捆包机器人SCADA系统论文
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本科毕业设计 (论文)SCARA机器人的设计Design of SCARA Robot学院:机械工程学院专业班级:机械设计制造及其自动化机械104 学生姓名:顾晓韬学号: 031003106 指导教师:桂艳(副教授)、金孟霞(副教授)2014年06 月SCARA机器人的设计摘要:机器人的控制是一个机器人制造商的核心竞争力,因此提高机器人的性能,降低机器人的成本并引入新的功能,十分重要。
SCARA机器人是一种附加值极高,被广泛运用于各个领域的机电一体化典型的数字机器人。
SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)也就是我们常说的选择顺应性装配机器手臂)。
SCARA机器人众所周知,为了满足工作的需要,为了最大化的利用和节约成本,此机器人含有4个自由度,即1个移动自由度加上3个旋转自由度。
工业机器人正广泛的用于各个领域各个方面,已经成为了各行各业不可或缺的一部分。
由于体积小,传动原理简单,被广泛运用于电子电气业,家用电器业,精密机械业等领域。
整个系统由机器手,机器臂,关节,步进电机驱动系统等组成。
通过各自由度步进电机的驱动,完成机器手,机器臂的位置变化。
下文从工业机器人的国内外形势开始写起,带出了本毕业设计的意义。
简介了关于SCARA机器人的一些技术和一系列例如大小臂,滚珠丝杠,主轴,手腕手爪,同步带轮,电机和减速器等各个零部件的各项参数的选取和验证。
本设计是教学用的SCARA机器人,因此对于各个精度的要求比较低,在可以完成运动的情况下,是本着节约成本的原则来设计的。
关键词:SCARA机器人;自由度Design of SCARA RobotAbstract: Robot control is a key competence for robot manufacturers and a lot of development is made to increase robot performance, reduce robot cost and introduce new functionalities.As the most typical mechatronic digital machines, the added value of SCARA robot technology is very high, it has been widely used in many areas . In order to meet the need of different kinds of work and maximize the prime cost, SCARA Robot (Selective Compliance Assembly Robot Arm is what we often say the Selective Compliance Assembly Robot Arm) comprising four degrees of freedom, namely a freedom of movement with three degrees of rotational freedom. It has been widely used in different kinds of fields, and has become an integral part of our daily lives. On the base of checking its structure intensity, while it satisfied, we optimize designing of the structure of SCARA robots.The following article will give a brief introduction to some of the technical selection and validation on the robot and a series of various parameters such as the size of the arm, ball screw, spindle, wrist gripper, timing belt pulleys, why and gear, and various other parts of the robot.As the design is for a teaching SCARA robot, the requirement for all the parts are much lower. As a result, the cost is the first step.Keywords: SCARA robot ; Degree of freedom目录目录 (1)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 国内外机器人发展现状和未来的趋势 (1)1.3机器人的研究方向 (2)1.4 SCARA机器人工作原理简介 (3)1.5 工业SCARA机器人一些关键性机器人简介 (4)1.6 本文研究的主要内容 (7)1.7 工业机器人的特点 (8)1.8 SCARA机器人的特点及意义 (8)2 SCAAR机器人的功能结构设计 (10)2.1 SCARA 机器人本体的大体结构 (10)2.2 SCARA 机器人的主要技术参数 (11)2.3 SCARA机器人的传动方案 (12)2.4 减速机的选用及计算 (14)2.5 关节4步进电动机的选择原理及计算 (16)2.6 同步齿型带的选用及计算 (17)2.7 滚珠丝杠副选用及计算 (18)3 大小臂结构总体设计 (21)4 机器人的腕部结构总体设计 (22)5 机器人的手部的总体结构设计 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)1 绪论1.1 引言机器人是一种能够自主执行各种各样的工作的机械。
学士学位论文Shandong University Bachelor’s Thesis论文题目:四自由度码垛机器人控制系统设计姓名学号20061701027学院控制科学与工程学院专业自动化年级2006指导教师2010 年6月1日摘要作为物流自动化领域的一门新兴技术,近年来,码垛技术获得了飞速的发展。
码垛机器人以其高效、高精度、占地范围小等优势正在快速占领整个码垛行业。
特别是西方发达国家几乎完全替代了人工码垛。
从“七五”科技攻关开始,我国将工业机器人及应用工程作为研究开发重点之一,实现了中国机器人产业的“从无到有”。
然而,从整体上说我国的机器人产业还很薄弱,机器人的研究依然任重而道远。
本文就是立足于此,以具体工程实践为研究背景,进行四自由度码垛机器人控制系统的研究,以实现对码垛机器人的运动控制,满足生产实践需求。
论文的主要内容如下:1、在绪论中简要介绍了本论文的研究背景及意义。
2、通过分析机器人机械结构,获得机器人的几何模型,通过运动分析,得到运动变换关系式。
3、根据码垛控制需求,选择位置伺服控制,并进行相关MATLAB仿真。
4、以ACR9000多轴运动控制器和MT6100iV人机界面为核心控制器件进行相关系统硬件线路设计,共分为以下几个部分:相关器件选型、电气线路连接、控制器与伺服信号线路连接、触摸屏与控制器线路连接5、以ACR View和EB8000为开发工具,分别对下位机程序和人机界面进行开发。
其中下位机程序运用AcroBasic语言进行模块化编程以实现示教、回零、再现、手动运行、参数设置等功能。
上位机通过将相关控件与相应地址相链接实现对下位机的控制。
关键词:码垛机器人,控制系统,位置伺服控制,AcroBasic语言,模块化编程AbstractAs a new technology in logistics automation area, in recent years, stacking technology has experienced a rapid growth. With their high performance, high precision and small area advantages, stacking robots are quickly capturing the entire palletizing industry. Especially in the western developed countries, palletizing robots almost completely replaced the manual stack. Since the tackle hard-nut problems in science and technology during China's Seven Five year Plan period,Our country has made torch-plan projects and application of industrial robots as one of the key research and development has successfully realized robot industry "from nonexistence to pass into existence" plan. However, on the whole, our country's robot industry is still underdevelopment, robots' research is still a long way to go. This article talks about the control system of robot to realize motion control of the robot based on the engineering practice with specific background. Our purpose is to meet the industry requirement. Specific content of the article are as follows:1. The introduction of a brief background of this thesis and its significance.2. Through the analysis of the robot's