Nghiên cứu điều khiển tay máy dùng kỹ thuật xử lý ảnh

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 ngườ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

PHAM HONG CONG

NGHIEN CUU DIEU KHIEN TAY MAY

DUNG KY THUAT XU LY ANH

Chuyén nganh : TU DONG HOA

Ma so : 60.52.60

TOM TAT LUAN VAN THAC Si KY THUAT

Da Nang - Nam 2010

Công trình được hoàn thành tại DAI HOC DA NANG

Người hướng dẫn khoa học: TS PHAN VĂN HIEN

Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Hồng Anh Phản biện 2: TS Lê Tấn Duy

Luận văn sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm Luận văn tốt

nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 24 thang 07 nam 2010

Có thê tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng

- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng

MO DAU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong thời đại ngày nay, ngành công nghiệp đóng vai trò quan

trọng trong nên 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

Qua thời gian học tập và nghiên cứu chương trình thạc sỹ tự

động hóa tại Đại học Đà Nẵng, ta thấy lĩnh vực nghiên cứu về robot

là một lĩnh vực khá mới mẻ; đặc biệt là những Robot tự động, những

tay máy công nghiệp Vì vậy chúng tôi đã quyết định chọn đề tài

“Nghiên cứu điều khiển tay máy dùng kỹ thuật xử lý ảnh” mà cụ

thể là xử lý ảnh hình tròn, để nghiên cứu trong luận văn Thông qua

luận văn chúng tôi sẽ khảo sát, nghiên cứu và điều khiển tay máy 3

bậc tự do RRP dé gap vật cô định trên mặt phẳng nhờ sự trợ giúp bởi

Camera xác định tọa độ vật

2 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu hai Toolbox trong MA TLAB:

** Image Processing Toolbox cho việc xử lý ảnh

s* OPC Toolbox cho việc kết nối PLC

- Nghiên cứu điều khiến tay máy 3 bậc tự do RRP

- Nghiên cứu dùng máy tính để xử lý ảnh (cụ thể là xử lý hình tròn)

và điều khiến tay máy thông qua PLC

- Phân tích đánh giá kết quả đạt được qua thi công

Với sự trình bày và phân tích các vấn đẻ nêu trên, chúng tôi đặt tên

cho dé tai 1a:

“Nghiên cứu điều khiến tay máy dùng kỹ thuật xứ lý ảnh”

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu điều khiến tay máy 3 bậc tự do RRP

- Nghiên cứu phương pháp dùng máy tính để xử lý ảnh (cụ thể là xử lý

hình tròn) và điều khiến tay máy thông qua PLC bằng phần mềm

MATLAB

- Phân tích đánh giá kết quả đạt được qua thi công tay máy RRP

- Nghiên cứu hai Toolbox trong MATLAB cần thiết là: Image

Processing Toolbox cho viéc xu ly anh va OPC Toolbox cho viéc

kết nối PLC

4 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu thiết kế màn hình giám sát và điều khiển trên máy tính bằng phần mềm MATLAB để thực hiện

- Nghiên cứu và điều khiển tay máy 3 bậc tự do để gắp vật cô định trên

mặt phăng nhờ sự trợ giúp bởi Camera xác định tọa độ vật

- Sử dụng phương pháp lý thuyết để đọc và nghiên cứu tài liệu

- Thiết kế giao diện điều khiển quá trình hoạt động của tay máy trên phần mềm Matlab

- Dùng phương pháp thực nghiệm, lập trình mô phỏng và thi công

- Thực hiện trên phần cứng là tay máy 3 bậc tự do RRP

- Đánh giá kết quả và đề xuất hướng phát triển của để tài

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Việc xử lý ảnh và điều khiển tay máy 3 bậc tự do RRP để đưa vào ứng

dụng thực tế là rất cần thiết trong các ngành công nghiệp hiện nay

- Vi vay, trong luận văn này ta điều khiển được cho tay máy 3 bậc tự

do RRP Trên cơ sở đó, ta nghiên cứu một số luật điều khiển cho tay

máy 3 bậc tự do RRP trong môi trường làm việc của nó

- Tất cả các vấn đề được đề cập trong cuốn luận văn đều góp phần vào

việc nghiên cứu, xây dựng và phát triển tay máy Tạo tiền đề cho việc

nghiên cứu chế tạo tay máy, đáp ứng được nhiều công dụng thiết thực

trong công tác nghiên cứu giảng dạy ở nước ta

6 Cấu trúc luận văn

Ngoài chương mở đầu, trong luận văn còn có các phần và

chương kế tiếp như sau:

