ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY BA BẬC TỰ DO DÙNG THỊ GIÁC MÁY TÍNH

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.25 MB, 115 trang )

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh
BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY BA BẬC TỰ
DO DÙNG THỊ GIÁC MÁY TÍNH

GVHD : ThS. TRẦN VĂN TRINH
SVTH : VÕ HOÀNG TRÔVI
NGUYỄN SĨ BÍCH
LỚP : DHDT1B
KHÓA : 2005 – 2009

TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2009
Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

1

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

Sau 4 năm học Đại học chúng em có
được như ngày hôm nay là nhờ sự giúp
đỡ, động viên rất lớn từ nhiều phía.
Chúng em xin chân thành cảm ơn:
Gia đình đã luôn ủng hộ, giúp đỡ
chúng em vượt qua khó khăn thử thách
trong suốt thời gian qua.
Quý Thầy cô trong khoa Công
nghệ Điện tử đã giúp chúng em có
những kiến thức tốt để thực hiện đề tài
này.
Thầy Trần Văn Trinh đã tận tình
hướng dẫn chúng em trong quá trình
chuẩn bị cũng như thực hiện đề tài.
Cùng tất cả các bạn đã giúp dỡ
cho chúng tôi.
Võ Hoàng Trôvi
Nguyễn Sĩ Bích

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

2

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

.........................................................................................................

.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................

Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng năm 2009
Chữ ký giáo viên:

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN:
.........................................................................................................
Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

3

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................
.........................................................................................................

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

3. Mục lục.
PHẦN A: MỞ ĐẦU....................................................................1
PHẦN B: NỘI DUNG................................................................3
Chương 1: Cở sở lý thuyết.........................................................4
1.1 Lý thuyết PLC S7-200...................................................4
1.1.1 Giới thiệu PLC S7-200...........................................4
1.1.2 Bộ nhớ PLC S7-200...............................................6
1.1.3 Bộ điều rộng xung (PTO/PWM)............................7
1.1.4 Bộ đếm xung tốc độ cao.......................................11
1.2 Tổng quan về Robot....................................................18
1.2.1 Lịch sử phát triển.................................................18
1.2.2 Hệ thống Robot....................................................20
1.2.3 Phân loại Robot....................................................20
1.2.4 Các khái niệm cơ bản...........................................22
1.3 Khảo sát tay máy 3 bậc tự do.......................................29
1.3.1 Quy tắc Denavit-Hartenberg.................................29
1.3.2 Động học và động lực học thuận..........................30
1.3.3 Động học ngược...................................................39
1.4 Ứng dụng MATLAB...................................................41
1.4.1 Xử lý ảnh trong MATLAB...................................41
1.4.2 OPC Toolbox.......................................................50
1.5 Sơ lược các bộ truyền động ........................................55
1.5.1 Bộ truyền động bánh răng thẳng...........................55
1.5.2 Bộ truyền động bánh vít.......................................56
1.6 Động cơ DC................................................................57
1.6.1 Cấu tạo.................................................................57

1.6.2 Nguyên tắc hoạt động...........................................58
1.6.3 Các phương pháp điều khiển................................58
1.7 Rotary Encoder............................................................59
1.7.1 Cấu tạo ................................................................59
1.7.2 Nguyên tắc hoạt động...........................................60
1.8 Van khí nén..................................................................61
1.9 Xi lanh khí nén............................................................62
Chương 2: Thiết kế và thi công phần cứng.............................63
2.1 Thiết kế mạch..............................................................63
Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

5

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

2.1.1 Mạch nguồn.........................................................63
2.1.2 Mạch chuyển đổi áp.............................................64
2.1.3 Mạch công suất....................................................64
2.1.4 Mạch đảo chiều động cơ......................................65
2.1.5 Mạch lấy tín hiệu xung Encoder...........................65
2.1.6 Relay đóng mở van khí........................................66
2.2 Thông số khâu, khớp của tay máy...............................68
2.2.1 Thông số khâu......................................................68
2.2.2 Góc ban đầu.........................................................68
2.2.3 Thông số encoder.................................................68
2.2.4 Cách tính xung từ góc của khớp..........................68
2.3 Thi công......................................................................69