physical construction, get a simplified geometric model ,and with kinematic analysis ,get transformation equation of the end effector.3. Choose the way of Servo-position Control to meet the need of the stack.4. Use ACR9000 controller and MT6100iV HMI as the core of control device to design the hardware system. This part is divided into the following several parts: related components selection, electrical wiring connections, the connection between controller and servo driver,controller and the HMI5. Using the development software of ACR View and EB 8000 to design the control program and interface of the HMI. The control program is designed by AcroBasic language. We can use the program to realize the function of teach, playback, back home, manual operation, parameters settings and so on. Besides, HMI control the controller by the connection of ActiveX with relevant BIT address.KEYWORDS :stacking robot,control system,servo-position control,AcroBasic language ,modular program目录第一章绪论 (1)研究背景 (1)国内外发展现状 (2)论文研究意义和目的 (2)本文主要研究内容 (3)本章小结 (3)第二章码垛机器人机械结构及其运动学分析 (4)码垛机器人的机械结构 (4)运动学分析 (5)本章小结 (7)第三章伺服控制方式选择及仿真 (8)伺服驱动系统要求 (8)AC伺服电机工作原理 (8)伺服控制方式选择 (9)位置伺服系统 (10)机器人MATLAB仿真 (11)本章小结 (13)第四章硬件控制系统设计 (14)硬件系统控制结构 (14)主要控制部件选型 (14)通信线路连接 (16)触摸屏与ACR9000的连接 (16)ACR9000与伺服驱动器之间的连接 (17)其它信号线路 (18)电气线路连接 (18)本章小结 (18)第五章软件系统设计 (19)下位机软件开发 (19)ACR View开发环境介绍 (19)系统参数配置流程 (19)AcroBasic语言及相关编程介绍 (33)软件编写流程 (35)典型程序介绍 (35)运动监视、调试 (37) (42)EB8000开发软件介绍 (42) (43)本章小结 (44)第六章系统测试 (45)结束语 (46)致谢 (48)参考文献 (49)附录 (50)附录1. 控制柜电气线路连接图 (50)附录2. 调试过程图片 (51)附录3. 成品实物图 (52)附录4. 下位机程序 (52)第一章绪论研究背景所谓码垛就是按照集成单元化思想,将一件件物料按照一定的模式堆码成垛,以便使单元化的物垛实现存储、搬运、装卸运输等物流活动[1]。
目录目录 (1)第1章绪论 (3)1.1课题背景 (3)1.2国内外发展现状 (3)1.2.1 包装带捆扎机国外发展状况 (3)1.2.2 包装带捆扎机国内发展现状 (4)1.2.3 包装带捆扎机存在的主要问题 (6)1.3本课题所做的主要工作 (6)第2章整体方案设计 (7)2.1设计思路 (7)2.2方案选择 (7)2.2.1机械系统设计 (7)2.2.2 控制系统设计 (9)2.3本章小结 (9)第3章机械系统设计 (10)3.1整体设计 (10)3.2送退带机构各零部件的设计 (10)3.2.1捆扎机架的设计 (10)3.2.2传动轴的设计 (11)3.2.3滚动轴承的选用 (14)3.2.4传动齿轮的设计 (16)3.2.5键的选用 (19)3.2.6摩擦轮的设计 (19)3.3其他零部件的设计 (20)3.3.1 电动机的选择 (20)3.3.2 送退带机构同步带的选用 (21)3.3.3捆扎带材料的选择 (23)3.3.4捆扎形式的选择 (23)3.4.5捆扎带接头形式的选择 (23)3.4本章小结 (24)第4章三维建模 (25)4.1UG简介 (25)4.2捆扎机各零部件的三维建模 (26)4.2.1捆扎机送退带机构的三维建模 (26)4.2.2捆扎机捆紧封接机构零件 (28)4.2.3 电动机的模拟建模 (29)4.3捆扎机的装配 (31)4.3.1底板与捆扎机主机架的装配 (31)4.3.2 送退带机构的装配 (31)4.3.3捆扎机捆扎机构的装配 (32)4.3.4捆扎机封接机构的装配 (32)4.3.5捆扎机侧板及支架的装配 (33)4.3.7 UG装配简介 (33)4.4本章小结 (34)第5章控制部分设计 (35)5.1控制系统概述 (35)5.2步进电机控制系统 (35)5.2.1步进电机的特点 (35)5.2.2步进电机的选择 (35)5.2.3步进电机的控制 (36)5.3气动控制的系统 (36)5.3.1气缸概述 (37)5.3.2气缸型号的选择 (37)5.4本章小结 (37)总结 (38)致谢 (39)参考文献: (40)第1章绪论随着电子技术、计算机技术、自动化技术的快速发展,对机电一体化产品的技术含量、性能、功能要求也越来越高。