MO DAU

CHUONG 1: CO SO LY THUYET

CHUONG 2: THIET KE VA THI CONG PHAN CUNG

CHUONG 3: XAY DUNG PHAN MEM

KET LUAN VA KIEN NGHI

PHU LUC

Chương 1 - CƠ SỞ LÝ THUYET

1.1 Lý thuyết PLC S7-200

Lý thuyết PLC thì rất rộng nên trong chương này tôi chỉ trình

bày những khái niệm cơ bản và những phần lý thuyết liên quan PLC

SŠ7-200 loại CPU 224 được sử dụng chủ yếu trong luận văn

1.1.1 Giới thiệu PLC S7-200

Từ những năm 70 để đáp ứng nhu cầu thực tế sản xuất, các

mạch điều khiển băng relay, bộ định thời đã không còn phù hợp, do

đó bộ điều khiến logic khả trình (Programmable Logic Controller —

PLC) ra doi Cac PLC đời đầu chỉ thực hiện các phép tính logic, tín

hiệu vào là tín hiệu rời rạc Hiện nay PLUC còn thực hiện được các

phép tính số học, logic và làm việc với tín hiệu vào là tín hiệu liên

tuc PLC S7-200 1a mét trong nhitng PLC manh ctta hang Siemens

PLC S7-200 gồm các phan chinh sau:

- Khối CPU

- Khéi nhé RAM, ROM, EPROM, EEPROM

- Khối vào — ra

- Khối nguồn

- Khối mở rộng

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 1.1.2.2 Vùng nhớ chứa tham số

1.1.2.3 Vùng chứa các khối dữ liệu

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 khiến thiết bị

bên ngoài như điều khiển tốc độ động cơ, điều khiển nhiệt độ v.v

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:

s* Reset ngõ xung tốc độ cao ở chu kì đầu của chương trình s* Chọn loại ngõ ra phát xung tốc độ cao Q0.0 hay Q0 1

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:

s* Reset ngõ xung tốc độ cao ở chu kì đầu của chương trình s* Chọn loại ngõ ra phát xung tốc độ cao Q0.0 hay Q0.1

1.1.4 B6 dém xung téc dé 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

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 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 6,7,8:

Dùng đếm 2 pha với 2 xung vào, 1 xung dùng để đếm tăng và

một xung đếm giảm

* Chế độ 9,10,11:

Dùng để đếm xung A/B của Encoder

1.2 Tổng quan về Robot

Trong phạm vi đề tài này, tác giả tập trung vào việc nghiên cứu

điều khiển cánh tay máy RRP

1.3 Khảo sát tay máy 3 bậc tự do RRP

1.3.1 Quy tac Denavit — Hartenberg (D-H)

1.3.2 Thiết lập phương trình động học của tay máy robot

Hình 1.23: Mô hình cánh tay robot và các hệ trục tọa độ Gắn hệ toạ độ lên các khâu:

- Đối với robot loại này các trục khớp đều song song với

nhau, các hệ toạ độ đặt tại các tâm trục khớp Khâu thứ hai có O2 đặt

tại tâm trục khớp ba và z2 hướng vẻ phía các khâu như hình vẽ

+ Khâu 1: Có OI đặt trên trục khớp thứ hai và có xI hướng

từ trục khớp thứ hai đến trục khớp thứ ba và zI nằm trên trục khớp

thứ hai hướng từ dưới lên trên Do đó xác định được OI Dựa vào

quy tắc bàn tay phải ta xác định được y1 Ta thấy z1 song song với z2 nên O2 tịnh tiến so với O1 trên xI một đoạn a2 (Trans(a2, 0,0)) và xác định được y2 theo quy tắc bàn tay phải

+ Từ OT ta chon được O0 trên trục khớp một và z0 nằm trên trục khớp một hướng từ dưới lên trên O1 chính là O0 tịnh tiến đi một đoạn al theo trục x0 (Trans(a1,0,0)) và yŨ chọn theo quy tắc bàn tay phải

