projektni mehatronika

Машински факултет

Универзитета у Београду

Мехатроника

Тема:

Регулација положаја четки за прање

аутомобила

Оверио

(потпис/датум): Име групе: Аутоматско управљање

Катедра: САУ

Професор: Александар Вег

Школска година : 2012 / 2013.

МАШИНСКИ ФАКУЛТЕТ

У БЕОГРАДУ Мехатроника

Пројекат

Лист бр.2

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.

Шк.год: Прегледао:

Садржај

Увод .................................................................................................................. 3

Идејно решење ..................................................................................................

Позиционирање вертикалних четки .................................................. 4

Позиционирање хоризонталне четке ................................................. 5

Функционална шема ....................................................................................... 6

Компоненте мехатроничког решења ...............................................................

Потенциометар-давач угла .................................................................... 7

Енкодер ................................................................................................... 8

Микро прекидач ..................................................................................... 9

Мотор .................................................................................................... 10

Фреквентни регулатор ......................................................................... 11

ПЛЦ – Логички део .............................................................................. 12

Алгоритам система и временски дијаграм секвенци ................................. 13

Економска анализа ........................................................................................ 14



Пројекат

Лист бр.3

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


Увод

У уводном разматрању желимо да укажемо на суштину проблема овог

пројекта и понудимо модерно, ефикасно, квалитетно и економично решење.

Аутоматизација система јесте један од приоритета данашњице, чија

имплементација нам обезбеђује олакшано, брзо и безбедно управљање.

Наш задатак је био аутоматизација управаљања четки за прање аутомобила, дакле,

позиционирање:

1- Вертикалних четки у зависности од ширине возила које се нађе на покретној

траци

2- Хоризноталне четке у зависности од од контуре возила.

Учесници пројекта :

1) Радован Војновић 71/2009

2) Милица Ивић 1130/2012

3) Душан Петровић 392/2009

4) Ана Недељковић 1207/2012

5) Лазар Ашанин 1078/2012

6) Чеда Алексић 4/2006

7) Бранко Ераковић 144/2007

8) Мирослав Милетић 1200/2012

9) Александар Обрадовић 1172/2012



Пројекат

Лист бр.4

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


Идејно решење

Позиционирање вертикалних четки:

Позиционирање се врши на сладећи начин, приликом контакта аутомобила

са полугом R долази до промене угла β који се мери уз помоћ потенциометра.

Вредност угла се у сваком тренутку шаље ПЛЦ-у који те податке обрађује, на

основу свог алгоритма, и даље их шаље фреквентном регулатору који управља

електромотором и тако поставља четке у одговарајући положај. Механизам за

покретање четки се састоји из ланчаника и електромотора са пужним редуктором.



Пројекат

Лист бр.5

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


Позиционирање хоризонталне четке:

По контури аутомобила креће се точкић полуге R3. Кретање аутомобила

доводи до промене угла α. Угао се мери помоћу потенциометра. Вредност угла у

виду сигнала се шаље у ПЛЦ, који податке обрађује и као такве прослеђује

фреквентном регулатору који врши управљање електромотором, који позиционира

четку у одговарајући положај. Механизам за покретање четки се састоји из

ланчаника и електромотора са пужним редуктором.



Пројекат

Лист бр.6

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


Функционална шема решења

На шеми је приказана структура система, у којем се вредност отпорности

измереној на потенциометру шаље у ПЛЦ, који те податке обрађује и на основу

њих израчунава вредност углова α и β. Након обраде података на излазу из ПЛЦ-а

добијају се величине које се прослеђују електромоторима, преко фраквентног

регулатора, и тако се четке постављају у потребне положаје.

H – Висина на којој хоризонтална четка треба да се нађе у датом тренутку времена

L1 - Положај вертикалних четки



Пројекат

Лист бр.7

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


Компоненте махатроничког решења

Потенциометар – давач угла

За мерење угла користимо потенциометар, линеарног типа, тако што меримо

промену отпорности, која је настаје услед промене угла полуга.

Одлучили смо се за модел Vishay Spectrol 533, линеарног типа, са максималним

радним напоном од 140V и бројем окретаја 3.



Пројекат

Лист бр.8

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


Енкодер

Енкодер користимо за одређивање позиције мотора, а самим тим и четки у

сваком тренутку времена. Сигнал о позицији се шаље ПЛЦ-у, који ако је потребно

поставља четке у потребан положај унапред задатим алгоритмом. Модел који

задовољава потребе овог система је H15 Servo Mount Encoder.



Пројекат

Лист бр.9

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


Микро прекидач

Улога изабраног микро прекидача је одређивање почетног положаја четки.

Као такав, повезан је директно на ПЛЦ, преко дигиталног улаза. Ако не постоји

контакт у микро прекидачу, онда је вредност дигиталног сигнала износи 0 и четка

није у почетном положају. У супротном, постојање контакта имплицира вредност

сигнала 1, тј. четка јесте у почетном положају.



Пројекат

Лист бр.10

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


Мотор - актуатор

За покретање четки користе се трофазни мотори, снаге 550W, што је сасвим

довољно за све типове четки. С обзиром на услове рада у којима се мотор налази,

изабрани модел има класу заштите 155 (F) / 65, која обезбеђује заштиту од воде и

влаге.



Пројекат

Лист бр.11

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


Фреквентни регулатор

Како би могли управљати брзином и смером ротације мотора, потребан је

фрекветни регулатор.

Изабрани фреквентни регулатор је трофазног типа, модел FCS01.1E-W0006-

A-02 поседује потребне улазе и излазе. Његова улога је да дигитални сигнал који

долази са ПЛЦ-а претвори у управљачки сигнал који је потребан за управљање

мотора.



Пројекат

Лист бр.12

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


ПЛЦ – Логички део

Као логички део система користимо ПЛЦ који је модуларног типа. Изабрани

модел испуњава све захтеве система, а то су да садржи најмање три аналогна улаза,

за потенциометре, шест дигиталних улаза за микропрекидаче и енкодере, као и три

дигитална излаза за фреквентне регулаторе.



Пројекат

Лист бр.13

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


Алгоритам система и дијаграм временских секвенци



Пројекат

Лист бр.14

Група:

САУ

Датум:

2012/2013.


Закључак

Реализацјом овог решења постигла би се много већа ефикасност, уштеда у

времену као и квалитетнија услуга. Систем постиже контролисану потрошњу воде

и средстава за чишћење. За манипулисање овог система потребан је један човек .

Адаптација овог система, као што је приказано у таблици, износи 4300 евра, са свим

додатним трошковима.

Documents

projektni mehatronika