147. Які основні властивості інтелектуальних виконавчих механізмів.

нтелектуальний виконавчий механізм здатний здійснювати складні траєкторні руху, контролювати свій стан і адаптуватися до змін зовнішнього середовища.

Створення інтелектуальних ІМ нерозривно пов'язане з розвитком мехатроніки - області науки і техніки, яка займається управлінням механізмів від ЕОМ. Мехатронні (механіко електронна) система повинна розглядатися як нероздільна система механічних, електромеханічних, електричних та електронних вузлів, між якими здійснюється обмін енергією і інформацією.

Одним з основних принципів мехатронного підходу до створення виконавчих механізмів нового покоління полягає в перенесення функціонального навантаження від механічних вузлів до інтелектуальних (електронним, комп'ютерним та інформаційним) компонентів, які набагато легше перепрограмовуються під нові завдання і в даний час відносно недорогі. До числа таких завдань відносяться зміна і розширення діапазонів регулювання швидкостей, прискорень і моментів, що розвиваються виконавчим механізмом; координація управління просторовим переміщенням даного виконавчого пристрою з керуванням різними зовнішніми пристроями, наприклад конвеєрами і завантажувальними пристроями.

Для інтелектуальних мехатронних пристроїв характерний принцип модульности. Класичними стандартними модулями, з яких може бути виконаний інтелектуальний електромашинний ІМ, є наступні:

1. двигун - Електричний двигун, що перетворює електричну енергію в механічну. До таких модулів відносяться розглянуті вище асинхронні трифазні двигуни, виконавчі асинхронні мікродвигуни, виконавчі двигуни постійного струму, синхронні крокові двигуни.

2. силовий перетворювач - Джерело електричної енергії для керованого двигуна. Вхід і вихід у цих модулів електричний; до їх числа відносяться розглянуті вище керовані випрямлячі, широтно-імпульсні перетворювачі, перетворювачі частоти, електронні та магнітні підсилювачі потужності змінного струму.

3. передавальний пристрій - Механічний пристрій для з'єднання вала двигуна з регулюючим органом об'єкта управління. Вхід і вихід у таких модулів механічний; до їх числа відносяться муфти, кінематичні механізми типу редукторів і гальмівні пристрої.

4. датчик - Вимірювально-перетворювальне пристрій для перетворення механічних величин (швидкість, переміщення) в електричний сигнал. В якості вимірників швидкості і переміщення в датчиках широко застосовуються розглянуті вище тахогенератори, поворотні трансформатори, сельсини.

5. контролер - Мікропроцесорна система, призначена для управління силовим перетворювачем з метою реалізації необхідного режиму роботи двигуна, відповідно необхідного закону переміщення регульованого органу об'єкта управління. Вхід і вихід таких модулів електричний; обмін інформацією контролера з силовим перетворювачем, датчиком і, при необхідності, вищестоящої керуючої ЕОМ здійснюється на основі стандартних інтерфейсів.

Об'єднання модулів КОНТРОЛЛЕР + СИЛОВОЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ + ДВИГУН + МЕХАНІЗМ + ДАТЧИК при наявності необхідного програмного забезпечення контролера і являє собою інтелектуальний Мехатронні виконавчий механізм.

148. Який протокол найчастіше використовується для під’єднання інтелектуальних засобів автоматизації?

149. Які основні напрями розвитку мікропроцесорних систем промислової автоматики?

ЕОМ отримали широке поширення, починаючи з 50-х років. Колись це були дуже великі і дорогі пристрої, що використовуються лише в державних установах та великих фірмах. Розміри і форма цифрових ЕОМ невпізнанно змінилися в результаті розробки нових пристроїв, званих мікропроцесорами.

Мікропроцесор (МП) - це програмно-керований електронне цифровий пристрій, призначений для обробки цифрової інформації і керування процесом цієї обробки, виконане на одній або декількох інтегральних схемах з високим ступенем інтеграції електронних елементів.

У 1970 році Маршіан Едвард Хофф із фірми Intel сконструював інтегральну схему, аналогічну за своїми функціями центральному процесору великої ЕОМ - перший мікропроцесор Intel-4004, який вже в 1971 році був випущений у продаж.