Μάθημα 1: Εισαγωγή στον αυτοματισμό Workcell

Ο βιομηχανικός αυτοματισμός είναι κάτι με το οποίο αλληλεπιδρούμε καθημερινά, από την παραλαβή μιας παραγγελίας μέχρι τα ψώνια στο παντοπωλείο. Τα κελιά εργασίας αποτελούν σημαντικό μέρος του βιομηχανικού αυτοματισμού και θα τα εξερευνήσετε σε όλο αυτό το μάθημα. 

Σε αυτό το μάθημα, θα μάθετε: 

• Τι είναι ένα κελί εργασίας και πώς χρησιμοποιείται στο πλαίσιο του βιομηχανικού αυτοματισμού
• Πώς σχετίζεται το CTE Workcell με αυτές τις έννοιες
• Τι είναι ο εγκέφαλος ρομπότ EXP και πώς λειτουργεί ως προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής εντός του CTE Workcell
• Πώς να φορτίσετε την μπαταρία ώστε να είναι έτοιμη για χρήση.

Στο τέλος αυτού του μαθήματος, θα συζητήσετε τι μάθατε καθώς απαντάτε σε ερωτήσεις στο σημειωματάριο μηχανικής σας. 

Εισαγωγή στα Workcells

Βιομηχανικός Αυτοματισμός στην Καθημερινότητά μας

Ο αυτοματισμός εργοστασίων και τα βιομηχανικά ρομπότ είναι συνυφασμένα με την καθημερινότητά μας, συχνά χωρίς να συνειδητοποιούμε τον αντίκτυπό τους. Σκεφτείτε την παράδοση ενός πακέτου μέσα σε μια νύχτα ή τα συνεχώς γεμάτα ράφια σε ένα παντοπωλείο. Αυτές οι καθημερινές ανέσεις καθίστανται δυνατές χάρη στις προηγμένες διαδικασίες παραγωγής, όπου ο αυτοματισμός και η ρομποτική παίζουν σημαντικό ρόλο.

Ο βιομηχανικός αυτοματισμός είναι η χρήση τεχνολογίας και μηχανημάτων για τον εξορθολογισμό και τη βελτίωση των διαδικασιών παραγωγής στα εργοστάσια. Στα σύγχρονα βιομηχανικά εργοστάσια, ο αυτοματισμός είναι κεντρικός σε μια ποικιλία εργασιών που αποσκοπούν στην ενίσχυση της αποδοτικότητας, στη διασφάλιση της ασφάλειας και στην ενίσχυση της ακρίβειας. Αυτές περιλαμβάνουν κατασκευαστικές εργασίες όπου τα ρομπότ ολοκληρώνουν διάφορες εργασίες, όπως: 

• χειρισμός υλικών, όπως η μετακίνηση και η διαλογή προϊόντων. 
• παλετοποίηση προϊόντων για αποστολή.
• αφαίρεση ελαττωματικών προϊόντων από το σύστημα.

Όταν, για παράδειγμα, υποβάλλεται μια ηλεκτρονική παραγγελία, αυτή υποβάλλεται σε επεξεργασία από ένα αυτοματοποιημένο σύστημα και αντιστοιχίζεται σε μια αποθήκη. Σε αυτές τις αποθήκες, τα βιομηχανικά ρομπότ διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο, πλοηγούμενα στους διαδρόμους και ανακτώντας αντικείμενα με ακρίβεια και ταχύτητα. Αυτά τα ρομπότ είναι ικανά να κινούνται σε πολλαπλές κατευθύνσεις και να χειρίζονται προϊόντα με προσοχή. Συνεργάζονται με ανθρώπους για να ταξινομήσουν, να συσκευάσουν και να προετοιμάσουν την παραγγελία σας για αποστολή, όλα μέσα σε λίγες ώρες.

Τι είναι ένα κελί εργασίας;

Ένα κελί εργασίας είναι η ομάδα μηχανημάτων, ανθρώπων και άλλου εξοπλισμού που χρησιμοποιούν οι εταιρείες στη διαδικασία παραγωγής τους. Αυτά τα κελιά εφαρμόζονται συχνά για τη μείωση του κόστους που σχετίζεται με την παραγωγή και την αύξηση της παραγωγικότητας. Πολλές εταιρείες μειώνουν επίσης σημαντικά το ποσοστό σφάλματος τοποθετώντας κελιά εργασίας.

