Servo-ohjauksen suunnittelu, ohjelmointi ja toteutus koulutus-ja demokäyttöön

Abstract

Tämän opinnäytetyön aiheena on servo-ohjaussolun suunnittelu sekä luominen koulutus- ja demokäyttöön. Työn toimeksiantajana on Yaskawa Finland Oy. Opinnäytetyön tarkoituksena oli luoda toimiva ja monipuolinen servo-ohjaus, jolla pystytään opastamaan perusasioiden lisäksi myös optiokortin logiikan ohjelmointia.

Opinnäytetyö alkoi kokonaisuuden suunnittelulla, jossa pohdittiin järjestelmän koteloinnin soveltuvuutta erilaisiin kohteisiin sekä toiminnallisuuksien selkeää havainnollistamista. Suunnittelussa päädyttiin vaakamalliseen laatikkoon, jonka sisälle epäolennaiset järjestelmän osat saatiin piilotettua. Sähkösuunnitteluvaiheessa piirrettiin järjestelmään liittyvien oheislaitteiden kytkennät ja luotettavat releohjaukset havainnollisuutta luoville valoille.

Kokonaisuuteen vaadittavien osien suunnittelun ja kasauksen jälkeen aloitettiin laitteen ohjelmointi. Ohjelmoinnissa pyrittiin selkeään ja helppolukuiseen logiikkaohjelmaan, jonka pohjalta pystyisi tekemään myös haastavampia servo-ohjausjärjestelmiä. Logiikkaohjelma sisälsi sekä servon ohjauksen että ulkoisten tulojen ja lähtöjen ohjauksia.

Opinnäytetyön tavoite toteutui toiminnoiltaan hyvin sekä ulkonäöllisesti odotettua paremmin. Servojärjestelmästä tuli selkeä ja kompakti kokonaisuus. Samalla järjestelmä loi riittävästi mahdollisuuksia monipuolisen servo-ohjauksen koulutukseen ja esittelyyn.

The purpose of this thesis was to design and build a servo motor demo. The study was commissioned by Yaskawa Finland Oy located in Turku, Finland. The aim was to create a servo control cell for training and demonstration around the Yaskawa Sigma-5 servo amplifier.

The first objective of this study was to gather information of the possibilities offered by servo amplifiers, and to create functional and versatile system. It was found that the most reasonable way was to control the servo motor with an external encoder, and to include some lights and switches to demonstrate the function of the card.

The next step was to model the system’s body and assemble all the parts belonging to it. At the same time a schematic of all the wirings was drawn and the logic programming was started.

The outcome of this study was versatile. A functional system was achieved, and the logic program was considered as easy to understand, and usable for further applications. Furthermore, all of the wanted functionalities worked like planned, and all of the parts that were acquired in advance were utilized.

The results of this work made Yaskawa Finland Oy capable to test, demonstrate, and provide education on the operation of servo amplifiers better than before. Also, it is now possible for the company to give further training to their staff on the possibilities and programming of the servo system.