IZGRADNJA GRAFIČNEGA VMESNIKA ZA KRMILNIK LINEARNEGA MOTORJA

Uroš Slemnik IZGRADNJA GRAFIČNEGA VMESNIKA ZA KRMILNIK LINEARNEGA MOTORJA Diplomsko delo Maribor, september 2010

I Diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa IZGRADNJA GRAFIČNEGA VMESNIKA ZA KRMILNIK LINEARNEGA MOTORJA Študent: Študijski program: Mentor FERI: Mentor FS: Lektor(ica): Uroš Slemnik UN ŠP Mehatronika red. prof. dr. Riko Šafarič izred. prof. dr. Karel Gotlih Terezija Jamnik, prof.slov. in ang. jezika Maribor, september 2010

II

III ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Prav tako se zahvaljujem mlademu raziskovalcu g. Francu Hanţiču za pomoč pri izdelavi diplomske naloge. Hvala tudi prof. dr. Bojanu Gergiču za strokovne napotke in pomoč med izdelavo diplomske naloge. Posebna zahvala velja staršem, ki so mi študij omogočili in me ves čas tudi moralno podpirali.

IV IZDELAVA GRAFIČNEGA VMESNIKA ZA KRMILNIK LINEARNEGA MOTORJA Ključne besede: LabVIEW človek-stroj komunikacija, grafični vmesnik, linearni motor, UDK:681.5:621.646(043.2) Povzetek Diplomska naloga predstavlja delovanje grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja, kateri poganja avtomatska drsna vrata. Grafični vmesnik za krmilnik linearnega motorja je bil izdelan v programskem paketu LabVIEW podjetja National Instruments. Prav tako pa tudi opisuje glavne sestavne dele ter njihovo delovanje sistema avtomatskih drsnih vrat.

V GRAPHICAL INTERFACE DEVELOPMENT FOR LINEAR MOTOR CONTROLER Key words: man-machine communication, graphical interface, linear motor, LabView UDK: 681.5:621.646(043.2) Abstract The diploma work presents the function of a graphical interface for a controller of a linear motor, which runs an automatic slide door. The graphical interface for the controller of the linear motor was made in the program package LabVIEW of the company National Instruments. It also describes the main component parts and their function in the system of the automatic slide door.

VI KAZALO VSEBINE 1 UVOD... 1 2 PREDSTAVITEV DRSNIH VRAT... 3 2.1 KOMERCIALNI KRMILNIK... 4 2.2 LINEARNI MOTOR... 5 2.3 NAPAJALNIK... 7 2.4 LABVIEW PROGRAM... 9 2.5 LINEARNI MAGNETNI DAJALNIK... 12 2.5.1 Delovanje... 13 3 IZDELAVA GRAFIČNEGA VMESNIKA... 14 3.1 IDEJNA ZASNOVA... 14 3.2 IZDELAVA ČELNE PLOŠČE... 14 3.3 IZDELAVA BLOK DIAGRAMA... 15 3.4 ZDRUŢITEV Z DIPLOMSKO TEMO»VZPOSTAVITEV CAN-BUS KOMUNIKACIJE V LABVIEW«... 19 4 PREIZKUŠEVANJE IN DELOVANJE SISTEMA... 22 5 ZAKLJUČEK... 23 6 VIRI IN LITERATURA... 25 6.1 NASLOV ŠTUDENTA... 26 6.2 KRATEK ŢIVLJENJEPIS... 27

