УТС 7 семестр / МПС3

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра АПУ

отчет

по лабораторной работе №3

по дисциплине «Микропроцессорные системы»

Тема: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РОБОТА-РУКИ В SCENE VIEWER B&R И ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ OPC UA

Студенты гр. 8391		Орещенко Н.В.
		Перевертайло Д.А.
		Петрухина М.С.
Преподаватель		Немудрук М.Л.

Санкт-Петербург

2021

Цель:

Ознакомление с Scene Viewer, настройка и применение OPC UA.

Задание:

Создать сцену с роботом Comau. Настроить OPC UA.

Разработать программу управления роботом

1. Вращение руки

2. Перемещение из А в B

3. Сделать визуальную панель для управления

4. Управление переменными TCP Axis

Шаги выполнения лабораторной работы:

1. SceneViewer: Добавить робота и подвигать его вручную ползунками

2. (вкладка Axis). Записать диапазоны переменных Real Axis.

3. AS: Создать новый проект, используя симулятор PC.

4. AS: Добавить задачу и 6 переменных Real.

5. AS: Включить OPC UA и настроить файл OPC UA переменных.

6. AS: Скомпилировать проект и загрузить в симулятор.

7. SceneViewer: Настроить связь с OPC UA сервером (Online->OPC UA).

8. SceneViewer: Настроить привязку переменных робота и OPC UA (Blinding).

9. AS: Открыв Watch монитор, менять значения переменных и наблюдать

10. Перемещение робота.

Ход работы

1. Создание сцены с роботом

Создадим простую сцену с роботом Comau NJ 60-2.2 и подключим его к целевой системе. Добавим объект робота, нажав правой кнопкой мыши на объект «Scene». В категории mapp Motion -> mapp Robotics -> Open Robotics выберем модель Comau NJ 60-2.2 и нажмем кнопку «New».

Рисунок 1 Добавление объекта робота

Рисунок 2 Результат выполнения шага

2. Активация системы OPC UA

Включим систему OPC UA на контроллере, а также произведем настройку привилегий пользователей. В конфигурации ЦП активируем систему OPC-UA.

Рисунок 3 Активация системы OPC-UA

Далее убедимся, что наша папка AccessAndSecurity в представлении конфигурации содержит анонимного пользователя (Anonymous user).

Рисунок 4 Проверка на наличие анонимного пользователя и назначение роли

3. Публикация выходов функционального блока

Создадим пользовательскую структуру RobotManipulator.

Рисунок 5 Создание пользовательской структуры

Создадим экземпляр (переменную robotManipulator) ранее созданного типа.

Рисунок 6 Создание переменной robotManipulator

Добавим файл конфигурации представления по умолчанию OPC UA в представление конфигурации (Configuration View) раздела «Подключение» (Connectivity). Откроем файл OpcUaMap и активируем элемент Position в файле (Enable Tag). В свойствах элемента Position установим флаг «Show array Elements» (показывать элементы массива). Наши настройки OPC UA готовы. Скомпилируем и перенесем проект AS в целевую систему.

4. Подключение к службе обнаружения OPC UA

Рисунок 7 Подключение к службе обнаружения OPC-UA

Теперь мы подключены к серверу: .

5. Связывание свойств с узлами OPC UA

   1. Найдем вкладку Locate Bindings

   2. Выберем робота, кликнув на него ЛКМ на сцене

   3. Выберем вкладку Привязка (Binding).

   4. Найдем группу Real Axis. Свойства оси q1 - q6 мы привяжем к узлам OPC UA.

   5. Выберем свойство q1 и щелкнем значок с тремя точками. Найдем узел OPC UA, соответствующий структуре RobotManipulator, которые опубликовали в предыдущем пункте.

   6. Свяжем остальные свойства осей q2 - q6

Рисунок 8 Связка робота с узлами OPC UA

6. Создание анимации вращения робота

1. Создадим пользовательский функциональный блок FB с именем Q_PositionAnimator, отвечающий за анимированное изменение свойств.

Рисунок 9 Входные параметры блока Q_PositionAnimator

2. Создадим и проинициализируем константы ANIMATING и ANIMATING_END, значения которых принимает параметр status ранее созданного функционального блока.

Рисунок 10 Константы ANIMATING и ANIMATION_END

3. В файл исходного кода Q_PositionAnimator.ab созданного функционального блока скопируем и вставим следующий код:

Рисунок 11 Исходный код функционального блока Q_PositionAnimator

4. Создадим экземпляр Q_PositionAnimator_0 функционального блока Q_PositionAnimator со следующим набором переменных:

Рисунок 12 Экземпляр Q_PositionAnimator_0

5. В основной цикл программы PROGRAM _CYCLIC скопируем и вставим следующий код:

Рисунок 13 Основной цикл программы PROGRAM _CYCLIC

6. Откроем файл конфигурации Cpu.sw, расположенный во вкладке Configuration View. Для изменения скорости анимации изменим положение элемента Program относительно предлагаемых циклов выполнения Cyclic. Чем короче цикл, тем быстрее анимация.

Рисунок 14 Файл Cpu.sw

7. На рисунках 15-17 продемонстрирована анимация робота-руки

Рисунок 15

Рисунок 16

Рисунок 17

7. Создание визуальной панели управления

1. Добавим в проект Visualization Component версии VC4 с названием Visu

Рисунок 18 Добавление Visualisation component

2. Создадим пользовательский интерфейс с элементами управления, изображенными на рисунке

Рисунок 19 Пользовательский интерфейс

3. Создадим переменные визуализации для их привязки к элементам управления

Рисунок 20 Переменные визуализации

4. Отредактируем свойства каждого добавленного поля для ввода Numeric

Рисунок 21 Редактирование свойств полей

5. Отредактируем свойства кнопки.

6. Расширьте структуру RobotManipulator, путем добавления к ней полей RobotTranslateX, RobotTranslateY, RobotTranslateZ

Рисунок 22 Структура RobotManipulator после расширения

7. В основной цикл программы PROGRAM _CYCLIC скопируем и вставим следующий код перед началом ранее добавленной конструкции SELECT

Рисунок 23 Основной цикл программы PROGRAM _CYCLIC

8. Откроем настройки ETH соединения, нажав на соответствующий элемент во вкладке Physical View. Включим VNC сервер, связав его с ранее созданным визуальным компонентом Visu, установив соответствующее значение в поле VC Mapping

Рисунок 24 Включение VNC-сервера

9. Соединимся с созданной панелью управления посредством любого VNC клиента.

Рисунок 25 Панель управления

Теперь мы можем управлять положением и анимацией робота посредством RealVNC Viewer).

Рисунок 26 Управление положением и анимацией робота-руки посредством RealVNC Viewer

Вывод

В ходе данной лабораторной работы мы ознакомились с Scene Viewer, настроили и применили OPC UA. В результате проделанной работы мы получили робота-руку, которой можем двигать и которую можем анимировать посредством созданной нами панели управления.