2.3.1 Mạch điều khiển...................................................69
2.3.2 Hộp điều khiển.....................................................70
2.3.3 Không gian làm việc............................................70
2.3.4 Tay máy...............................................................71
Chương 3: Xây dựng phần mềm.............................................72
3.1 Lưu đồ giải thuật cho toàn hệ thống............................72
3.2 Lưu đồ giải thuật cho xử lý ảnh...................................73
3.3 Lưu đồ giải thuật cho chương trình PLC.....................74
3.3.1 Lưu đồ giải thuật cho chương trình chính.............74
3.3.2 Lưu đồ giải thuật cho chương trình con................75
3.4 Giao diện điều khiển bằng MATLAB..........................77
PHẦN C: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN..................................78
Phụ lục ...................................................................................... 80
Tài liệu tham khảo....................................................................110

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

6

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

PHẦN A

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

7

Đồ án tốt nghiệp

T

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

rong thời đại ngày nay, ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong

nền kinh tế. Từ những ngành như sản xuất, chế biến lương thực thực phẩm, nước uống
cho đến các ngành công nghệ chế tạo máy, công nghệ chế tạo ôtô, các ngành công
nghệ cao v.v…Tất cả những ngành đó có được hiệu quả kinh tế cao không ít nhờ vào
các hệ thống sản xuất tự động, những Robot tự động, những tay máy công nghiệp,
chúng đã thay thế sức lao động con người một cách hiệu quả nhất. Robot được sử dụng
rộng rãi từ những nơi mà môi trường có tính độc hại, nguy hiểm, độ chính xác cao
trong công nghiệp cho đến các công việc hằng ngày. Do vậy Robot có tầm quan trọng
rất lớn và là một trong những lĩnh vực nghiên cứu hàng đầu trong thời đại ngày nay.
Là sinh viên chuyên ngành điện tử tự động, để bổ sung những kiến thức đã học
cũng như nghiên cứu những vấn đề mới trong lĩnh vực điều khiển nên chúng em quyết
định chọn đề tài “Điều khiển tay máy 3 bậc tự do dùng thị giác máy tính”. Thông
qua luận văn chúng em sẽ khảo sát, nghiên cứu và điều khiển tay máy 3 bậc tự do để
gắp vật cố định trên mặt phẳng nhờ sự trợ giúp bởi Camera xác định tọa độ vật.
Để điều khiển tay máy có thể dùng vi xử lý, vi điều khiển hoặc PLC kết hợp với
mạch công suất, mạch cảm biến... Song thực tế cho thấy nếu xử lý ảnh dùng Camera
số bằng vi điều khiển hoặc PLC thì rất khó thực hiện, tốc độ xử ảnh chậm và giá thành
cao. Chúng em đã chọn phương pháp dùng máy tính để xử lý ảnh và điều khiển tay
máy thông qua PLC. Mọi việc dễ dàng hơn nhiều và MATLAB trở thành phần mềm
hữu hiệu để thực hiện theo cách trên. MATLAB tích hợp nhiều công cụ cho nhiều lĩnh
vực trong đó có hai Toolbox cần thiết là: Image Processing Toolbox cho việc xử lý
ảnh và OPC Toolbox cho việc kết nối PLC.

Mặc dù đã cố gắng hoàn thành luận văn đúng thời hạn nhưng trong quá trình
thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được sự đóng
góp ý kiến từ quý Thầy cô và các bạn để đề tài của chúng em ngày càng hoàn thiện
hơn.

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

8

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

PHẦN B

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

9

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1 Lý thuyết PLC S7-200
Lý thuyết PLC thì rất rộng nên trong chương này chúng em chỉ trình bày những
khái niệm cơ bản và những phần lý thuyết liên quan PLC S7-200 loại CPU 224 được

sử dụng trong luận văn.