关于SCADA/EMS系统建设的几点建议山东电力鞍术1997年第9期(总第95期)关于SCADA/EMS系统建设的几点建议SeveralIdeasfortheConstructionoftheSCADA/EMS(850013)山东电力工程咨询院张伟1M1妒脯暮车文针对田内SCADA/EMA建1曼中存在的主要问题进行了探讨从设计角度概述了完成一十SCADA/EMS系统应谈散的前期论证及准备工作,其目的是引起善方面对前期可研工作的重视,提高应用和商业化服务的水平.关-诃—SC~ADAs建谩建议,7I;绕^bh'dThi自paperdiscussedmJlnpr0b1emaezi,dngind0m∞teonstructloBofSCADA/EMSs"把m,andfromdesLznpoim0Iview~mtlh~lthenece蠲ity.fthefe聃.1itystudyendp唧?憎tnworkf血~ccomplishingaSCADA/EMSsystezn.Thepurpo~istoattachevery丑摹pecI'sattentio~forf曲5斓hystudyatedstage,andimprovei坞applicationandser~ce1竹e1.xt¨r由SCADA/ZMSCo~structlonideadesign1国内SCADA/EMS系统发展状况自1985年能源都提出电网调度自动化系统实用化要求以来,绝大部分网调,省调,地调调度自动化系统达到实用化,国内电网调度自动化进人巩固完善,充实实用的阶段.一部分网,省调巳配备了可用的高级应用软件t一部分省调巳与供货方签定台同准备投人高级应用软件,还有一部分省调的系统改造工作正在设计中,高级软件的投人为电网在线安全分析提供了有效的手段,标志着我国电网调度自动化应用水平已从经验型向分析型发展.1995年电力部又提出了新的要求巩固实用化成果,提高电网调度自动化系统的应用水平,为商业化服务.当前商业化的主要任务是:a,实现全网的经济调度(EDC).b,向用户提供符合电能质量标准的电力.c,建立一套电能(电费)自动结算系统(EASS).从当前的形势看,电网的运行管理走向市场,要求用经济手段对电网实行管理,这个管理工作将是EMS应该承担的一项重要功能,这对EMS的应用提出了更高的要求,从实用化向商业化发展.2存在的问题建设一个功能完善的调度自动化系统是一个复杂的系统工程,既要全面把握市场经济条件下电网调度自动化的发展前景,又要满足和国际管理接轨的要求,既要研究各项技术性政策,了解国内外先进的调度自动化水平,又要全面掌握网内各厂(站)一,二次设备的技术装备水平}既要有决策者的决心,又要有各级人员素质的整体提高.必须做深人细致的可行性研究,做出长远的建设规划,量力而行,分步实施,才能使每笔投人都能使系统的功能得以完善提高,得到应有的回报.从国内电网调度自动化系统的建设来看,主要存在以下几个方面的问题:作者简介:张伟:1960年生,198Z年毕业于山东工程学院,高级工程师,主要从事电力系统调度工程设计工作.43山东电力技术1997年第3期(总第95期)2.1对改革的形势分析不透,不能对系统功能超前规划,分步实施,始终处于被动的应付状态.如:有些网,省调已配备了AGC,EDC功能,但实际应用水平不高,随着"电网国家管,电厂大家办的趋势,相应带来了电力管理政策的一系列变化,目前尚处在变化过程中,相应的政策不断出台,必须超前研究.2.2偏重于主系统的先进性和可扩充性,而不重视厂(站)基础设备的技术装备水平的提高,目前基础自动化工作差距很大,不仅大量老的厂(站)霈要改造,而且由于宏观技术决策滞后,新建厂(站)仍在低层次重复,往往造成基建移交之曰便是技术改造开始之时.3在计划经济体制下,调度自动化系统往往被认为只是保证电网的安全稳定运行,而新系统的功能则涉及判电力公司内部包括调度,计划,财务,营销,生技等诸多部门,在系统建设过程中存在着大量的协调工作,如不能目1起最高决策者的重视,则往往出现功能不协调的问题,突出了一个方面而忽视了另一方面.2.4对电网的长远发展缺乏预计,往往在过渡措施上投入过多.比如为保证供电的可靠性和供电质量,装设大量的负荷控制装置,其实,现在保证城市用户供电的可靠性,还是靠对农村用户的拉路来实现的}而且随着近年来电力事业的发展,一些省,市已能满足较高的供电可靠性,一味强调负荷装置的覆盖率, 最终会带来极大的浪费.以上问题的存在带来某些系统建成后很多功能不能发挥实际的作用.3几点建议3.1加强对改革形势的研究.主要有以下几个方面,一是国家成立了电力公司和电网建设有限公司,应明确分工和分级调度的原则.