+ Chọn O3: nằm trên tâm của trục khớp ba trùng với trục khớp thứ

hai và có z3 cùng chiều với z2 Do đó O3 chính là O2 tịnh tiến đi một

đoạn d3 (Trans(0,0,d3))

Như vậy, việc sẵn hệ toạ độ lên các khâu của robot đã hoàn thành

b Bước 2:

Lập bảng thông số DH Thông qua các phân tích trên ta xác

định được các thông số DH của tay máy 3 bậc tự do RRP

c Bước 3:

Xác định các matrận A,

Trên cơ sở các hệ toạ độ ấn định cho tất cả các khâu liên kết

của Robot ta có thể thiết lập mối quan hệ giữa các hệ toạ độ nối tiếp

nhau (nO); (n-1); (n) bởi các phép quay và tịnh tiễn sau đây:

Quay quanh trục z„¡ một góc mộ đ

Tịnh tiến dọc trục z„¡ một đoạn d„

Tịnh tiến dọc trục x„¡ một đoạn a„

Quay quanh trục xn một góc xoắn œạ

Bốn phép biến đổi đồng nhất này thể hiện quan hệ của hệ toạ

độ thuộc khâu thứ n so với hệ toạ độ thuộc khâu thứ n-l và tích của

chúng được gọi là ma trận A

An = Rot(z,9) Trans(0,0,0).Rot(x,œ)

Ta quy ước cách viết tắt các hàm lượng giác như sau:

Cị =COSỔ, 8, = sin 6, C, = COSA, Sy = sin 6,

Tu matran tong quát An ta xác dinh dugc cdc matran A, cua Robot

cụ thê như sau:

A= s, ¢, 0 as, | —% 0 as, A, = 0100

Tính các ma trận biên đôi thuân nhât

+ Matrận T, = As

In — 2m _—_

+ Matrận ¬- —

tMarận 5= Ái 7 =AA;A;

Như vậy:

rp [9 1 0 0 ip =| 2 —c, 0 4,5, |0 1 0 0|_

¿J0 0 1 4, 0 0 -I 0 |0 0 1 4,

QC — SS, CS, +8,0C, O acc, —aQ,c,5,+a,c,

Te SC, FCS, SS, -C,C, O AS,C, —A,C,S, +4,5,

Matran T3 1a matran xac dinh huong va vi tri của khâu châp hành CUÔI

H, 0, a, P,

0 0 01

Ta có hệ phương trình động học thuận của robot như sau:

Hy =CjC¿—€CiS; |0, =CiS; Ð$Sịc; Ja, =O DĐ, =&dqG ~œ08› Ta,

Hy =C¡C¿ FSS, 40y =Sj8; CC 4a, =0 Dy =a,siG —@Œ,5; TS

1.3.3 Động học ngược cho tay máy 3 bậc tự do dạng RRP

Các thông số đã biết chiều dài của khâu 1: L1 =17cm, chiều

dài khâu 2: L2= 17cm Góc gập ban đầu của khâu 1 và khâu 2 là 30”.

Giả sử điểm A có tọa độ (x.y) nằm trong vùng làm việc của

tay máy, thì khâu 1 sẽ quay 1 góc Ø, và khâu 2 sẽ quay 1 góc Ø, đến

vị trí của điểm A(x,y) Ở đây các góc Ø.,Ø, là góc quay của tay máy

mà ta cân xác định.Chiêu xuông hệ trục oxy ta được:

%

«>

:

“

RK

® | 20 `

Ỷ

Ở đây ta có:

Ø: là góc quay của khâu 1 so voi vi trí ban đầu

6Ø, : là góc quay của khâu 2 so với vị trí ban đầu

L: là chiều đài từ góc tọa độ đến vật

Œ: là góc hợp bởi L và Ôy

8: là góc hợp bởi L và l›

Z: là góc hợp bởi l; và l;

Với điểm A(x.y) Xét tam giác vuông OXA ta có:

Chiều dài: L= x” + yÏ

Ở đây ta có:

Ø là góc quay của khâu 1 so voi vi tri ban đầu

Ø,: là góc quay của khâu 2 so với vị trí ban đầu

L: là chiều dài từ góc tọa độ đến vật

Œ: là góc hợp bởi L và oy

8: là góc hợp bởi L và l;

