3.15: Kretanje manipulatora po X-osi do pozicije predmeta
![Page 21: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/21.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
19
Na slici 3.15 prikazana su dva networka koja upravljaju kretanjem manipulatora po
X-osi. Memorijski bit M10.0 aktivira se nakon što se manipulator pozicionira u svoj
početni položaj. Taj bit zatim aktivira M2.2 koji određuje smjer u kojem se motor po X-osi
kreće. Usporedni blok koji se koristi u Network 19 pokazuje za koliko se impulsa
manipulator po X-osi mora pomaknuti. Kada se manipulator po X-osi pozicionira za zadani
broj impulsa, gasi se memorijski bit M2.2 koji ujedno i gasi motor. U memorijsku varijablu
VW2 upisuje se nula iz razloga što se manipulator u povratku nazad ne vraća u poziciju s
koje je došao.
3.6.2 Kretnja po Y-osi
Uz kretanje manipulatora po X-osi, istovremeno se izvodi i kretnja po Y-osi i Z-osi.
Y-os neće prelaziti iste impulse kao i X-os zbog različitosti duljine koju manipulator mora
preći. Slika 3.16 prikazuje kretnju manipulatora po Y-osi.
Slika 3.16: Kretanje manipulatora po Y-osi do pozicije predmeta
Istovremena kretnja ostvarena je tako da se koristi isti memorijski bit M10.0 za
pokretanje sve tri osi u isto vrijeme. U ova dva networka taj bit postavlja memorijski bit
M2.0 koji služi za određivanje smjera kretnje motora Y-osi. Isti usporedni blok se koristi
kod sve 3 osi, ali za različiti broj impulsa.
![Page 22: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/22.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
20
3.6.3 Kretnja po Z-osi
Kretnja Z-osi (slika 3.17) koristi se isključivo iz razloga što je Z-os veoma spora.
Vrijeme koje manipulator prolazi kada se pozicionira po X-osi i Y-osi iskorišteno je da se
Z-os također spusti koliko je moguće trenutnom brzinom motora.
Slika 3.17: Kretnje manipulatora po Z-osi do pozicije predmeta
Princip je isti kao i kod protekle dvije osi. Sada je postavljen bit M2.4 koji postavlja
smjer motora tako da se Z-os spušta prema dolje.
3.6.4 Reset koršitenih bitova i priprema za prihvat predmeta
Nakon što je manipulator pozicioniran iznad predmeta koji se treba prihvatiti, prvo
se resetiraju svi korišteni bitovi koji su do sada bili postavljeni u svakom dijelu programa
za pozicioniranje prema predmetu. To su bitovi M10.0, M10.1, M10.2 i M10.3.U ovom
networku (Slika 3.18) isto tako nalazi se i blok koji definira novu brzinu generiranja
impulsa. U VW1000 upisuje se 1 pošto se u nastavku kreće samo Z-os, a Z-os je puno
sporija naspram X-osi i Y-osi.
![Page 23: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/23.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
21
Slika 3.18: Reset korištenih bitova i priprema za prihvat predmeta
3.7 Prihvat predmeta i prijenos predmeta na pokretnu traku
U nastavku programa opisan je prihvat predmeta i njegova putanja prema pokretnoj
traci. Zadnji postavljeni memorijski bit u programu je M10.4. Sada taj bit aktivira bit M2.4
koji se koristi za ponovno spuštanje Z-osi (Slika 3.18). Z-os se sada kreće puno brže zbog
nove definirane brzine generiranja signala. Manipulator sada mora preći puno veću
udaljenost pa je broj impulsa u usporednom bloku puno veći. Kada se Z-os spusti za zadani
broj impulsa, odmah se resetiraju korišteni bitovi jer sada samo jedna os vrši gibanje i
aktiviramo memorijski bit M20.0. Memorijski bit M20.0 postavljen je u zadnjem networku
programa i on aktivira pneumatsku prihvatnicu na izlazu Q1.1.
![Page 24: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/24.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
22
Slika 3.18: Spuštanje Z-osi do predmeta i aktiviranje pneumatske prihvatnice
Nakon što je prihvatnica aktivirana i predmet zahvačen, memorijski bit M10.5
aktivira memorijski bit koji se koristi za kretanje Z-osi prema gore, M2.5 (slika 3.19).
Slika 3.19: Memorijski bit M2.5
Princip ove kretnje je gotovo identičan kao i kod spuštanja. Usporedni blok koji se
sada koristi drugačiji je nego do sada jer se Z-os kreće u drugu stranu. Cilj ovog bloka je
taj da kada se Z-os vraća gore, vrati do zadanog broja impulsa. Bitno je znati razliku da se
neće spuštati za broj impulsa koji je upisan, već trenutno upisana vrijednost impulsa će se
smanjivati do upisane vrijednosti (slika 3.20).
