ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.05.2025
Просмотров: 370
Скачиваний: 0
Функциональная схема устройства управления |
|||||
УУ |
|||||
ЦП |
|||||
Таймер |
«Электроника-60» |
||||
ЦП |
ОЗУ |
ПЗУ |
УПО |
Дисплей |
|
Q –bus |
|||||
УПВВ1 |
УПВВ2 |
||||
БР |
Б.Ус |
||||
Конц. датч. |
ДПТ |
Пневмоприводы |
Д. пути |
Токарн. станок |
|
Для данной задачи вполне достаточно иметь жесткий таймер на 50 Гц.
ОЗУ – системное ОЗУ. Там же еще есть системное ПЗУ. У данных процессоров два типа памяти: системная и пользователя. Здесь системное ОЗУ – 4 килослова.
ПЗУ – 4 килослова.
УПО – устройство последовательного обмена – для связи с дисплеем.
УПВВ – устройство параллельного ввода/вывода. Каждое из двух УПВВ имеет 16 входов и 16 выходов.
БР – блок реле. С БР сигнал поступает на ДПТ и привод.
Датчики:
1.Концевые датчики.
2.Датчики пути. Согласование с ТТЛ.
Б.Ус – блок усилителей. Служит для связи с токарным станком. 24В, до 20 Вт.
Команды управления роботом и станком
Все управление осуществляется через устройство параллельного ввода/вывода.
Регистр вывода: 167772.
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|||||||
Разряды регистра:
0 – перемещение влево вдоль оси X
1 – перемещение вправо вдоль оси X.
21
2 – скорость по оси X: 1 – медленно
0 – быстро
4 – перемещение назад вдоль оси Y.
5 – перемещение вперед вдоль оси Y.
6 – скорость по оси Y.
12 – схват детали закрыть.
13 – схват детали открыть.
14 – схват заготовки закрыть.
15 – схват заготовки открыть.
Регистр вывода:
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
Разряды регистра:
0 – поворот нулевой к станку.
1 – поворот к кассете.
2– ротация схвата (Ед), т.е. деталь перевести в горизонтальное положение.
3– Ез, т.е. перевести заготовку в горизонтальное положение.
5 – перемещение вниз вдоль оси Z.
6 – перемещение вверх вдоль оси Z.
7 – скорость по оси Z.
9 – разжать деталь в патроне станка.
10 – зажать деталь в патроне станка.
11– пуск программы ЧПУ станка.
12– пуск шпинделя станка.
13– ответ станка (запрос к станку).
Регистры ввода сигнала (от оборудования).
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
Разряды регистра:
0– схват детали закрыт (срабатывает концевой датчик).
1– схват детали открыт.
2– схват заготовки закрыт.
3– схват заготовки открыт.
4– сигнал ротации схвата ез (заготовка в горизонтальном положении).
5– сигнал ротации схвата ед (деталь в горизонтальном положении).
6– концевой датчик Zвв (вверх).
7– стоп у станка (вс).
8– стоп у кассеты (вк).
9– Yвп (степень выдвинута).
10– Yнз (степень втянута).
11– Xвл (степень влево).
12– Xвп (степень вправо).
22
Регистр ввода: 167764
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
Разряды регистра:
0 – патрон станка разжат.
1 – патрон станка зажат.
3,4,5 – крыльчатки (X*,Y*,Z*).
6 – конец обработки на станке.
Пример:
Управление по одной степени. Для примера возьмем степень Y. Шаг: 0,4 мм на импульс. Перемещение в миллиметрах надо пересчитать в импульсы. Введем следующие обозначения: y=0 – текущее смещение по оси Y. S=0 – флаг (1 бит) – признак торможения. Если S=1, то степень находится в режиме торможения. ∆y – заданное число импульсов по оси Y с учетом хода после торможения (с коррекцией). ∆y1 – без коррекции. Таймер необходим для фиксации времени окончательного торможения.
