Технологический процесс балансировки (стр. 9 из 15)
5.1 Определение входных и выходных переменных
Входными переменными для системы управления являются сигналы с датчиков.
Для удобства все датчики свожу в таблицу 13.
Сигналы, информирующие о состоянии установки для балансировки и робота, сведены в таблице 14.
Выходными переменными для системы управления являются управляющие сигналы для исполнительных устройств. Назначения управляющих сигналов приведены в таблице 15.
Таблица 13 Описание назначения датчиков
| Датчик | Описание назначения |
| Х1 | Наличие барабана в зоне загрузки конвейера - загрузки |
| Х2 | Наличие барабана в зоне разгрузки конвейера - загрузки |
| Х3 | Наличие маленьких грузиков |
| Х4 | Наличие больших грузиков |
| Х5 | Толкатель маленьких грузов втянут |
| Х6 | Толкатель маленьких грузов выдвинут |
| Х7 | Толкатель больших грузов втянут |
| Х8 | Толкатель больших грузов выдвинут |
| Х9 | Пневмоцилиндр1 Контейнера втянут |
| Х10 | Пневмоцилиндр1 Контейнера выдвинут |
| Х11 | Пневмоцилиндр2 Контейнера втянут |
| Х24 | Пневмоцилиндр2 Контейнера выдвинут |
| Х12 | Каретка втянута |
| Датчик | Описание назначения |
| Х13 | Каретка выдвинута |
| Х14 | Манипулятор вверху |
| Х15 | Манипулятор внизу |
| Х16 | Электромагнит в исходном положении |
| Х17 | Электромагнит в барабане |
| Х18 | Передняя колонна опущена |
| Х19 | Передняя колонна поднята |
| Х20 | Задняя колонна опущена |
| Х21 | Задняя колонна поднята |
| Х22 | Наличие барабана в зоне загрузки конвейера – разгрузки |
| Х23 | Наличие барабана в зоне разгрузки конвейера – разгрузки |
Таблица 15 Назначение управляющих сигналов
| Управляющий сигнал | Описание назначения |
| У1 | Фиксатор балансировочных грузов вперед |
| У2 | Фиксатор балансировочных грузов назад |
| У3 | Включение захватного устройства фиксатора |
| У5 | Толкатель маленьких грузиков вперед |
| У6 | Толкатель маленьких грузиков назад |
| У7 | Толкатель больших грузиков вперед |
| У8 | Толкатель больших грузиков назад |
| У9 | Пневмоцилиндр 1 контейнера влево |
| У10 | Пневмоцилиндр 1 контейнера вправо |
| У11 | Пневмоцилиндр 2 контейнера влево |
| Управляющий сигнал | Описание назначения |
| У12 | Пневмоцилиндр 2 контейнера вправо |
| У13 | Каретка вперед |
| У14 | Каретка назад |
| У15 | Манипулятор вверх |
| У16 | Манипулятор вниз |
| У17 | Включение захватного устройства манипулятора |
| У19 | Включение конвейера загрузки |
| У21 | Включение конвейера разгрузки |
| У23 | Поднятие передней колонны подъемного устройства |
| У24 | Опускание передней колонны подъемного устройства |
| У25 | Поднятие задней колонны подъемного устройства |
| У26 | Опускание задней колонны подъемного устройства |
Таблица 14 Описание назначения сигналов системы
| Сигнал | Описание назначения |
| S1 | Индикатор 1 малый груз |
| S2 | Индикатор 2 малых груза |
| S3 | Индикатор 1 большой груз |
| S4 | Индикатор 2 больших грузов |
| S5 | Индикатор 4 больших груза |
| S6 | Индикатор 8 больших грузов |
| S7 | Индикатор допуск |
| S8 | Приварка грузов окончена |
5.2 Разработка математической модели
Математическая модель системы состоит из системы логических уравнений, описывающих поведение различных исполнительных устройств в зависимости от значений сигналов поступающих с датчиков.
Математическая модель составляется по циклограмме работы системы.