1.1.1 Giới thiệu PLC S7-200:
Trong hệ thống tự động thường gặp những thiết bị làm việc theo nguyên tắc
tuần tự, tuân theo những quy luật được thiết kế sẵn với tín hiệu vào nằm hai mức có và
không như contact, relay, mạch định thời. Các hệ thống này sẽ có sơ đồ phức tạp, độ
tin cậy kém, đáp ứng không nhanh, dễ hỏng v.v…Từ những năm 70 để đáp ứng nhu
cầu thực tế sản xuất, các mạch điều khiển bằng relay, bộ định thời đã không còn phù
hợp, do đó bộ điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Controller – PLC) ra
đời. Các PLC đời đầu chỉ thực hiện các phép tính logic, tín hiệu vào là tín hiệu rời rạc.
Hiện nay PLC còn thực hiện được các phép tính số học, logic và làm việc với tín hiệu
vào là tín hiệu liên tục. PLC S7-200 là một trong những PLC mạnh của hãng Siemens.
PLC S7-200 gồm các phần chính sau:
- Khối CPU.
- Khối nhớ RAM, ROM, EPROM, EEPROM.
- Khối vào – ra.
- Khối nguồn.
- Khối mở rộng.
Power Supply

Input
Interface

Central Processing Unit
( CPU)

Output
Interface

Memory

Hình 1.1: Cấu tạo chung một PLC.
Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

10

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

CPU 224 có hai loại thông dụng dựa vào ký hiệu trên nắp máy bao gồm:CPU
224 DC / DC / DC, CPU 224 AC / DC / RLY.
Loại CPU 224 DC / DC / DC: Cần được cấp nguồn điện một chiều DC 24V,
các đầu vào và đầu ra cũng cần được cấp nguồn điện DC 24 V.
Sơ đồ đấu dây :

Hình 1.2 : Sơ đồ đấu dây Loại CPU 224 DC / DC / DC
Loại CPU 224 AC / DC / RLY: Cần được cấp nguồn điện xoay chiều một pha
220ACV, các đầu vào cần được cấp nguồn điện DC 24 V và các đầu ra là các relay. Sơ
đồ đấu dây :

Hình 1.3 : Sơ đồ đấu dây Loại CPU 224 AC / DC / RLY
Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

11

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

1.1.2 Bộ nhớ PLC S7-200:
Bộ nhớ của PLC thường có 3 vùng nhớ chính:

1.1.2.1 Vùng nhớ chứa chương trình ứng dụng:
- OB1( Organisation block): vùng nhớ chứa chương trình chính, PLC luôn quét
các lệnh trong vùng nhớ này.
- Subroutine ( chương trình con): vùng nhớ chứa chương trình con, chương
trình con được thực hiện khi được gọi bởi chương trình chính.
- Interrup ( chương trình ngắt): vùng nhớ chứa chương trình ngắt, chương trình
này sẽ thực hiện khi có một ngắt xảy ra, như: ngắt Timer, ngắt của HSC…

1.1.2.2 Vùng nhớ chứa tham số:
Thông thường có 5 vùng như sau:
- Vùng nhớ I ( Process image input): vùng dữ liệu các cổng vào số, khi thực
hiện chương trình, PLC sẽ đọc giá trị logic tất cả các cổng đầu vào rồi cất chúng trong
vùng nhớ I. Chương trình sẽ đọc giá trị logic các cổng vào thông qua vùng nhớ I.
- Vùng nhớ Q ( Process Image Output): vùng nhớ đệm cho các cổng ra số. Khi
kết thúc thực hiện chương trình, PLC sẽ chuyển giá trị logic của bộ đệm Q tới các
cổng ra số.
- Vùng nhớ M: chương trình sử dụng các tham số này cho việc lưu giữ các biến
cần thiết. Vùng nhớ này có thể truy cập theo bit (M), byte (MB), từ (MW) hay từ kép
(MD).
- Vùng nhớ T (Timer): dùng để lưu trữ giá trị đặt trước, giá trị hiện tại cũng như
giá trị đầu ra của Timer.
- Vùng nhớ C ( Counter): dùng để lưu trữ giá trị đặt trước, giá trị hiện tại cũng
như giá trị đầu ra của Counter.