![Page 25: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/25.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
23
Slika 3.20: Kretnja Z-osi prema gore
U varijablu VW1000 sada se upisuje vrijednost 5 iz razloga što je iduća putanja
manipulatora po X i Y osi.
Nakon što se manipulator vratio po Z-osi do zadane vrijednosti, memorijski bit
M11.0 aktivira bit M2.1 (Slika 3.21). Memorijski bit M2.1 određuje smjer motora Y-osi i
manipulator se kreće u smjeru prema pokretnoj traci. Pošto je memorija VW0 resetirana,
broj impulsa brojati će se u minus. U ovom networku brzina generiranja impulsa postavlja
se na 1ms iz razloga što Y-os treba više vremena da završi svoju putanju nego X-os.
Slika 3.21: Kretnja manipulatora po Y-osi do pokretne trake
![Page 26: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/26.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
24
Istovremeno se s Y-osi kreće i X-os (Slika 3.22). Manipulator po X-osi treba proći
puno manju udaljenost, a to istovjetno predstavlja i manje impulsa. Memorijski bit M11.0
postavlja bit M2.3 koji je potreban da se manipulator kreće u smjeru prema pokretnoj traci.
Slika 3.22: Kretnja manipulatora po X-osi do pokretne trake
Memorijske bitove korištene za kretnju manipulatora po X-osi i Y-osi potrebno je
resetirati. Dalje se postavlja memorijski bit M11.3 koji se koristi za daljnu kretnju
manipulatora.
![Page 27: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/27.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
25
Nakon što se manipulator pozicionira iznad pokretne trake, ponovno se pali motor
koji pokreće manipulator po Z-osi (Slika 3.23).
Slika 3.23: Iniciranje kretnje manipulatora po Z-osi i ispuštanje predmeta
Pozicioniranje Z-osi izvršava se iz razloga da predmet koji se odpušta na pokretnu
traku bude što je bliže moguće istoj. Ovo pozicioniranje traje veoma kratko i nakon što se
izvrši, memorijski bit M20.0 se resetira kako bi se otpustio predmet koji drži pneumatska
prihvatnica. Po završetku ispuštanja predmeta, manipulator se vraća po Z-osi za malu
količinu impulsa da se osigura sigurna kretnja za daljni rad (Slika 3.24). U memorijsku
varijablu VW1000 upisuje se broj 3 da bi se ubrzala kretnja manipulatora po X i Y osi u
nastavku rada. Setira se memorijski bit M22.0 koji označava da je prvi dio programa
završen i manipulator će pomoću tog bita imati novu točku početnoga položaja.
![Page 28: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/28.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
26
Slika 3.24: Kratko pozicioniranje Z-osi i početak nove trajektorije
3.8 Definiranje nove putanje TTT manipulatora
Nakon što je manipulator završio sa radom prenošenja predmeta na pokretnu traku,
definira se trenutna pozicija kao početna. Cilj ovoga je da se manipulatora ne vraća
bespotrebno do krajnjih prekidača po svakoj osi. Memorijski bit M22.0, koji je postavljen u
prethodnom dijelu programa, koristi se za upisivanje nula u memorijske varijable koje se
koriste za brojanje impulsa X, Y i Z osi (Slika 3.25).
Slika 3.25: Upisivanje nula u memorijske varijable brojanja impulsa
![Page 29: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/29.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
27
Pošto su sva memorijska mjesta za brojanje impulsa u nuli, u nastavku se definira
udaljenost predmeta od trenutnog položaja manipulatora po X i Y osi. Za ove udaljenosti
koriste se memorije VW10 i VW12. VW10 označava udaljenost koju manipulator mora
prijeći gibanjem po Y-osi da bi došao do predmeta, a VW12 po X-osi.
Slika: 3.26: Definiranje udaljenosti manipulatora do predmeta
Ponovo se pokreće motor po X-osi. Da bi se manipulator kretao u smjeru predmeta
po X-osi, postavljen je memorijski bit M2.2 (Slika 3.27). Brojanje impulsa izvodi se na
nešto drugačiji način nego do sada. Udaljenost koju manipulator mora proći po X-osi od
početnog položaja do položaja predmeta upisana je u memorijsko mjesto VW12. Stoga je u
usporedni blok upisana udaljenost VW12 do koje manipulator mora doći po X-osi.