Για παράδειγμα, σε μια μονάδα παραγωγής, τα μηχανήματα που εμπλέκονται στη διαδικασία (όπως οι ρομποτικοί βραχίονες και οι μεταφορικοί ιμάντες) θα είναι διατεταγμένα έτσι ώστε τα παραγόμενα αγαθά να κινούνται ομαλά και απρόσκοπτα από το ένα στάδιο στο επόμενο. Αυτό θα ήταν δυνατό μόνο εάν οι μηχανές ομαδοποιούνταν σε κελιά εργασίας που διευκολύνουν τη λογική εξέλιξη των παραγόμενων αγαθών — από τις πρώτες ύλες στο ένα άκρο έως το τελικό προϊόν στο άλλο.

Τι είναι ένας Προγραμματιζόμενος Λογικός Ελεγκτής (PLC);

Ένας Προγραμματιζόμενος Λογικός Ελεγκτής (PLC) είναι ένα βιομηχανικό σύστημα ελέγχου υπολογιστή που είναι προγραμματισμένο να εκτελεί αυτόματες λειτουργίες σε βιομηχανικά συστήματα. Ένα βασικό στοιχείο των αυτοματοποιημένων γραμμών παραγωγής, ένα PLC παρακολουθεί συνεχώς την κατάσταση των συσκευών εισόδου (όπως οι αισθητήρες) και λαμβάνει αποφάσεις με βάση ένα προσαρμοσμένο πρόγραμμα για τον έλεγχο της κατάστασης των συσκευών εξόδου (όπως οι μεταφορικοί ιμάντες). Τα PLC χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία βιομηχανιών του πραγματικού κόσμου για την αυτοματοποίηση γραμμών συναρμολόγησης εργοστασίων, μηχανημάτων ή άλλων διαδικασιών. Η χρήση ενός PLC μπορεί να αυξήσει την αξιοπιστία, τη σταθερότητα και την απόδοση του συστήματος, καθώς και την ασφάλεια, ελαχιστοποιώντας παράλληλα την ανάγκη για ανθρώπινη παρέμβαση και το πιθανό ανθρώπινο λάθος. 

Στα αυτοματοποιημένα εργοστάσια, οι θάλαμοι εργασίας αποτελούνται από διάφορα μηχανήματα και ρομπότ που συνεργάζονται για την εκτέλεση συγκεκριμένων εργασιών. Το PLC διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στη διαχείριση και τον συντονισμό δραστηριοτήτων όπως: 

• Ενσωμάτωση Συσκευών: Τα PLC μπορούν να ενσωματώσουν και να ελέγξουν πολλαπλές συσκευές όπως ρομποτικούς βραχίονες, μεταφορικούς ιμάντες, αισθητήρες και πνευματικά συστήματα μέσα σε ένα θάλαμο εργασίας. Αυτή η ενσωμάτωση διασφαλίζει ότι κάθε στοιχείο λειτουργεί αρμονικά με τα άλλα, βελτιώνοντας την αποδοτικότητα και μειώνοντας τα σφάλματα.
• Αυτοματοποίηση Διαδικασιών: Τα PLC αυτοματοποιούν επαναλαμβανόμενες εργασίες, μειώνοντας την ανάγκη για χειροκίνητη παρέμβαση. Για παράδειγμα, σε ένα κελί εργασίας συσκευασίας, ένα PLC μπορεί να ελέγχει έναν ρομποτικό βραχίονα για να παραλαμβάνει αντικείμενα από έναν μεταφορικό ιμάντα, να τα τοποθετεί σε κουτιά και να τα σφραγίζει.
• Παρακολούθηση και Διαγνωστικά: Τα PLC παρακολουθούν συνεχώς την κατάσταση όλων των συνδεδεμένων συσκευών, παρέχοντας δεδομένα και διαγνωστικά σε πραγματικό χρόνο. Αυτό βοηθά στον γρήγορο εντοπισμό και την επίλυση προβλημάτων, ελαχιστοποιώντας τον χρόνο διακοπής λειτουργίας.

Ένα βασικό πλεονέκτημα ενός PLC είναι η ευελιξία του. Τα PLC όχι μόνο προσφέρουν τη δυνατότητα επέκτασης της λειτουργικότητας προσθέτοντας περισσότερες συσκευές εισόδου ή εξόδου, αλλά μπορούν επίσης να επαναπρογραμματιστούν και να αναδιαμορφωθούν εύκολα για να προσαρμοστούν στις αλλαγές της διαδικασίας κατασκευής. 