1.1.2.3 Vùng chứa các khối dữ liệu:

- Data Block: vùng chứa dữ liệu được chia thành khối. Kích thước do người sử
dụng quy định. Vùng nhớ này có thể truy cập theo từng bit (DBX), byte(DBB), từ
(DBW) hoặc từ kép (DBD).
- Local Data Block: vùng dữ liệu địa phương, các khối chương trình chính,
chương trình con, chương trình ngắt sử dụng và tổ chức cho các biến nháp tạm thời.
Nội dung của khối dữ liệu trong vùng nhớ này khi kết thúc chương trình tương ứng

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

12

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

trong chương trình chính, chương trình con hay chương trình ngắt. Vùng nhớ này có
thể truy cập theo từng bit (L), byte(LB), từ (LW) hoặc từ kép (LD).

1.1.3 Bộ điều rộng xung (PWM, PTO):
CPU S7-200 có 2 ngõ ra xung tốc độ cao Q0.0, Q0.1, dùng cho việc điều rộng
xung tốc độ cao trong các ứng dụng điều khiển thiết bị bên ngoài như điều khiển tốc
độ động cơ, điều khiển nhiệt độ v.v...
Có 2 cách điều rộng xung: điều rộng xung 50% (PTO) và điều rộng xung theo tỉ
lệ (PWM). Ở chế độ PWM, chu kì xung có thể ở mili giây hoặc micro giây. Chu kì ở
tầm 50ms đến 65,535ms hoặc ở 2μs đến 65,535 μs. Ở chế độ PTO, chu kì ở tầm 50ms
đến 65,535ms hoặc ở 2μs đến 65,535 μs và xung đếm ở tầm từ 1 đến 4,294,967,295
xung.
Để tạo chương trình điều rộng xung thì có thể được thực hiện thông qua việc
định dạng Wizard.

1.1.3.1 Điều rộng xung 50% (PTO):
Để thực hiện việc phát xung tốc độ cao ở chế độ PTO trước hết ta phải thực
hiện các bước định dạng sau:
 Reset ngõ xung tốc độ cao ở chu kì đầu của chương trình.
 Chọn loại ngõ ra phát xung tốc độ cao Q0.0 hay Q0.1.
 Định dạng thời gian cơ sở ( Time base) dựa trên bảng sau:
Tham chiếu các byte điều khiển cho chế độ PTO.
Result of executing the PLS instruction
Control
Register
(Hex
Value)
16#81
16#84
16#85
16#89
16#8C
16#8D
16#A0
16#A8

PTO
Enable

Select Mode

Segment

Time Base

Pulse Count

Operation
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes

PTO
PTO
PTO
PTO
PTO
PTO
PTO
PTO

Các Byte cho việc định dạng :

Single
Single
Single
Single
Single
Single

Multiple
Multiple

1 µs/cycle
1 µs/cycle
1 µs/cycle
1 ms/cycle
1 ms/cycle
1 ms/cycle
1 µs/cycle
1 ms/cycle

Cycle
Time
Load

Load
Load
Load
Load

Load
Load
Load

SMB67 ( ngõ ra Q0.0)
SMB77 ( ngõ ra Q0.1)

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

13

Đồ án tốt nghiệp
Ngoài ra:

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh
Q0.0

Q0.1

SMW68

SMW78 : Xác định thời gian 1 chu kì.

SMD72

SMD82

: Xác định giá trị đếm xung PTO.

1.1.3.2 Điều rộng xung theo tỉ lệ (PWM):
Để thực hiện việc phát xung tốc độ cao ở chế độ PWM trước hết ta phải thực
hiện các bước định dạng sau:
 Reset ngõ xung tốc độ cao ở chu kì đầu của chương trình.
 Chọn loại ngõ ra phát xung tốc độ cao Q0.0 hay Q0.1.
 Định dạng thời gian cơ sở ( Time base) dựa trên bảng sau:
Tham chiếu các byte điều khiển cho chế độ PWM.
Result of executing the PLS instruction
Control