二是独立电源公司已成为普遍模式,最终要实现竞价上网,同网同质同价,计量方式发生了根本的变化.三是供电44和营销最终要实现分离,电费的抄收逐步向社会化过渡.四是实施峰谷电价,不同的电力投向电网受益不同.五是随着社会对用电质量和可靠性要求的提高,电网必须具备灵活及时的谪峰,调频手段.3.2加强对厂(站)基础建设的整体规划电网调度自动化系统分为以下四个子系统:a,信息采集及控制命令子系统.b,信息传输子系统.C,信息管理子系统.d,人机联系子系统.通常我们所说的SCADAITEMS系统只是电网调度自动化系统的一部分,主要包括以下功能:a,数据采集与安全监控(scADA)b,自动发电控制与经济调度(AGC/ EDC)c,网络拓朴(NT)d,状态估计(SE)e,计算机通信(cc)f,安全分析(sA)g,负荷预测(LF)h,最优潮流(OPF)i,开停机计划(uc)j,电费计量(EA)k,调度员培训仿真(DTS)就整个系统而言,能量管理系统(EMs)固然重要,但是如果没有与之相适应的信息采集子系统和信息传输子系统,就好比仅有聪明发达的脑袋,四肢不灵也是行不通的.因此,这是保证各项功能实现的基础,也就是我们通常所指的基础自动化部分.应当在认真调查研究的基础上,做出基础自动化建设的长远规划,按层次分步实施.同时强化技术决策,充分发挥业主负责制的作用,使新建厂(站)的自动化装备水平达到电网调度自动化的同一水平,这样才能避免重复投资.3.3最高决策层应对调度自动化系统建设山东电力杖术1997年第3期(总第95期) 给予高度重视.管理模式对调度自动化系统功能的影响很大,计划经济和市场经济对调度自动化系统有不同的要求,在目前电力管理体制转轨变型的时期,没有最高决策层的高度重视和协调,很难建立起功能完善的调度自动化系统.3.4制定长远规划,加强可行性研究通常一个新系统投人运行,对于集中式的控制系统大约要运行8~10年,对于分布式开放系统寿命时间要长一些,这意味着该系统在设计时必须要考虑电力系统的发展和scADA/EMs系统的可扩充性,开放性.当该系统运行到寿命极限时,会被另一个新的系统所取代.根据国外经验,做一个新系统要经历1O年的时间,仅可行性研究的时间要花费5年,敬技术规范书,签订合同要用2~3 年,系统生产周期约2年.因此,一个系统投人运行并达到实用化后,应立即着手研究建设一个新的系统.和国外相比,我们投人系统可研的资金,人力,时间都相对较少,很难形成良性循环.建设一个ScADA/EMs系统要经历以下几个阶段:——初步可行性研究——可行性研究——概念设计(初步设计)——技术规范书(标书)——招标,评标,定标——开发与系统集成——验收试验——运行其中,可行性研究是一个最重要的阶段,通常主要考虑以下几个方面:(1)旧系统存在的缺陷(2)电力系统存在的问题(对厂,站基础自动化完善的要求)(3)对新系统的结构,功能及开放程度的要求(4)新系统与现有环境的界面规约要求(5)时钟统一,精度等有必要在这个时候集中必要的人力和资金,进行广泛的调查研究,编制系统建设的可行性研究报告.同时,必须编制出一个相应的规划和辅助实施的计划(包括近期和远景), 上报有关决策层,这是非常重要的.3.s重视专业队伍的建设培养一支好的专业队伍要花费5~1O年的时间.目前,国内调度自动化专业人员流失比较严重,他们一般有着较高的外语水平和计算机开发应用水平,受市场经济大潮影响, 很多人流向了外资和合资企业i在电力公司内部对这支专业队伍往往重视不够,待遇偏低,培训机会偏少,这个问题如不及时解决, 将严重制约调度自动化水平的提高.3.6充分发挥设计咨询机构的作用是SCA—DA/EMS系统建设的关键环节.尽管运行管理部门有着丰富的实践运行经验,若进行详细的调查和深入的研究分析,委托设计咨询机构是十分必要的.4结论综上所述,电网调度自动化系统的建设是一个循序渐进的连续的发展过程.商业化的实施必须同EMS的功能完善相协调,须有电力公司的计划,财务,生技,科技等各部门的配合,必须注重长期规划,充分发挥设计咨询机构的作用;舍得在人才培养上下功夫, 使得电网调度自动化系统建设步人良性循环的轨道,获得令人满意的投入产出比.口(收稿日期:1997一O1—15)45。
摘要在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,工业机器人作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。
工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。
目前,工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。
木课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论,对原有的机械结构提出了新的改进方法,并把现在的新技术应用到木课题中,从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。
通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状,提岀了具体的搬运机器人设计要求,并根据搬运机器人各部分的设计原则,进行了系统总体方案设计以及包括: 机器人的手部、腕部、臂部、腰部在内的机械结构设计。