Алгоритм. Процедура А.
нет y*: 0→1?
да
y=y+1
нет
y*: 1→0?
да
23
s=0; y=0; ∆y |
Vy=0 |
|||
вперёд |
yвп=1 |
|||
yнз=0 |
||||
1 |
быстро |
167772/40 |
||
нет |
167764[4] |
|||
y*=y*+1 ? |
||||
А |
да |
|||
y=y+1 |
1 |
|||
да |
||||
167774[9]=1 ? |
||||
останов, |
нет |
Yвп=1 ? |
||
нет |
||||
авария |
||||
s=1 ? |
нахожусь я |
|||
в режиме |
||||
нет |
да |
торм., или |
||
нет? |
||||
нет |
||||
y=∆y ? |
||||
да |
t>tост ? |
|||
да |
||||
1677210 |
да |
|||
s=1; t=0. |
y=∆y ? |
|||
нет |
выход |
|||
y>∆y1 ? |
||||
нет (не дошли) |
да (переключили) |
|||
s=0; ∆y1=∆y1-y |
s=0; ∆y=y-∆y1; y=0 |
двиг. |
||
∆y=∆y1 |
||||
медл. |
||||
167772/140 |
167772/120 |
|||
назад |
||||
1 |
∆y=∆y1 |
|||
1 |
||||
Yнз=1 |
||||
24 |
||||
Позиционные системы управления
В позиционных системах управления каждая степень имеет большое количество точек позиционирования. Гарантируется попадание в заданную точку и перемещение с необходимой скоростью. Траектория схвата от точки к точке схвата не обеспечивается. Привод может строиться с помощью следящих приводов и разомкнутых систем на базе шагового двигателя. Конструкция шагового двигателя определяет количество точек позиционирования. Датчики обратной связи обычно не используются. Необходимо иметь концевые датчики на крайнее положение каждого звена – как минимум, один концевой датчик. Концевые датчики нужны для определения начального положения (провести калибровку каждой степени) и аварийный выход на упор. Пара датчиков нужна для определения исправности привода (количество шагов двигателя между двумя крайними положениями должно соответствовать заданному). Для обеспечения динамических характеристик необходимо обеспечить режим «разгон-торможение». Теоретически необходимо обеспечить закон трапеции для скорости.
Позиционная система на базе следящих приводов
Обычно используются бесколлекторные двигатели. Теоретически могут использоваться аналоговые датчики (потенциометры, тахогенераторы и другие). Потенциометры в современных системах используются только в режиме калибровки, если теряется информация о текущем положении при включении питания. Иногда используются тахогенераторы. Обычно они работают совместно с кодовыми датчиками. Кодовые датчики ставятся на выходном валу (в шарнире звена) и дают положение звена в полном диапазоне его перемещений. Выходной сигнал в виде кода. Позиционные датчики дают положение в виде бинарного кода (обычно это код Грея).
Достоинство: знание абсолютного положения.
Недостаток: при тех же технологических возможностях изготовления более низкая точность.
Фотоимпульсные датчики ставятся на валу двигателя. Далее – механическая передача. Эти датчики имеют минимум две дорожки. Самый простой датчик имеет одну дорожку.
Недостаток: нельзя определить направление движения (знак скорости). Используются двухдорожные датчики: окошечки сдвинуты друг относительно друга
на четверть периода. Тогда при вращении можно определить направление перемещения. Достоинства: простота, дешевизна, меньшие габариты. Можно получить код скорости без использования отдельного датчика скорости. Можно получить высокую
точность с относительно небольшим количеством импульсов датчика. Недостаток: информация об абсолютном положении звена теряется при
отключении питания. Поэтому требуется обязательно производить калибровку каждого звена для определения его положения. При калибровке чаще всего используют потенциометр, который дает грубое положение. А точное положение дает импульсный датчик. «Суммируем» грубое и точное положение и получаем результат.
25