Register
(Hex
Value)
16#D1
16#D2
16#D3
16#D9
16#DA
16#DB

Enable

Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes

Select
Mode

PWM Update Method

Time Base

Synchronous
Synchronous
Synchronous
Synchronous

Synchronous
Synchronous

1 µs/cycle
1 µs/cycle
1 µs/cycle
1 ms/cycle
1 ms/cycle
1 ms/cycle

PWM
PWM
PWM
PWM
PWM
PWM

Các Byte cho việc định dạng:

Pulse

Cycle

Width

Time
Load

Load
Load

Load
Load

Load
Load
Load

SMB67 ( ngõ ra Q0.0)
SMB77 ( ngõ ra Q0.1)

Ngoài ra:

Q0.0

Q0.1

SMW68

SMW78 : Xác định thời gian 1 chu kì.

SMW70

SMW80 : Xác định độ rộng xung PWM.

Ta có thể định dạng ngõ ra xung tốc độ cao thông qua các bước định dạng bằng
Wizard:

-

Vào

Wizard

chọn

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

PTO/PWM.
14

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

- Chọn ngõ ra xung Q0.0 hay Q0.1.

- Chọn loại xung PTO hay PWM.

Sau
chọn

đó

tốc độ Min

max và tốc độ ban đầu.

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

15

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

Chọn thời gian khởi động đạt Max và thời gian Stop về Min.

Sau đó chọn Byte bắt đầu:

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

16

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

Kết thúc tạo Wizard chương trình sẽ tạo hai chương trình con X_CTRL và
X_MAN. Chúng ta sử dụng chương trình này cho việc định dạng xung.

1.1.4 Bộ đếm xung tốc độ cao (High-Speed Counter):
Bộ đếm xung tốc độ cao đếm các sự kiện tốc độ cao không phụ thuộc vào chu
kì quét của CPU. Tần số đếm cao nhất phụ thuộc vào loại CPU. Khi đếm bằng hai pha,
cả hai xung clock đều có thể hoạt động ở tốc độ cao nhất. Chúng có thể hoạt động ở
dạng nhân 1(1x) hoặc nhân 4 (4x) khi đếm hai pha.

1.1.4.1 Hoạt động Reset:

Dưới đây là biểu đồ cho hoạt động Reset và Start

Hình 1.4: Hoạt động Reset không Start.

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

17

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

Hình 1.5: Hoạt động Reset với đầu vào Start.
Để tạo chương trình đọc xung tốc độ cao chúng ta có thể thông qua các bước Wizard
như sau:

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

18

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

Chọn Wizard đọc xung tốc độ cao High Speed Counter:

Chọn Mode đọc xung tốc độ cao và loại Counter nào (HC0,HC1…)

1.1.4.2 Các chế độ hoạt động:
Tùy từng loại ứng dụng mà ta có thể chọn nhiều chế độ đọc xung tốc độ cao
khác nhau, có tất cả 12 chế độ đọc xung tốc độ cao như sau:
* Chế độ 0,1,2:
Dùng đếm 1 pha với hướng đếm được xác định bởi Bit nội.
Chế độ 0: Chỉ đếm tăng hoặc giảm, không có Bit Start cũng như bit Reset.
Chế độ 1: Đếm tăng hoặc giảm, có bit Reset nhưng không có bit Start.
Chế độ 2: Đếm tăng hoặc giảm, có Bit Start cũng như bit Reset để cho phép
chọn bắt đầu đếm cũng như chọn thời điểm bắt đầu Reset. Các Bit Start cũng như
Reset là các ngõ Input chọn từ bên ngoài.

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

19

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

Hình 1.6: Giản đồ xung chế độ 0,1 và 2.
* Chế độ 3,4,5:
Dùng đếm 1 pha với hướng đếm được xác định bởi Bit ngoại, tức là có thể chọn
từ ngõ vào input.
Chế độ 3: Chỉ đếm tăng hoặc giảm, không có Bit Start cũng như bit Reset.
Chế độ 4: Đếm tăng hoặc giảm,có bit Reset nhưng không có bit Start.
Chế độ 5: Đếm tăng hoặc giảm, có Bit Start cũng như bit Reset để cho phép
Chọn bắt đầu đếm cũng như chọn thời điểm bắt đầu Reset. Các Bit Start cũng như
Reset là các ngõ Input chọn từ bên ngoài.