UPORABLJENE KRATICE VII

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 1 1 UVOD V današnjem sodobnem svetu vpeljujemo vedno več novih in sodobnih sistemov ki nam olajšujejo vsakodnevna opravila. Vedno več posegamo po sistemih, ki sami opravijo čim več dela. Takšen je tudi cilj projekta, pri katerem ţelimo drsna vrata, katera bo poganjal linearni motor, popolnoma avtomatizirati. Namen in cilj diplomske naloge je izdelati grafični vmesnik za krmilnik linearnega motorja v programu LabView. Diplomska naloga se je izvajala še v sodelovanju z drugimi diplomskimi nalogami, ki so bile zdruţene v skupinski projekt Avtomatska drsna vrata z linearnim motorjem. Namen diplomske naloge je izdelati grafični vmesnik za krmilnik linearnega motorja v programskem paketu LabVIEW podjetja National Instruments. Za laţje razumevanje med človekom in strojem so se razvili grafični vmesniki preko katerih lahko enostavno komuniciramo s strojem ali napravo. Električne naprave komunicirajo s pomočjo binarnih informacij. Preko grafičnega vmesnika pa binarne vrednosti spremenijo v indikatorje, signale, grafe, itd. Grafični vmesnik bo izdelan v programskem paketu LabVIEW 9. Program bo sestavljen tako, da bo pregleden, uporabniku prijazen, ter nezahteven za rokovanje z njim. Primarna naloga programa bo merjenje hitrosti, poloţaja in toka. Vse tri merjene veličine se bodo prikazovale na grafu. Diplomska naloga pa se bo izvajala še vzporedno z diplomsko nalogo»vzpostavitev CAN- BUS komunikacije z LabVIEW«. Komunikacija med računalnikom ter krmilnikom bo potekala preko CAN-BUS povezave. Za komercialni krmilnik bo uporabljen krmilnik DPCANTE-020B080 podjetja Advanced Motion Control serije DigiFlex Performance. Motor, ki bo poganjal drsna vrata, pa bo linearni motor podjetja H2W Technologies, Inc.

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 2 Za uporabo linearnega motorja smo se odločili zgolj zato, da bi ga testirali ter ugotovili smotrno uporabo linearnih motorjev v ta namen.

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 3 2 PREDSTAVITEV DRSNIH VRAT Konstrukcijo za testna vrata je izdelalo podjetje DOORSON d.o.o iz Maribora, prav tako pa je tudi finančno podprlo ta projekt in nabavilo vse potrebne komponente. Slika 1: Konstrukcija drsnih vrat

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 4 2.1 Komercialni krmilnik Za reguliranje linearnega motorja drsnih vrat je bilo potrebno izbrati primeren krmilnik. Izbran je bil komercianlni krmilnik DPCANTE-020B080 podjetja Advanced Motion Controls pod serijo produktov DigiFlex Performance. Dobra lastnost tega krmilnika je, da lahko krmilimo servomotorje vseh tipov. Krmilnik je popolnoma digitaliziran in uporablja prostorsko vektorsko modulacijo. Krmilimo lahko navor, hitrost in poloţaj. Prednost popolne digitalizacije je, da lahko koristimo višje BUS napetosti, zmanjša pa se tudi izguba toplotne energije v primerjavi s pulzno širinsko modulacijo. Krmilnik ima sposobnost ukazne signale regulirati sam, ali pa jih napaja od zunaj. Uporabimo lahko CANopen ali pa RS-32 serijski vmesnik za povezavo med komponentami med sabo in za konfiguracijo pogona. Krmilnik ima namenske programabilne digitalne in analogne vhode in izhode. Vsi parametri, ki so uporabljeni, se shranjujejo v trajni pomnilnik krmilnika.[1] Slika 2: Komrcialni krmilnik

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 5 2.2 Linearni motor Linearni motor pretvarja električno energijo v translakcijsko gibanje. Sestavo linearnega motorja si lahko predstavljamo kot prerez rotacisjkega motorja. Slika 3: Sestava linearnega motorja; stator (a), stator prerezan in izravnan po črti (b), rotor poloţen nad stator (c), dvostransko obleganje rotorja (d), enostransko obleganje rotorja (e).

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 6 Linearni motorji so sestavljeni iz primarnega dela, skozi katerega teče tok in reakcijskega dela, t. i. sekundarnega dela. V nasprotju z rotacijskimi motorji, linearni motorji direktno zagotavljajo premočrtno gibanje in ne potrebujejo nikakršnih mehanskih prenosnih elementov. Zaradi tega se pri linearnih motorjih pojavi vrsta prednosti, ter tudi nekaj slabosti. Prednosti linearnih motorjev direktna pretvorba električne energije v premočrtno energijo, ni obrabe in je zato podaljšana ţivljenjska doba, ni elastičnosti pogonske tuljave, velika statična in dinamična togost, majhna skupna masa in malo število komponent, v povezavi z digitalnimi krmilji je mogoča visoka stopnja krmiljenja in regulacije, s tem je omogočena dobra pozicijska natančnost tudi pri visokih hitrostih in zmoţnost velikih pospeškov in pojemkov. Slabosti linearnih motorjev: trenutno imajo relativno visoko ceno, močno segrevanje. Pri zaporedni povezavi sekundarnih elementov je mogoča poljubno dolga tekalna proga. Kot veliko slabost je potrebno omeniti nizko stopnjo učinka, oz. visok odstotek izgub. To vodi k močnim termičnim obremenitvam linearnega motorja in okoliške strojne strukture, tako da je za zagotovitev točnosti motorja potrebno v (velikih primerih) tekočinsko ohlajanje.