此搬运机器人的驱动源来自液压系统,执行元件包括:柱塞式液压缸、摆动液压缸、伸缩式液压缸等。
通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动,进而实现搬运机器人的实际作业。
关键词:搬运机器人;液压系统;机械结构设计;操作AbstractIn the modem large-scale manufacturing industiy enteiprises to improve productivity, and, guarantee product quality, as an important pait of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enteiprises. Industrial robot teclmology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Cunently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work.The subject of the main part of the handling of their machineiy discussions, and on the original mechanical stmcture proposed for the new improved method, which makes the handling robot is more applicable to the present industrial working enviromnent・Tlnough a detailed understanding of the robot in the industrial application, to propose specific handling robot design requirements, and according to the robot design principles of various parts, for the system as well as including: the robots hand, wrist, ann, waist, the design of mechanical stmctures・ Hie transfer robot driven by the source fiom the hydraulic system, and the implementation of components including: plunger hydraulic cylinders, hydraulic cylinders, swing, telescopic hydiaulic cylinders, etc. Tluough the hydraulic cylinder movements to implement the joint transport robotmotion, And realize the operational handling robot. Keywords: Transfer robot; Hydraulic System; Mechanical Design;Operating第一章绪论1・1概论在工业领域广泛应用着工业机器人。
2023年第47卷第5期Journal of Mechanical Transmission基于Adams的自行走式缠绕包装机器人包装膜固定装置的设计与运动学仿真石亚磊1王良文1刘一扬2李伟玮3李飞飞1李梓鹏1(1 郑州轻工业大学机电工程学院,河南郑州450002)(2 郑州财经学院智能工程学院,河南郑州450049)(3 河南中烟工业有限责任公司安阳卷烟厂,河南安阳455004)摘要缠绕包装广泛应用于物流运输包装中。
开发自行走式缠绕包装机器人可以显著推升行业的技术进步,而开发该机器人的关键是包装膜固定装置的设计。
提出了一种用于自行走式缠绕包装机器人的包装膜固定装置,包括气缸驱动关节臂、夹持翻转机构、压带切断机构、胶带展开机构等。
在根据工作要求进行机构设计的基础上,采用SolidWorks对结构进行三维建模,并通过Adams对其进行多体运动学分析,验证了机构的可行性。
仿真结果表明,夹头的运行轨迹符合规划路径,达到了设计要求。
研究为后续缠绕包装机器人的实用化提供了依据。