Slika 3.27: Kretnja manipulatora po X-osi do predmeta
![Page 30: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/30.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
28
Identičan slučaj je i kod Y-osi. Manipulator se po Y-osi kreće istovremeno kada i
po X-osi (Slika 3.28). Udaljenost do koje manipulator mora doći po Y-osi upisana je u
memoriju VW10.
Slika 3.28: Kretnja manipulatora po Y-osi do predmeta
Nakon što manipulator stigne do zadane pozicije, resetiraju se svi korišteni bitovi i
postavlja se brzina generiranja signala na 1ms jer je iduća kretnja po Z-osi (Slika 3.28).
Slika 3.29: Resetiranje korištenih bitova i priprema za kretnju Z-osi
![Page 31: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/31.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
29
Kada je manipulator pozicioniran iznad predmeta, spušta se po Z-osi kako bi
prihvatio novi predmet. Aktivira se memorijski bit M2.4 kako bi se manipulator spuštao po
Z-osi do predmeta. Kada se manipulator spusti za određeni broj impulsa, memorijski bit
M20.0 aktivira pneumatsku prihvatnicu kako bi se predmet prihvatio (Slika 3.30).
Slika 3.30: Spuštanje manipulatora i prihvat predmeta
Nakon što je predmet prihvaćen, manipulator se kreće natrag po Z-osi za isti broj
impulsa (Slika 3.31). Po završetku ovog kretanja, ponovno se podešava brzina generiranja
impulsa da se smanji brzina kojom se manipulator kreće po X i Y osi.
![Page 32: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/32.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
30
Slika 3.31: Kretnja Z-osi prema gore
Idući korak je vraćanje manipulatora po X i Y osi. Manipulator se mora vratiti
točno na mjesto iznad pokretne trake gdje je ispustio prošli predmet (Slika 3.32).
Slika 3.32: Kretnja manipulatora po Y-osi prema pokretnoj traci
![Page 33: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/33.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
31
Memorijski bit M2.1 određuje smjer motora kojim će se manipulator kretati po Y-
osi. U usporedni blok upisan je broj 0, što znaći da se izvršava putanja ista koju je
manipulator izvršio kada se kretao prema predmetu, ali sada ide u suprotnom smjeru.
Istovremeno se manipulator kreće i po X-osi (Slika 3.33). Princip je isti kao i u
prošla dva networka, samo se koristi memorijski bit M2.3 i brojanje impulsa je
pospremljeno u varijablu VW2.
Slika 3.33: Kretnja manipulatora po X-osi prema pokretnoj traci
Manipulator je još jednom pozicioniran iznad pokretne trake gdje mora ostaviti
prihvaćeni predmet. Resetiraju se korišteni bitovi za prošle putanje i priprema se brzina
generiranja signala za putanju po Z-osi (Slika 3.34).
Slika 3.34: Resetiranje korištenih bitova i priprema generiranja signala
![Page 34: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/34.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
32
Manipulator je po Z-osi u ovom trenutku dosta blizu pokretne trake, stoga je
potrebno malo impulsa da dostigne visinu dovoljnu za ispuštanje predmeta (Slika 3.35).
Slika 3.35: Pozicioniranje iznad pokretne trake i ispuštanje predmeta
Spuštanje Z-osi označava trenutak kada manipulator mora ispustiti predmet.
Memorijski bit M20.0 u resetu otpustiti će čeljust pneumatske prihvatnice i predmet
ispustiti na pokretnu traku. Još jednom se manipulator podiže po Z-osi za osiguravanje
putanje (Slika 3.36).
Slika 3.36: Kretnja Z-osi prema gore
![Page 35: VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU · TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić 5 Slika 2.3: Početni prozor programa STEP 7 MicroWIN 2.3 Definiranje PLC-a i početak rada](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040508/5e48a2d5faa4e848d112204c/html5/thumbnails/35.jpg)
TTT manipulator i Step 7 MicroWIN SP9, M. Nemčić
33
Ovime se označava kraj kretnje manipulatora. Posljednja dva networka služe za
resetiranje upisanih impulsa koje je manipulator prešao. Radi se na način da posljednji
memorijski bit, M23.5, aktivira memorijski bit koji se koristio na početku ove trajektorije.
Taj bit je M22.0 (slika 3.37). Posljednji network u programu koristi memorijski bit M20.0
za stezanje i otpuštanje čeljusti pneumatske prihvatnice.
Slika
3.37: Vraćanje na početak trajektorije i definiranje izlaza za pneumatsku prihvatnicu
Postavljanjem memorijskog bita M22.0 (Slika 3.37), TTT manipulator počinje
ponovno izvšavati svoju putanju koja je definirana u networku 38 (Slika 3.38).
Slika 3.38: Mjesto u programu na koje se vraća po završetku putanje