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 7 Tudi pri linearnih motorjih lahko razlikujemo med sinhronskimi in asinhronskimi. Pri asinhronski varianti motorja je sekundarni del opremljen s kratkostičnimi drogi, ki zaradi indukcije tvorijo sekundarno magnetno polje. Sinhronska varianta linearnega motorja pa je opremljena s trajnimi magneti na sekundarnem delu.[2] Slika 4: Uporabljen linearni motor 2.3 Napajalnik Napajalnik je zelo pomemben element, saj mora nemoteno oskrbovati krmilnik in linearni motor z električno energijo. Napajalnik PS1600W je serija nereguliranih napajalnikov, ki je bila oblikovana kot dopolnilo ADVANCED MOTION CONTROLS servo ojačevalnikom. Model PS1600W je vgrajen na osnovno ploščo za več-osne aplikacije. Ti neregulirani DC (enosmerni) viri električne energije so sprejemljiva rešitev za večino aplikacij, kot nadomestek servo ojačevalnikov podjetja Advanced Motion Controls, za spreminjanje izhoda in komponent izmeničnega nihanja napajalnika.

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 8 Serija napajalnikov PS1600W je načrtovana tako, da zagotavlja najbolj idealno razmerje cene na Watt moči. Imajo več navitij, bodisi za delovanje pri 120V izmenične napetosti (model PS16L) ali 240V izmenični napetosti (model PS16H), pri frekvenci 50/60 Hz, kar pomeni, da so prilagojeni tako evropskim kot ameriškim električnim omreţjam. Ta serija napajalnikov ima več različnih izhodnih navitij za različne napetosti, to so: 30V, 36V ter 40V. 30 V in 40 V transformatorja imata štiri enaka sekundarna navitja, 36V transformator pa ima dva enaka sekundarna navitja. Izhodna navitja lahko priključimo zaporedno ali vzporedno za različne izhodne napetosti in tokove.[3] Slika 5: Napajalnik PS16L60

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 9 2.4 LabVIEW program LabView je programski paket, ki ga je zasnovalo podjetje National Instruments z namenom, da bi inţenirjem ponudili enostavno programsko orodje za avtomatizacije meritev. Ker so inţenirjem v splošnem bliţje grafične sheme kot tekstovno programiranje, LabVIEW temelji na grafičnem programiranju. LabVIEW so začeli razvijati leta 1984, od leta 1992 pa je na voljo tudi za operacijsko okolje Windows, na katerem je doţivel tudi največji uspeh. Slika 6: Logotip V LabVIEW lahko ustvarjamo virtualne instrumente, ki jih lahko nato tudi med seboj poveţemo. LabVIEW vsebuje veliko paleto orodij za simulacijo, zdruţevanje, analizo in shranjevanje podatkov, prav tako ima tudi dobro razvito orodje za iskanje napak v programski kodi. LabVIEW program delimo v osnovi na dva dela, na čelno ploščo ter na blok diagram. Čelno ploščo oblikujemo tako, da je uporabniku prijazna, preprosta za uporabo ter urejenega videza. Na čelni plošči imamo vse potrebne gumbe in prikazovalne elemente, kot so: grafi, grafikoni, stikala, tipala, numerični indikatorji, itd. Čelno ploščo lahko poljubno oblikujemo tako, da bo čim bolj preprosta za uporabo.

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 10 Slika 7: Primer čelne plošče V blok diagramu pa sprogramiramo naš virtualni instrument oz. našo napravo. Programiranje poteka z blokovno kodo oz. G-kodo. Programiramo tako, da iz knjiţnice vstavljamo določene elemente, ter jih medseboj pravilno oţičimo. Te vstavljene elemente lahko tudi poimenujemo ter dodamo kakšne komentarje za boljšo preglednost programa.