关键词包装机器人缠绕包装包装膜固定装置建模Adams仿真Design and Kinematics Simulation of Adhesive Tape Fixing Devices of Self-walking Winding Packaging Robots Based on AdamsShi Yalei1Wang Liangwen1Liu Yiyang2Li Weiwei3Li Feifei1Li Zipeng1(1 Mechanical and Electrical Engineering Institute, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China)(2 School of Intelligent Engineering, Zhengzhou College of Finance and Economics, Zhengzhou 450049, China)(3 Anyang Cigarette Factory, China Tobacco Industry Co., Ltd., Anyang 455004, China)Abstract Wrap-around packaging is widely used in logistics and transportation packaging. The development of a self-propelled winding and packaging robot can significantly push up the technological progress of the industry, and the key to the development of this robot is the design of the packaging film fixing device. In this study, we propose a packaging film fixing device for a self-propelled wrap-around robot, including a cylinder driven articulated arm, a clamping and turning mechanism, a press tape cutting mechanism, and a tape unfolding mechanism. Based on the mechanism design according to the work requirements, SolidWorks is used to model the structure in three dimensions, and the multi-body kinematic analysis is performed by Adams to verify the feasibility of the mechanism. The simulation results show that the running trajectory of the belt chuck conforms to the planned path and meets the design requirements. The structural design and simulation study in this study provide the basis for the subsequent practicalization of the winding and packaging robot.Key words Packaging robot Wrap-around packaging Packaging film fixing device Modeling Adams simulation0 引言物流运输包装技术对物流贸易具有重要影响[1]。
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本文介绍了故障诊断的任务,研究了控制系统中存在的故障,以及它们的数学表示方法。
基于神经网络控制系统的故障诊断分为两部分,一是故障样本数据及检验数据的采集;二是故障诊断。
一种基于SCADA的远程监控多机器人协作系统设计作者:孙凤池,殷爱茹作者单位:孙凤池(南开大学计算机系(天津)),殷爱茹(中国科学院机器人学开放研究实验室(沈阳))相似文献(10条)1.学位论文叶亮天然气SCADA系统研制开发2010本文涉及的科研项目来源于某市天然气输配工程。
论文论述了天然气SCADA系统的构建。
文章首先介绍了天然气SCADA系统的功能和特点,并根据项目实际设计了系统方案。
然后分别对系统中远程监控站,通讯网络,调度控制中心进行了设计。
使用MOSCAD-M RTU作为远程监控站的核心,并根据不同类型的远程监控站设计了不同的软硬件配置。
使用Delphi 编程实现了MOSCAD-M RTU对数据库中数据的读取。
使用VBS脚本语言编程实现了Wincc的串口通信,解决了MOSCAD-MRTU通过串口读取Wincc变量的技术难点。
对远程监控系统常用的几种通信方式进行分析比较,选择了GPRS作为本项目的通信方式。
使用组态软件InTouch开发了监控软件,实现了数据的动态显示、报警、归档等功能,并对软件的安全性进行了设计。
最后对本文进行总结和展望。
2.期刊论文周明.许永忠SCADA系统在鲁宁输油管线上的应用-自动化仪表2003,24(7)鲁宁输油管线上应用SCADA系统成功实现数据采集和远程监控.详细介绍了系统的组成、软硬件配置、系统通信、系统功能,阐述了密闭输油水击控制、联锁保护和系统时钟同步、系统安全性的实现方法.该系统2001年2月投入运行,实践证明系统是有效、安全、可靠的,提高了输油自动化水平和经济效益.3.学位论文吴竺SCADA系统在城市燃气输配中的应用2005SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统,即数据采集与监视控制系统,又称计算机四遥(遥测、遥控、遥信、遥调)技术。