Z: là góc hợp bởi l¡ và l;

Với điểm A(x.y) Xét tam giác vuông OXA ta có:

Chiều dài: L= x” + y”

a) Trường hợp vật ở tọa độ có y < Ö:

a= tan) | B= acon TT hộ y= acoso

e Goc khớp thứ nhất cần quay là: 01=œ+f+45°

e_ Góc khớp thứ hai cần quay là: 02=y-30”

b) Trường ne vat ở tọa độ có y = Ö:

B= acos(2t 31A.) 75660 TT”)

e Góc khớp thứ nhất cần quay là: 01=B+45°+90°

e_ Góc khớp thứ hai cần quay là: 02=y-30”

c) Trường hợp vật ở tọa độ có y > °:

2 2 2

© P ‘ 21,.L }Ợ= 21,1,

e Goc khép thir nhat can quay 18: 01=0+8+45° + 90° e_ Góc khớp thứ hai cần quay là: 02=y-30”

1.4 Xử lý ảnh

)

1.4.1 Thay đổi độ tương phản 1.4.2 Lọc nhiễu

1.4.2.1 Lọc không gian trung bình

1.4.2.2 Lọc thông thấp

1.4.2.3 Loc nhiéu Gaussian

1.4.2.4 Loc déng hinh (Homomorphic filtering) 1.4.2.5 Lọc trung vi (Median filter)

1.4.2.6 Loc gia trung vi (pseudo median filter)

1.4.2.7 Lọc ngoài

1.5 Phương pháp phân đoạn ảnh

1.5.1 Phân đoạn bằng một ngưỡng

1.5.2 Phương pháp cục bộ

1.5.3 Phương pháp chỉa tách, kết nỗi, và phát triển vùng

1.5.4 Phương pháp tách cây tứ phân (quadtree)

1.5.5 Phương pháp làm nổi biên ảnh

1.6 Ung dung MATLAB

Trong luận văn này chúng tôi chi str dung 2 Toolbox 1a Image

Processing Toolbox va OPC Toolbox Image Processing Toolbox

dùng cho việc xử lý ảnh lay từ Camera dé xác định tọa độ vật va

OPC Toobox dùng để kết nỗi MATLAB voi PLC

1.6.1 Xw ly anh trong MATLAB

1.6.1.1 Cac khdi niém cơ ban

1.6.1.2 Các loại ảnh

1.6.1.3 Cơ bản về xử lý ảnh bang MATLAB

* Doc một anh dé hoa:

RGB=imread(‘rices.jpg’);

Ham imread sé nhan ra dinh dang file dé str dụng từ tên file Ta cũng

có thể chỉ ra định dạng file như một tham số trong hàm 1mread

Matlab trợ giúp rất nhiều định dạng đồ hoạ thông dụng chẳng hạn :

BMP, GIEF, JPEG , PNG, TIFE

* Hién thi anh:

+ Dung ham imview

Để hiển thị một ảnh ta có thể dùng hàm imview hiển thị ảnh nằm

trong Workspace của Matlab Ví dụ:

ricesfig = imread(‘rices.jpg’); Ye Doc ảnh vào

imview (ricesfig)

Ham imview chi hién thi anh nam trong thu muc lam viéc cua Matlab hoặc đường dẫn Nếu dùng hàm imview mà không chỉ ra thông số

nào thì nó sẽ mở ra hộp thoại cho ta chọn file cần hiện thị

+ Dung ham imshow

Nếu ta chỉ ra một file mà chứa nhiều ảnh, hàm imview chỉ hiển thị

ảnh đầu tiên trong file đó Để xem tất cả các ảnh trong file, sử dụng hàm imread để nhập mỗi ảnh vào trong không gian làm việc của

Matlab sau đó gọi hàm imview nhiều lần để hiển thị mỗi ảnh riêng

biệt Ta có thể sử dụng hàm imshow thay cho imview Ta sử dụng imshow để hiển thị một ảnh đã được nhập vào trong không gian làm

việc Ví dụ :

ricesfig = imread(‘rices.jpg’); % Đọc ảnh vào imshow (ricesfig)