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 11 Slika 8: Primer blok diagrama Program ima tudi zmoţnost, da lahko izmerjene in zajete podatke tudi shranimo in jih lahko kasneje analiziramo ali ogledamo. Pomembno je, da podatke shranimo v pravilno knjiţnico, da jih lahko kasneje odpremo z ustreznim programom, ki podpira takšno vrsto zapisa dadoteke. LabVIEW omogoča priklop ter zajemanje podatkov z raznimi podatkovnimi karticami, regulatorji ter video kamerami. V tem primeru pa si je potrebno namestiti pravilne gonilnike, ki pa jih dobimo na uradni spletni strani podjetja National Instruments.

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 12 2.5 Linearni magnetni dajalnik Za naš linearni motor je bil izbran linearni magnetni dajalnik LM10. Slika 9: Linearni magnetni dajalnik LM10 je brezkontaktni magnetni linearni dajalnik pomika. Merilna letev je sestavljena iz čitalne glave, ki se pomika do 1,5mm nad magnetnim merilnim trakom in lahko meri dolţine do 100m. Čitalna glava LM10 ima vgrajeno svetlečo LED diodo, s čimer lahko na enostaven način določimo, ali glava deluje pravilno, orodje za namestitev magnetnega traku pa še dodatno poenostavi nameščanje. Sistem je opremljen z referenčno značko, ki jo vdelamo v magnetni trak ob izdelavi, ali pa se jo prilepi naknadno, s pomočjo pripomočka za namestitev značke. Obstajajo izvedbe z digitalnimi ali analognimi izhodi, ki omogočajo ločljivost, nastavljivo na 1µm, 2µm, 5µm, 10µm,20µm in hitrost dajalnika 4m/s. LM10 je namenjen delovanju v ekstremnih pogojih in deluje v temperaturem območju od - 20 C do + 85 C, zagotavlja stopnjo zaščite IP68 in je neobčutljiv na udarce, vibracije in pritisk. Magnetni merilni trak je odporen na kemikalije, ki se pogosto uporabljajo v proizvodnih procesih. Brezkontaktni način delovanja odpravlja problem obrabe, zagotavlja trpeţnost in

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 13 minimalno histerezo ter s tem omogoča natančnost in zanesljivost merjenja tudi pri visokih hitrostih in pospeških.[4] 2.5.1 Delovanje Diferencialni magnetorezistivni senzor zaznava enolični magnetni zapis na magnetnem traku in ob pomikanju vzdolţ traku ustvarja sinusne in kosinusne signale. Z notranjo interpolacijo teh analognih signalov lahko doseţemo ločljivost 1µm. Slika 10: Delovanje linearnega magnetnea dajalnika Spremembe magnetnega pretoka nastanejo ob premikanju vzdolţ magnetnega traku, nasičijo senzor, kar omogoča natančne in zanesljive odčitke. Nasičenje senzorjev doseţemo, ko je razmik med senzorjem in magnetnim trakom manjši od ¾ dolţine magnetne periode in s tem postanejo sinusni ter kosinusni signali stabilni. Senzor zaznava gradient magnetnega polja in je zato skoraj popolnoma neobčutljiv na zunanja homogena magnetna polja.

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 14 3 IZDELAVA GRAFIČNEGA VMESNIKA Grafični vmesnik se je izdelal v programskem paketu LabVIEW9 podjetja National Instruments. Za izdelavo grafičnega vmesnika je bilo potrebno izbrati primerno programsko opremo. Najbolj primeren program je bil LabVIEW, saj temelji na grafičnem programiranju, ki je uporabniku zelo prijazen ter nepreveč zahteven za uporabo. Potrebno je bilo preučiti programsko okolje LabVIEW, da sem se seznanil, kaj vse ponuja ta program. Prav tako pa je bilo potrebno izdelati idejno zasnovo, kaj vse bo vključeval grafični vmesnik. 3.1 Idejna zasnova Odločiti se je bilo potrebno, kakšne naloge bo upravljal grafični vmesnik. Primarna naloga grafičnega vmesnika je, da pridobivamo podatke o hitrosti, toku in poloţaju drsnih vrat. Ti trije podatki se nam prikazujejo v grafih. Zahteve pa se niso ustavile pri samemu dobivanju podatkov. Da bi zagotovili uspešnost sistema, je bilo potrebno zagotoviti še shranjevanje podatkov za kasnejšo morebitno analizo podatkov. Kasneje se je pojavila še zahteva, da bi lahko podatke, ki so prikazani na grafikonu, zaustavili, da bi si jih lahko pobliţe ogledali, v odzadju pa bi program lahko prav tako nemoteno dobival podatke o poloţaju, hitrosti in toku. Nato pa bi lahko te podatke shranili v datoteko. 3.2 Izdelava čelne plošče Čelno ploščo je bilo potrebno izdelati čim bolj prijazno uporabniku. To pa pomeni, da je pregledna, funkcionalna ter enostavna za uporabo. Na čelni plošči se nam v grafikonu izrisujejo podatki o poloţaju, hitrosti ter toku. Vse tri merjene veličine se nam izrisujejo na enem grafikonu, to pa zaradi boljše preglednosti sistema. Seveda pa je program narejen tako, da lahko vsako veličino posebej opazujemo na svojem grafu. Na čelni plošči se