它是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。
可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
捆包机器人SCADA系统论文
【摘要】作为数字化工厂的重要组成部分,SCADA系统配合机器人的使用,将大大拓展机器人的使用范围和功能。
不但在提高自动化程度、减人增效的基础上,更是让机器人和公司的管理系统交互,让机器人不再是单纯的搬送“机器”,而是一个具有智能判断功能的“人”。
【关键词】 SCADA 捆包机器人
1 引言
SHEC近几年来,随着机器人在生产现场不断增加,逐步减少对人的依赖。
但由于种种原因,在机器人智能控制上的进展比预想要慢。
如何将机器人不再作为单纯的上下料“机器”,而是让它进化成智能的“人”。
SCADA系统能将机器人连接入公司的数字化工厂概念中,提升了机器人的使用范围,拓展了系统的应用领域。
2 项目背景
事由:公司接到客户投诉,存在批量碰伤,确认不良品固定位置有油漆刮伤。
调查:碰伤位置相同,确定为捆包机器人搬运过程中造成。
现场更换机种时误设参数比标准底10mm,导致机械手部件碰伤产
品。
原因分析:①作业文件无机器人设定参数规定。
②现场更换机种无确认要求。
③机器人吊装机械手部件与整机安全距离不足。
客户要求让机器人通过读压缩机商标条码,自动调用参数,智
能判断机种要求,给我们提出了一项艰巨的任务。
这将涉及到一块我们从未涉足的领域,机器人的智能应用。
3 方案详述及实施
3.1 方案详述
目的:为杜绝压缩机成品在机器人堆垛捆包时,由操作员工设错参数,导致压缩机碰伤或混机种等情况的发生。
功能:使用SCADA,在机器人、扫描器、主站之间建立数据交互。
更换机种前,在SCADA主站计算机设定生产机种,主站将机种的各项参数传至主站PLC,设定当前生产机种。
机器人在抓取工件之后,进行商标扫描。
根据扫描的条码,首先确认是否为当前生产机种,其次主站PLC查找存放在PLC内对象批次产品的角度、高度等数据,并将这些数据通过CC-LINK总线传送给机器人,机器人进行正常堆垛捆包。
如果机种非当前机种,机器人自动将此产品放置指定区域。
根据设定的生产计划,通过扫描计数,在SCADA主站计算机上显示当前批次的产品及计数,对数量缺失或多余进行报警。
并将所有商标信息保存至后台数据库,已备查询历史数据使用。
成功后,直接从MES系统读取生产计划,并控制机器人进行批次更换操作,并将生产信息返回MES系统,使机器人具备智能功能。
3.2 实施过程
(1)对机种进行了的数据整理。
(2)主站PLC、扫描器、CC-LINK通讯线布线后,进行扫描器现场调试。
整个扫描过程涉及多个环节和技术难点:①在增加扫描、判断的情况下,整个节拍必须控制在原生产节拍的要求内②成品是圆柱形,商标张贴带有一定的弧度,不同于平面扫描;商标由人工粘贴,无法保证粘贴位置、角度一致;在进入后续工序后,无法保证无污物;如何在节拍无法延长,机器人在2m/s高速运行的前提下,保证扫描的高成功率,并完成所有的比对、数据传输等过程,是整个项目的难点、重点,直接决定项目的成功与否。
经测试,扫描器在离商标18~25cm,水平仰角控制在3~4°的空间内,对圆柱体商标的扫描成功率最高。
并且,在目前机器人的运行轨迹中,从托板左工位抓取、垂直提升后,有一个0.5s左右的停顿,然后开始水平移动。
在停顿前,有近5cm左右,机器人的移动速度有所减缓。
而且不论机种的壳体高度如何变化,商标和机器人卡爪的位置是固定的。
所以将扫描的区域确定在了这段减速、停顿区域。
在0.6s左右的时间,完成所有判断、对比、数据传输的工作。
(3)机器人增加CC-LINK模块,开设公用数据区的方式,解决SCADA的主站PLC与机器人工控机之间的通讯。
(4)SCADA主站电脑的MOVICON软件作为整个系统的用户交互界面,显示机种及生产数量和报警情况和机种切换。
由指定用户来增加、修改、维护机种信息,并传送至PLC。
后台数据库将记录所有扫描情况和机种修改情况。
另外,在主站PLC端增加MES模块,此模块通过硬件直接将数据写入后台制定的数据库中。
而且如果发生网络问题时,他自身内部的缓存可以先行存放数据,当网络通讯恢复时,再将数据写入指定区域,具体方案及数据流如图1所示。
至此,捆包机器人商标自动扫描SCADA系统完成。
将替代目前一名MES商标扫描的操作员,为公司提高自动化程度,进一步精简人员提供可能性。
4 结语
经过此次捆包机器人商标自动扫描SCADA系统的实施,解决了商标/标签的自动扫描、机器人与其他设备的通讯、乃至与公司其他管理系统的信息交互等一系列难题。
SCADA系统与机器人的联合运用,使公司拥有了联合开发的自主技术。
如果逐步推广的话,将目前MES工控机人工扫描的业务,混合SCADA系统自动扫描的功能,将大大减少公司在MES系统上的投入,并减少各工场MES扫描专人,精简人员。
另外,作为数字化工厂的重要组成部分,SCADA系统配合机器人的使用,将大大拓展机器人的使用范围和功能。
不但在提高自动化程度、减人增效的基础上,更是让机器人和公司的管理系统交互,让机器人不再是单纯的搬送“机器”,而是一个具有智能判断功能的“人”。