Ta cũng có thể chỉ ra tên của file ảnh như một tham số truyền vào cho hàm như sau :

imshow (‘rices.jpg’) Khi sử dụng cấu trúc này thì dữ liệu ảnh không được nhập vào trong không gian làm việc Tuy nhiên ,ta có thể mang ảnh vào trong không gian làm việc bằng cách sử dụng hàm getimage Hàm này sẽ

nhận dữ liệu ảnh từ handle của một đối tượng ảnh hiện tại Chăng hạn

ricefig = getimage;

Lúc này ảnh sẽ được gán vào biến ricefig

* Các hàm chuyền đổi kiểu ảnh:

Các hàm sau đây được sử dụng trong việc convert ảnh:

- dither: Tạo một ảnh nhị phân từ một ảnh cường độ đen trắng

VD: BW = đither(1) % Với I là một ảnh đen trắng

Tạo một ảnh chỉ số từ một ảnh RGB

VD: X =dither(RGB,MAP) %Ảnh chỉ số MAP không hơn 65536 màu

- gray2ind: Tạo một ảnh chỉ số từ một ảnh cường độ đen trăng

VD: I = imread('cameraman.tif’);

[X, map] = gray2ind(I, 16);

figure, imshow(X, map);

- grayslice: Tạo một ảnh chỉ số từ một ảnh cường độ đen trắng

băng cách đặt ngưỡng

VD: Ƒ = imread(snowflakes.png );

X = grayslice(I,16);

figure, imshow/(1), figure, inshow(X,jet(16))

- m2bw: Tạo một ảnh nhị phân từ một ảnh cường độ, ảnh chi

số hay ảnh RGB bằng cách đặt ngưỡng ánh sáng

VD: BW = im2bw(X,map,0.4); % Ngưỡng 0.4

figure, imshow(X,map), figure, imshow(BW)% Hién thi

- ind2gray: Tạo một ảnh cường độ đen trắng từ một ảnh chỉ số

VD: I = ind2gray(X,map);

figure, imshow(X,map), figure, imshow(1);

- inđ2reb: Tạo một ảnh RGB từ một ảnh chỉ SỐ

- mat2gray: Tao một ảnh cường độ đen trắng từ dữ liệu trong

một ma trận bằng cách lấy tỉ lệ giữ liệu

VD: I = imread('rice.png');

J = filter2(fspecial('sobel’), I);

K = mat2gray(J);

figure, imshow(1), figure, inshow(K)

- rgb2gray: Tao một ảnh cường độ đen trắng từ một ảnh RGB

VD: J= imread( board.tƒ');

J = rgb2gray(1]);

figure, imshow(1), figure, inshow(J);

- rgb2ind: Tao mét anh chi số từ một ảnh RGB

VD: RGB = imread('peppers.png');

[X,map] = rgb2ind(RGB, 128);

figure, imshow(X,map) Hàm lẫy biên: khoanh vùng biên vật như những lễ trống trên nên ảnh

B= Bwboundaries(BW) VD: I= imread('rice.png');

BW = im2bwi(I, graythresh(1));

[B,L] = bwboundaries(BW, ‘noholes');

imshow(label2rgb(L, @jet, [.5 5 5])) hold on

fork = I:length(B) boundary = B{k};

plot(boundary(:,2), boundary(:,1), 'w’, 'LineWidth', 2)

1.6.1.4 Hệ thống toạ độ

Một ảnh được cấu tạo từ ma trận các điểm anh Các điểm anh trong một ảnh được sắp xếp có trật tự riêng Do đó vị trí của một

điểm ảnh cũng sẽ có tọa độ riêng trong ảnh đó Trong Matlab thì có

hai hệ tọa độ là tọa độ pixel và tọa độ không gian

1.6.1.5 Phân tích ảnh Trong kỹ thuật phân tích ảnh thì có rất nhiều bước khác nhau, nhưng với yêu cầu của luận văn chúng tôi xin trình bày hai bước cơ bản trong khâu phân tích một ảnh Đó là: phát hiện cạnh (Edge Detection) va tim bién cua vat (Boundary Tracing)

1.6.2 OPC Toolbox cia MATLAB

1.6.2.1 Sơ lược OPC Toolbox

Phần mềm OPC Toolbox là một phan mềm mở rộng khả năng trong môi trường MA TLAB và SIMULINK