Hình 1.7: Giản đồ xung chế độ 3,4 và 5.

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

20

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

* Chế độ 6,7,8:
Dùng đếm 2 pha với 2 xung vào, 1 xung dùng để đếm tăng và một xung đếm
giảm.
Chế độ 6: Chỉ đếm tăng giảm, không có Bit Start cũng như bit Reset.
Chế độ 7: Đếm tăng giảm, có bit Reset nhưng không có bit Start.
Chế độ 8: Đếm tăng giảm, có Bit Start cũng như bit Reset để cho phép chọn bắt
đầu đếm cũng như chọn thời điểm bắt đầu Reset. Các Bit Start cũng như Reset là các
ngõ Input chọn từ bên ngoài.

Hình 1.8:Giản đồ xung chế độ 6,7 và 8.
* Chế độ 9,10,11 :
Dùng để đếm xung A/B của Encoder,có 2 dạng:
Dạng 1 (Quadrature 1x mode): Đếm tăng 1 khi có xung A/B quay theo chiều
thuận, và giảm 1 khi có xung A/B quay theo chiều ngược.

Hình 1.9:Giản đồ xung Mode 9,10 và 11 Mode x1
Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

21

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

Dạng 2 (Quadrature 4x mode): Đếm tăng 4 khi có xung A/B quay theo chiều
thuận, và giảm 4 khi có xung A/B quay theo chiều ngược.
Chế độ 9: Chỉ đếm tăng giảm, không có Bit Start cũng như bit Reset.
Chế độ 10: Đếm tăng giảm, có bit Reset nhưng không có bit Start
Chế độ 11: Đếm tăng giảm, có Bit Start cũng như bit Reset để cho phép chọn
bắt đầu đếm cũng như chọn thời điểm bắt đầu Reset. Các Bit Start cũng như Reset là
các ngõ Input chọn từ bên ngoài.

Hình 1.10: Giản đồ xung chế độ 9,10 và 11 ở dạng x 4.
Chế độ 12: Chỉ áp dụng với HSC0 và HSC3, HSC0 dùng để đếm số xung phát
ra từ Q0.0 và HSC3 đếm số xung từ Q0.1 ( Được phát ra ở chế độ phát xung nhanh)
mà không cần đấu phần cứng, nghĩa là PLC tự kiểm tra từ bên trong.
Số Bit được sử dụng để điều khiển các chế độ của HSC.
HSC0

HSC1

HSC2

HSC4

Description
Active level control bit for Reset**:

SM37.0

SM47.0

SM57.0

SM147.0

0 = Reset active high
1 = Reset active low
Active level control bit for Start**:

SM47.1

SM57.1

0 = Start active high
1 = Start active low
Counting rate selection for Quadrature counters:

SM37.2

SM47.2

SM57.2

SM147.2

0 = 4x counting rate
1 = 1x counting rate

SM Control Bits for HSC Parameters
HSC0

HSC1

HSC2

HSC3

HSC4

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

HSC5

Description

22

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh
Counting direction control bit:

SM37.3

SM47.3

SM57.3

SM137.3

SM147.3

SM157.3

0 = count down
1 = count up
Write the counting direction to

SM37.4

SM47.4

SM57.4

SM137.4

SM147.4

SM157.4

the HSC:
0 = no update
1 = update direction
Write the new preset value to the

SM37.5

SM47.5

SM57.5

SM137.5

SM147.5

SM157.5

HSC:
0 = no update
1 = update preset
Write the new current value to

SM37.6

SM47.6

SM57.6

SM137.6

SM147.6

SM157.6

the HSC:
0 = no update

1 = update current
Enable the HSC:

