POLITECNICO DI TORINO
Facoltà di Ingegneria
Corso di Laurea in Ingegneria Informatica
Progettazione e realizzazione
di un ambiente di gestione per manipolatori
industriali basato su OpenDSP
Relatori
prof. Basilio Bona
ing. Marina Indri
Candidato
Nicola Smaldone
Dicembre 1999
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Sommario
1.
Il manipolatore planare NSK
ed il sistema di controllo della IMI
2.
Problemi del sistema IMI
3.
Scopi della tesi
4.
L’ambiente OpenDSP
5.
La nuova configurazione
6.
Conclusioni e sviluppi
7.
Ringraziamenti
2
1. Il manipolatore planare NSK
Comando e
resolver
Fine corsa
Braccio elbow
Motore dell’asse 2
Braccio base
Motore dell’asse 1
3
Azionamento NSK
Segnali dai
resolver (CN4)
Segnali di controllo
dal DSP (CN3)
Segnali verso i motori
Alimentazione
Comunicazione
seriale con
il PC (CN1)
Segnali digitali di
abilitazione (CN2)
4
Rack IMI
Stop di emergenza
Accensione e abilitazioni
Pannello dell’asse 1
Pannello dell’asse 2
Pannello di interfaccia
con la scheda DSP
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Il sistema di controllo IMI
PC
Schede di
campo
Azionamento
Parallela I/O + DSP
COM1
Porta seriale Asse 1
Motore
Resolver
TB
CN1
CN2
Comando Asse
CN3
CN4
Fine corsa
6
Il software di gestione
Menù iniziale
Simulazioni e
acquisizioni
Sottomenù
7
2. Problemi del sistema IMI
1.
2.
“Salti” del manipolatore in fase
di acquisizione dati
Non agevole sostituzione
dell’algoritmo di controllo
3.
Mancata possibilità di interfaccia
con Matlab
4.
Sistema chiuso
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3. Scopi della tesi
1.
Realizzare un sistema aperto
e documentato
2.
Ottenere un software di gestione
integrato con Matlab
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4. L’ambiente OpenDSP
1.
Hardware costruito attorno ad
un DSP (Digital Signal Processor)
2.
Software di interfaccia con Matlab
3.
Configurabilità
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L’hardware di OpenDSP
OpenDSP Bus
OpenDSP rack
DSP
OpenDSP
Motherboard
PC host
Field Unit
Manipolatore NSK
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Il rack OpenDSP
DSP MB
O-DSP bus
Field Unit
Alimentatore
Collegamento
con il PC
Interfaccia con
gli azionamenti
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L’interno del rack
MODULO DI CAMPO
(FIELD UNIT)
CN2 - CN3
Axis Limits
LED’s - STOP
O-DSP Bus
(backplane)
DSP
SCHEDA DSP
FRONTALINI DEL RACK
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MatDSP: un toolbox di Matlab
1.
Acquisizione dati direttamente
dal workspace di Matlab
2.
Visualizzazione delle acquisizioni
in real time (dspscope)
3.
Applicazioni per modellistica e
controllo
4.
Intervento sui parametri di
controllo senza fermare il processo
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MatDSP: applicazioni
Acquisizione e
visualizzazione
Template per
routine di controllo
Simulazione con Simulink
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5. La nuova configurazione
OpenDSP rack
Collegamento
EPP
CN2, CN3,
finecorsa
Manipolatore NSK
PC host
RS-232C
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Collegamenti
Manipolatore
Azionamenti
Amplific.
Cavo
“Axis motor”
Motori
PC host
Comando
Cavo CN1
COM1/COM2 (comandi)
Robot NSK
Corrente
Cavo CN4
(resolver)
Controllo
Posizione
Sensori
Flags
LPT1 LPT2
Cavo CN3
(rif. di coppia)
Cavo CN2
Cavo fine corsa
“Axis limits”
Cavo
parallela EPP
Cavo ALTERA
della scheda di I/O
O-DSP rack
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6. Conclusioni e sviluppi
1.
Ambiente di gestione:
 abilitazioni ed emergenze
 chiusura dell’anello di controllo
2.
Sistema aperto e configurabile
3.
Integrazione completa con Matlab
4.
Auspicabile realizzazione di
un’interfaccia grafica in Matlab
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7. Ringraziamenti
OpenDSP è realizzato dal L.I.M.
Laboratorio Interdipartimentale
di Meccatronica
(Responsabile: ing. S. Carabelli)
Il manipolatore proviene dal LA.DI.SPE.
Laboratorio Didattico Sperimentale
di Automatica
(Responsabile: prof. C. Greco)
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