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 15 nahajajo še orodja za obdelavo podatkov, to pa pomeni, da si lahko podatke na grafu povečamo, prav tako imamo tudi gumb STOP za ugasnitev programa, ter še gumb za shranjevanje podatkov in»zamrznitev«grafikona. Slika 11: Izgled čelne plošče 3.3 Izdelava blok diagrama V blok diagramu je bilo potrebno pravilno oţičit vse izbrane elemente, ki so bili potrebni za pravilno delovanje programa. Osnova je bila, da se trije grafi zdruţijo v en grafikon, na katerem se bodo prikazovale izmerjene veličine (slika12). Vse tri grafe je bilo potrebno povezati v en grafikon z zdruţitveno funkcijo»bundle«. Tako se nam zdaj na grafikonu prikazujejo vse tri merjene veličine. Ker na začetku še ni bilo izdelane komunikacije med krmilnikom ter OS računalniku na katerem je program LabVIEW, sem za podatke o poloţaju, hitrosti ter toku

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 16 izbral naključna števila. Za pravilno delovanje sistema pa je bilo potrebno te funkcije dati v»while«zanko (slika 13). While zanka je najpreprostejša oblika zanke, zanka se ponavlja dokler je pogoj izpolnjen, ko pa pogoj ni izpolnjen, se ustavi. Zatorej moram v While zanki funkcijo STOP vezati na stanje zanke (slika 14). Zanka ima lahko dve stanji, to pa sta: ustavi, če je pravilno, ali pa ustavi, če je napačno. S tem pa program, če ni dokončan. Sprogramiral sem tudi logiko o prikazovanju in»zamrznitvi«grafikona in gumba SHRANI (slika 15). Ta logika deluje tako, da ko ţelimo grafikon z vsemi podatki ustavit, da bi si ga pobliţje ogledali, stisnemo na čelni ploči gumb ZAMRZNI. Nato se nam grafikon ustavi ter si lahko ogledamo podatke pobliţje, ampak v odzadju pa program še prav tako pridobiva merjene podatke o poloţaju, hitrosti ter toku. Ko stisnemo gumb ZAMRZNI, se nam na čelni plošči še prikaţe gumb SHRANI. Tako lahko potem shranimo podatke za vse tri izmerjene veličine v velikosti zadnjih 100 podatkov, saj je tako nastavljen tudi grafikon. Ta logika o prikazovanju in»zamrznitvi«grafa pa poteka tako, da imamo znotraj While zanke še Case strukturo. V Case strukturo damo zgodovino funkcijo Zgodovina grafikona, ter ga poveţemo z Zaustavljenim grafikonu, to pa zato da pridobimo podatke iz grafikona. Nato pa je potrebno določiti, kateri grafikon bo viden in kateri ne. Zunaj zanke While pa je potrebno inicializirati, kakšno bo prvotno stanje grafikona, to pa pomeni, ko bomo zagnali program, kateri grafikon bo viden in kateri ne bo viden (slika 16). Kot zadnji del programa pa je potrebno izvesti, da se izmerjene vrednosti lahko shranijo v datoteko. Zunaj zanke While je potrebno dati funkcijo za ustvarjanje datoteke, to pa je potrebno povezati s funkcijo za zapis tekstovne datoteke. Nato je potrebno znotraj While zanke narediti še Case strukturo. Na Case strukturo je povezan gumb SHRANI, ter ko se ta gumb stisne, se izvede shranjevanje podatkov. Obvezno pa je potrebno zunaj zanke While dodati še funkcijo, da to datoteko, v katero se zapisujejo podatki zapre, drugače se pojavi napaka in tega ni mogoče storiti (slika 17). Ker so bili podatki v datoteki nepregledni in so se izpisovali v vrsticah, sem dodal še funkcijo, ki je vrstice spremenila v stolpce in tako povečala preglednost podatkov (slika 18).