Το CTE Workcell

Τώρα που έχετε μια βασική κατανόηση της κωδικοποίησης του βραχίονα 6 αξόνων για την εκτέλεση εργασιών όπως η μεταφορά και η παλετοποίηση αντικειμένων, είστε έτοιμοι να βασιστείτε σε αυτές τις γνώσεις για να προσθέσετε εξαρτήματα για να δημιουργήσετε ένα κελί εργασίας. Σε αυτό το μάθημα, θα μάθετε για τα εξαρτήματα του κελιού εργασίας CTE, όπως τον εγκέφαλο, τους αισθητήρες, τους μεταφορείς, τον τροφοδότη δίσκων και τα πνευματικά συστήματα, και πώς να τα κωδικοποιήσετε για να δημιουργήσετε ένα πλήρως αυτοματοποιημένο κελί εργασίας. Πριν μπορέσετε να κατασκευάσετε ένα πλήρες κελί εργασίας, πρέπει να μάθετε πώς να χρησιμοποιείτε τον εγκέφαλο με το κελί εργασίας CTE, ώστε να μπορείτε να συνδέετε και να ελέγχετε συσκευές πέρα ​​από τον βραχίονα 6 αξόνων.

Ο εγκέφαλος ως προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής (PLC)

Στο CTE Workcell, ο εγκέφαλος λειτουργεί ως προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής, εκτελώντας παρόμοιες λειτουργίες με τα PLC σε περιβάλλοντα βιομηχανικού αυτοματισμού: 

• Κέντρο ελέγχου: Ο εγκέφαλος λειτουργεί ως ο κεντρικός κόμβος ελέγχου, διαχειριζόμενος τον βραχίονα 6 αξόνων και πρόσθετες συσκευές όπως μεταφορικούς ιμάντες, αισθητήρες και πνευματικά συστήματα.
• Προγραμματιζόμενη Λογική: Ο εγκέφαλος προγραμματίζεται χρησιμοποιώντας τον κώδικα VEX για να καθορίσει τον τρόπο λειτουργίας του κελιού εργασίας, αντικατοπτρίζοντας την πραγματική χρήση των PLC σε αυτοματοποιημένα εργοστάσια.
• Συντονισμός σε Πραγματικό Χρόνο: Ο εγκέφαλος επεξεργάζεται δεδομένα εισόδου από αισθητήρες και ελέγχει τα δεδομένα εξόδου σε πραγματικό χρόνο, διασφαλίζοντας την ομαλή και αποτελεσματική λειτουργία του κελιού εργασίας.
• Επεκτασιμότητα: Όπως ακριβώς τα βιομηχανικά PLC, ο εγκέφαλος μπορεί να επεκταθεί συνδέοντας πρόσθετες συσκευές (όπως αισθητήρες, μεταφορικούς ιμάντες και πνευματικά συστήματα), επιτρέποντάς σας να κατασκευάζετε και να ελέγχετε ολοένα και πιο πολύπλοκα αυτοματοποιημένα συστήματα.

Στο προηγούμενο μάθημα χρησιμοποιήσατε μια άμεση σύνδεση για να ελέγξετε την κίνηση του βραχίονα 6 αξόνων με το VEXcode EXP. Ωστόσο, μια άμεση σύνδεσημόνοσας επιτρέπει να ελέγχετε τον βραχίονα 6 αξόνων. Η χρήση του Brain σάς επιτρέπει να συνδέσετε πρόσθετες συσκευές όπως αισθητήρες, κινητήρες και πνευματικά συστήματα, καθώς και τον βραχίονα 6 αξόνων. Για να δημιουργήσετε ένα πλήρως αυτοματοποιημένο κελί εργασίας, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε τον Εγκέφαλο για να ελέγχετε όλες τις συσκευές που απαιτούνται για την επιτυχή μετακίνηση, ταξινόμηση και διανομή αντικειμένων αποτελεσματικά.

Ο εγκέφαλος εκτελεί έργα χρηστών που έχουν ληφθεί σε αυτόν, για να ελέγχει το κελί εργασίας. Μπορείτε επίσης να δείτε πληροφορίες σχετικά με το κελί εργασίας απευθείας στην οθόνη Brain, όπως θα δείτε αργότερα σε αυτήν την Ενότητα.

 

Σε αυτό το μάθημα θα ελέγχετε το CTE Workcell χρησιμοποιώντας τον εγκέφαλο ως PLC. Για να τροφοδοτήσετε τον εγκέφαλο και τα συνδεδεμένα εξαρτήματα, όπως τον βραχίονα 6 αξόνων, θα χρειαστεί να συνδέσετε μια φορτισμένη μπαταρία στον εγκέφαλο. 

Ελέγξτε την κατανόησή σας

Πριν προχωρήσετε στο επόμενο μάθημα, βεβαιωθείτε ότι κατανοείτε τις έννοιες που καλύπτονται σε αυτό το μάθημα απαντώντας στις ερωτήσεις του παρακάτω εγγράφου στο σημειωματάριό σας μηχανικής. 

Ερωτήσεις ελέγχου κατανόησής σας > (Έγγραφο Google / .docx / .pdf)

---

ΕπιλέξτεΕπόμενο >για να προχωρήσετε στο επόμενο μάθημα.