Здесь приняты следующие обозначения:
- входные сигналы, поступающие с датчиков; 
- входные сигналы, поступающие от ЧПУ станков; 
- управляющие сигналы для исполнительных устройств; 
- управляющие сигналы для ЧПУ станков.Управляющие сигналы для исполнительных устройств:
Фиксатор балансировочных грузов вперед:
Фиксатор балансировочных грузов назад:
Включение захватного устройства фиксатора:
Толкатель маленьких
грузиков вперед:
Толкатель маленьких грузиков назад:
Толкатель больших грузиков вперед:
Толкатель больших грузиков назад:
Каретка вперед:
Каретка назад:
Вкл./Выкл. робота:
Манипулятор вверх:
Манипулятор вниз:
Включение захватного устройства манипулятора:
Включение конвейера загрузки:
Включение конвейера разгрузки:
Поднятие передней колонны подъемного устройства:
Опускание передней колонны подъемного устройства:
Поднятие задней колонны подъемного устройства:
Опускание задней колонны подъемного устройства:
5.3 Разработка алгоритма управления
Перед разработкой самой программы необходима разработка алгоритмов, которые описывают последовательность действий для решения задач или достижения поставленных целей в создаваемой программе.
Алгоритм работы системы управления показан на чертеже ДП 1.22030165.17.11.29.00.00 Д3.
Алгоритм работы системы управления:
После того, как кнопка пуск нажата провяряется наличие тормозного барабана в зоне датчика х1, затем включается двигатель М1 и конвейер переносит барабан в зону датчика х2, происходит остановка двигателя М1. Затем проверяется нужно ли производить приварку грузов, нет ли сигнала S7 (допуск) если приварку грузиков производить не нужно, проверяется есть ли барабан в зоне х22 включается двигатель М2 и конвейер разгрузки переносит барабан в зону действия датчика х23 производится остановка двигателя М2 и цикл заканчивается.
Если же приварку грузиков нужно производить, то сигналы S1 и S2 складываются, тем самым высчитывается необходимое количество маленьких грузов. Затем сигналы S3-S6 складываются, тем самым высчитывается необходимое количество больших грузов.
После расчетов грузов поднимается передняя колонна подъемного устройства до срабатывания датчика х19, затем поднимается задняя колонна подъемного устройства до срабатывания датчика х21. После поднятия барабана в положение удобное для сварки проверяется есть ли сигнал Контейнер в среднем положении (Х9, Х24), есть ли в таре малые грузы, Пневмоцилиндр толкателя малых грузов выдвигается вперед до срабатывания датчика Х6. Пневмоцилиндр толкателя малых грузов задвигается назад до срабатывания датчика Х5, захватывая следующий грузик. Затем проверяется есть ли в таре большие грузы, пневмоцилиндр толкателя больших грузов выдвигается вперед до срабатывания датчика Х8. Пневмоцилиндр толкателя больших грузов задвигается назад, захватывая следующий грузик. Затем пневмоцилиндр каретки выдвигается вперед до срабатывания датчика Х13. Включается электромагнит манипулятора, затем пневмоцилиндр каретки задвигается назад до срабатывания датчика Х12. Пневмоцилиндр манипулятора опускается вниз, опуская грузики на тормозной барабан для приварки до срабатывания датчика Х15. Пневмоцилиндр фиксирующего устройства выдвигается вперед до срабатывания датчика Х17, затем включается электромагнит фиксирующего устройства после чего выключается электромагнит захватного устройства манипулятора затем Пневмоцилиндр манипулятора поднимается вверх до срабатывания датчика Х14. После установки грузиков на тормозной барабан и фиксации их в заданном положении робот производит приварку грузов. Затем выключается электромагнит фиксирующего устройства. Пневмоцилиндр фиксирующего устройства задвигается назад до срабатывания датчика Х16. Затем пневмоцилиндр задней колонны подъемного устройства опускается вниз до срабатывания датчика Х20. Пневмоцилиндр передней колонны подъемного устройства опускается вниз до срабатывания датчика Х18 Затем включается конвейер разгрузки посредством двигателя М2 тормозной барабан перемещается по конвейеру разгрузки до срабатывания датчика Х23, происходит выключение двигателя М2. Конец цикла.