SM37.7

SM47.7

SM57.7

SM137.7

SM147.7

SM157.7

0 = disable the HSC
1 = enable the HSC

Các bit trang thái cho HSC0, HSC1, HSC2, HSC3, HSC4, and HSC5
HSC0

HSC1

HSC2

HSC3

HSC4

HSC5

Description

SM36.0
SM36.1
SM36.2
SM36.3
SM36.4

SM46.0
SM46.1
SM46.2
SM46.3
SM46.4

SM56.0
SM56.1
SM56.2
SM56.3
SM56.4

SM136.0
SM136.1
SM136.2
SM136.3
SM136.4

SM146.0
SM146.0
SM146.0

SM146.0
SM146.0

SM156.0
SM156.1
SM156.2
SM156.3
SM156.4

Not used
Not used
Not used
Not used
Not used
Current counting direction status

SM36.5

SM46.5

SM56.5

SM136.5

SM146.0

SM156.5

bit:
0 = counting down;

1 = counting up
Current value equals preset value

SM36.6

SM46.6

SM56.6

SM136.6

SM146.0

SM156.6

status bit:
0 = not equal;
1 = equal
Current value greater than preset

SM36.7

SM46.7

SM56.7

SM136.7

SM146.0

SM156.7

value status bit:
0 = less than or equal;
1 = greater than

1.2 Tổng quan về Robot:
1.2.1 Lịch sử phát triển:
Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

23

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

Theo phương diện kỹ thuật Robot được định nghĩa là cơ cấu chấp hành đa chức
năng tái lập trình, được thiết kế dùng để chuyển tải vật tư, công cụ hoặc thực hiện
những công việc cần phải có sự chính xác, những công việc trong môi trường độc hại
v.v…thông qua các chuyển động được lập trình. Định nghĩa này gồm các cơ cấu chấp
hành tự động, các máy tự động hay các hệ thống tự động.
Thuật ngữ Robot xuất hiện vào năm 1923, nhưng Robot công nghiệp chỉ thực
sự phát triển vào cuối những năm 1940. Robot công nghiệp ban đầu được dùng để
chuyển tải các loại vật tư nguy hiểm. Cuối năm 1940 cơ cấu chấp hành chính phụ xuất
hiện để chuyển tải vật liệu phóng xạ. Cơ cấu chính được người điều khiển thao tác, cơ
cấu phụ sao chép chuyển động cơ cấu chính từ xa.
Vào cuối những năm 1950, các cơ cấu lập trình xuất hiện. Chúng liên tục được
cải tiến để ngày càng hoàn thiện. Điều đặc biệt ở đây là các robot công nghiệp đã kết
hợp với máy tính, các bộ vi xử lý với các cảm biến hồi tiếp về đã làm cho Robot trở

nên hiệu quả và khả năng tự động càng cao. Vào những năm 1960 Robot được trang bị
thị giác máy tính, các loại cảm biến mô phỏng giác quan gần giống như con người.
Trong những năm 80 Robot công nghiệp đã có những bước tiến mạnh mẽ do
yêu cầu cao về tự động hóa và ngành công nghiệp ôtô. Những năm 90 các nước ở Bắc
Mỹ, Châu Âu. Nhật đã sử dụng rộng rãi robot trong các ngành công nghiệp.
Ngày nay thì Robot đã tiến mức phát triển vượt bậc. Robot gần như thay thế
hoàn toàn sức lao động của con người trong các dây chuyền sản xuất tự động. Không
những chỉ trong ngành công nghiệp mà ngành khoa học vũ trụ robot cũng đóng vai trò
quan trọng trong các thám hiểm ngoài không gian. Robot còn đi vào cuộc sống hằng
ngày của con người, giúp con người trong sinh hoạt bình thường như: giặt quần áo, lau
nhà, rửa chén bát.v.v... Robot ngày càng có hình dạng giống con người, có khả năng
giao tiếp được với con người .

HÌNH ẢNH MỘT SỐ ROBOT CÔNG NGHỆ HIỆN NAY:

Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

24

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: ThS. Trần Văn Trinh

Hình 1.11: Robot ASIMO

Hình 1.12: Robot công nghiệp KUKA

1.2.2 Hệ thống robot:
Võ Hoàng Trôvi – Nguyễn Sĩ Bích

ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY BA BẬC TỰ DO DÙNG THỊ GIÁC MÁY TÍNH

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về