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 17 Slika 12: Prikaz podatkov na enem grafikonu Slika 13: Zanka While Slika 14: Stanje zanke

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 18 Slika 15: Logika»zamrznitve«grafikona Slika 16: Inicializacija grafikona Slika 17: Shranjevanje podatkov

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 19 Slika 18: Prikaz shranjenih podatkov v datoteki 3.4 Združitev z diplomsko temo»vzpostavitev CAN-BUS komunikacije v Labview«Moje diplomsko delo je potekalo v povezavi z diplomskim delom Vzpostavitev CAN-BUS komunikacije v LabVIEW. V tej diplomski temi je kolega razvil komunikacijo med OS računalnikom na katerem je LabVIEW program ter krmilnikom. Povezava poteka preko CAN-BUS povezave. Kolega je izdelal gonilnik, ki je omogočal prejemanje podatkov o poloţaju, hitrosti ter toku drsnih vrat, kasneje pa še nastavljanje ţelenega poloţaja. Vzpostavite pa je potekala tako, da sem vhodne podatke o poloţaju, hitrosti ter toku pripeljal v moj program preko Globalnih spremenljivk. Kot sem ţe omenil, sem imel na začetku zaradi preizkušanja naključne vrednosti. Seveda je bilo potrebno oba programa, tako mojega kot program za pridobivanje podatkov, dati v isti projekt. Da lahko pridobivam ţeljene podatke, se morata oba programa izvajati vzporedno. Na začetku je

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 20 bilo potrebno vsak program posebej zagnati, nato pa sem uredil, da ko zaţenem moj program, se program za pridobivanje podatkov zaţene sam. Prav tako sem uredil, da ko ţelim ustaviti program, se ustavita oba programa. Slika 19: Izgled čelne plošče skupnega programa

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 21 Slika 20: Blok diagram skupnega programa

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 22 4 PREIZKUŠEVANJE IN DELOVANJE SISTEMA Za uspešno delovanje sistema je bilo potrebno izdelati gonilnike za povezavo med OS računalnikom na katerem je program LabVIEW ter krmilnikom. Gonilnike nisem izdelal sam, saj je bilo to delo mojega študijskega kolega. Povezava med krmilnikom in računalnikom poteka preko USB-CAN vmesnika NI-USB- 8473. Vmesnik vsebuje D-SUB (CAN protokala) priključek, zato je bilo potrebno izdelati vodnik, ki je imel na eni strani D-Sub priključek, na drugi strani pa mreţni RJ-45 priključek. Ko odpremo grafični vmesnik v LabVIEW programu, ga moramo najprej zagnati. Nato na čelni plošči stisnemo tipko WRITE, da aktiviramo povezavo do krmilnika in tako začenjamo pridobivati ţelene podatke in informacije. Ko pa ţelimo zaključiti s pridobivanjem podatkov, stisnemo tipko STOP. Delovanje programa poteka točno tako, kot je bilo zamišljeno in brez vsakakršnih teţav.