Chúng ta có thể tăng cường những ứng dụng với Toolbox với

việc sử dụng hàm callback như: bắt đầu nhận sự kiện, khai báo sự kiện, thay đổi sự kiện

VD:

VD:

VD:

VD:

VD:

VD:

1.6.2.2 Su dung OPC Toolbox

Cac ham co ban cua OPC Toolbox:

* Tao mot Object kết nối với Server

Object name = opcda( ‘locallhost’, ‘OPC Client Name’)

da = opcda(‘locallhost’, ‘S7200.0PCServer’)

* Kết nối với Server:

Connect( Object name)

Connect(da)

* Ngừng kết nối với server:

Disconnect( Object name)

Disconnect( da)

* Tao mét nhóm dé quan lý các biến:

grpl =addgroup( Object name)

grpl =addgroup(da)

* Tao bién trong mét nhém:

Tên biến = additm( Group name, ‘bién truy cap trén Server’)

itml = additm(grp1,McroWin.s7200 Start)

* K6a mot Object:

Delete ( object name)

Delete ( da)

* Luu mot Object vao Workspace cua Matlab:

Save myopec “Oblect name”

* Tai lén mot Object:

Load myopc

* Ghi dữ liệu vào một biến:

Write ( tên biến, gid tri cua bién)

* Doc dữ liệu một biến:

Read ( tên biến)

* Ghi dữ liệu vào một biên:

Writeasync ( tén bién, gid trị của biến)

* Doc dữ liệu bất đồng bộ một biến:

Readasync ( tên biến)

Chương 2 - THIẾT KẺ VÀ THỊ CÔNG PHẢN CỨNG 2.1 Thiết kế mạch

2.1.1 Mạch nguôn Khối nguồn phải đáp ứng các yêu cầu sau:

- 3V cấp cho encoder hoạt động với điện áp DC ôn định

- 12V cấp cho việc khiến relay và bộ phận kích dẫn FET để

khiển motor hoạt động

- 24V cấp nguồn cho PLC và cấp cho động cơ

2.1.2 Mạch chuyển đổi điện áp PLC hoạt động ở điện áp 24V DC nhưng mạch công suất hoạt

động ở 12V DC và Encoder đọc tín hiệu xung hoạt động ở 5V DC,

Do vậy để giao tiếp giữa chúng với nhau cần phải có mạch chuyên

áp Linh kiện cơ bản của mạch là Opto quang

2.1.3 Mach công suất Đây là một phần mạch công suất tiếp nhận tín hiệu từ PLC để

khiển motor Có thể hoạt động theo ON/OFE hoặc điều xung Đảo

chiều động cơ nhờ role

2.1.4 Mạch đảo chiều động cơ ULN2803 được cấu tạo bên trong giống như một transistor

NPN darlington có Emiter nối GND, Colector là ngo ra, va Base là

ngõ vào Chỉ có tác dụng đảo mức 1 thành 0 Còn muốn đảo mức 0 thành 1 thì phải có điện trở kéo lên bên ngoài

2.1.5 Mạch lấy tín hiệu xung từ encoder đưa vào PLC

Vì encoder có áp sử dụng là 5V, nên ngõ ra là tín hiệu xung 5V Ta dùng opto để chuyền tín hiệu xung 5V của encoder thành tín hiệu xung 24V cấp cho PLC

Khi xung encoder mức 0(0V) làm cho opto dẫn, và tín hiệu Chương 3 - XÂY DỰNG PHÁN MEM

ngõ ra là 24V, và ngược lai khi xung encoder mirc 1(5V) thi opto 3.1 Lưu đồ giải thuật cho toàn hệ thống

2.2 Thi công

2.2.1 Mô hình thì công tay máy 3 bậc tự do RRP

trong hê quv chiêu

J2, J3, J5, J6 là các jumper 4 kết nối tới các encoder

\

J7 là ngõ ra sau khi chuyển đổi tín hiệu xung 5V của encoder

Giải động học ngược

thành 24V nho opto va dua vao PLC theo cac chan:

10.0, 10.1 cho HSCO encoder ctia khau dé

Vv

PWM2 chân QO.1

\

Nam châm điện chân Q1.0

Vv

ROLE2 chan QO.5

END

ROLE4 chân Q0.7