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 23 5 ZAKLJUČEK Ta diplomska naloga je sestavljena iz več elementov, ki pa skupaj tvorijo delujočo celoto. Celota tega so drsna vrata, katere poganja linearni motor, ki ga krmilimo in pridobivamo podatke s programom LabVIEW. Najprej je bilo potrebno preučiti vsak del posebej, da sem si sploh znal predstavljati delovanje drsni vrat. Veliko dela je bilo s pridobivanjem podatkov o linearnih motorjih. Saj se ta vrsta motorjev v ta namen ne pojavlja pogosto oz. skoraj se ne. Preučiti je bilo potrebno, kako deluje linearni motor, ter njegove prednosti in pomankljivosti. Prav tako pa je bilo potrebno pridobiti znanje še iz ostalih elementov, ki so sestavni del drsnih vrat. Raziskovanje je vključevalo študij obstoječe literature o posameznih komponentah, ki so vključene v sistem drsnih vrat, prevod tuje literature, testiranje in preučevanje delovanja posameznih komponent na testnem mestu. Nato sem se osredotočil na izdelavo grafičnega vmesnika v programu LabVIEW. Moja naloga je bila izdelati grafični vmesnik, ki bo prijazen uporabniku. Veliko dela sem imel s spoznavanjem programa LabVIEW. Ugotoviti sem moral, česa je sposoben program, ter kaj vse se da v njem narediti. Po preučitivi primerov, ki so priloţeni programu, ter vadnice (tutorial), sem pridobil neko osnovno znanje o pragramu LabVIEW, ki mi je nato omogočalo, da sem uspešno izdelal grafični vmesnik. Seveda pa vse ni potekalo tako, kot bi si ţelel, saj sem imel kar dosti preglavic z razumevanjem literature, ki je skoraj ni v slovenskem jeziku in sem moral poseči po tuji literaturi. Avtomatski sistem drsnih vrat, katere poganja linearni motor, je zelo dober sistem. Sistem je zelo hiter, natančen, zanesljiv ter predvsem napreden. Ker pa ima vsak dober sistem tudi slabosti, jih ne smem pozabiti omeniti v našem sistemu. Precejšna slaba lastnost je izjemo velika cena linearnih motorjev, ki bi se ob morebitni serijski proizvodnji dala zniţati. Ker

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 24 naš sistem avtomatskih drsnih vrat ni bil izdelan z namenom za serijsko proizvodnjo, ampak za preučitev in testiranje, kako se obnese linearni motor v takšnih sistemih, lahko visoko ceno izključimo ter ocenimo sistem avtomatskh drsnih vrat kot zelo dober sistem, ki se zna v prihodnosti pojaviti tudi na trţišču.

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 25 6 VIRI IN LITERATURA [1] http://www.a-m-c.com/download/datasheet/dpcante-020b080.pdf (opis krmilnika 8.7.2010) [2] I. Pahole, J. Balič, Obdelovalni in preoblikovalni stroji, Fakulteta za strojništvo, Maribor 2003. [3] http://www.a-m-c.com/download/datasheet/ps16h40.pdf (opis napajalnika 8. 7. 2010) [4] http://www.rls.si/default.asp?prod=lm10&lang=slovene (opis magnetnega dajalnika 15.2.2010)

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 26 6.1 Seznam slik Slika 1: Konstrukcija drsnih vrat... 3 Slika 2: Komrcialni krmilnik... 4 Slika 3: Sestava linearnega motorja; stator (a), stator prerezan in izravnan po črti (b), rotor poloţen nad stator (c), dvostransko obleganje rotorja (d), enostransko obleganje rotorja (e).... 5 Slika 4: Uporabljen linearni motor... 7 Slika 5: Napajalnik PS16L60... 8 Slika 6: Logotip... 9 Slika 7: Primer čelne plošče... 10 Slika 8: Primer blok diagrama... 11 Slika 9: Linearni magnetni dajalnik... 12 Slika 10: Delovanje linearnega magnetnea dajalnika... 13 Slika 11: Izgled čelne plošče... 15 Slika 12: Prikaz podatkov na enem grafikonu... 17 Slika 13: Zanka While... 17 Slika 14: Stanje zanke... 17 Slika 15: Logika»zamrznitve«grafikona... 18 Slika 16: Inicializacija grafikona... 18 Slika 17: Shranjevanje podatkov... 18 Slika 18: Prikaz shranjenih podatkov v datoteki... 19 Slika 19: Izgled čelne plošče skupnega programa... 20 Slika 20: Blok diagram skupnega programa... 21

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 27 6.2 Naslov študenta Uroš Slemnik Flisova ulica 11 2366 Muta 040-852-245 uros.slemnik@uni-mb.si 6.3 Kratek življenjepis Rojen: 9. 11. 1988 v Slovenj Gradcu Osnovna šola: 1995 2003 OŠ Muta Srednja šola: 2003 2007 Srednja elektro računalnišk šola Maribor, smer: Tehniška gimnazija; program: Elektrotehnika Visoka šola: 2007 2010 FERI, Univerza Maribor: smer Mehatronika UN

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 28

Diplomsko delo:izdelava grafičnega vmesnika za krmilnik linearnega motorja Stran 29

Navodila za izdelavo diplomskega dela Stran 30