Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы организационно-технологического управления роботизированными комплексами. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdf
61
25
1
1
0
24
0
23
1
2212
2100
2000
19
0
1800
0
000
1700
1
000
1600
1
001
1500
0
000
1401
0
110
1300
0
010
1210
0
000
1110987654321
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
по
Выдержка
0
Записываются
команды на
перемещения
времени
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
манипулятора по
степени
подвижности
по
Выдержка
времени
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
То же
Рис. 10. Вид записи управляющего слова
62
Узел (УЗП) предназначен для управления подвижными
звеньями манипулятора и набора технологической информации в
режиме обучения, управления режимами работы устройства
управления, индикации различных режимов работы и
информации о состоянии устройства управления. Узел (УЗП)
состоит из переключателей и органов индикации и
конструктивно представляет собой пульт управления.
Модуль (МП) обеспечивает запись, хранение и выборку из
программы управляющих слов. Общий объем памяти модуля
составляет 256 слов для 18 разрядов. Структурная схема МП
(рис. 9) включает регистр адреса 1, блок адресной выборки 2 с
дешифратором адреса 3, запоминающее устройство 4,
информационный регистр 5, блок усилителей считывания 6, блок
усилителей записи 7, блок управления памятью 8.
При обращении к МП в блоке управления памятью 8
инициируется импульс (А), который подается в регистр адреса,
где осуществляется прием адреса слова. Затем происходит
расшифровка импульса, имеющего два вида: запись и
считывание. В зависимости от вида последних реализуются
различные алгоритмы работы МП. В общем случае в режиме
записи, который соответствует режиму обучения, по сигналу
"Прием” в информационный регистр записываемое слово с
входной шины поступает в информационный регистр 5. Из
последнего информация (Б1) через блок усилителей записи 7, где
она усиливается в (Б2) поступает в запоминающее устройство 4.
Такая операция возможна при наличии сигнала (А1) из блока
управления памятью 8. В запоминающем устройстве 4
информация Б2 записывается по адресу, полученному в
дешифраторе адреса 3, при этом выбранная ячейка для записи
предварительно обнуляется путем считывания информации в
блок усилителей считывания 6.
При автоматическом режиме работы системы управления
робота РФ-202 М модуль памяти выполняет две основные
функции хранение и считывание управляющих слов. В режиме
считывания требуемая информация из запоминающего
устройства 4 по сигналу считывания (А2) из блока управления
63
запись и считывание. В зависимости от вида последних
реализуются различные алгоритмы работы МП. В общем случае в
режиме записи, который соответствует режиму обучения, по
сигналу "Прием” в информационный регистр записываемое слово
с входной шины поступает в информационный регистр 5. Из
последнего информация (Б1) через блок усилителей записи 7, где
она усиливается в (Б2) поступает в запоминающее устройство 4.
Такая операция возможна при наличии сигнала (А1) из блока
управления памятью 8. В запоминающем устройстве 4
информация Б2 записывается по адресу, полученному в
дешифраторе адреса 3, при этом выбранная ячейка для записи
предварительно обнуляется путем считывания информации в
блок усилителей считывания 6. памятью 8 поступает в блок
усилителей считывания 6. Затем по сигналу (А3) также из блока
управления 8 информация (Б3) из блока усилителей 6 передаётся
в информационный регистр 5. В конце операции считывания
сигнал (А4) из блока управления памятью 8 поступает в
информационный регистр 5. Из последнего под действием
сигнала (Б3) об управляющем слове поступает на выходную
шину.
Узел (У02) обеспечивает обработку сигналов органов
управления, поступающих из УЗП; формирование временных
соотношений сигналов в режиме записи в запоминающем
устройстве и стирание; формирование кода числа от 19-го до
25-го разряда при обучении. Узел (У02) сконструирован
аналогично узлу У01 и функционирует следующим образом:
информация с клавиш "НАЧАЛО” и “КОНЕЦ" программы
поступает из УЗП на схемы совпадения узла УО2. На выходе
этих схем информация подается при включении режима
обучения, формируя сигналы кода 23-го и 24-го разрядов.
В зависимости от типа управляющего слова (адресное или
координатное), записанного в 23-м разряде, логическая схема
формирует либо 4-разрядный код номера программы, либо код
выдержки в точке.
64
Номер
Схе-
ния
програм
мы
запроше
нной
операто
ром
Код программы
Р. 19-22 на ЗУ
Код программы
запрошенной
технологическим
оборудованием
Р.19-22 на ЗУ
Импульс
совпадения
. . .
Шиф
.
ра-
.
тор
.
Ре-
.
ги-
.
стр
.
.
ма
.
совпаде-
.
. . .
Рис. 11. Структурная схема узла поиска программ (УПП)
В режиме записи в запоминающее устройство на ее вход
поступает импульс "Записи", проходящий через первую схему
совпадения и устанавливающий первый триггер в состояние "1".
Через вторую схему совпадения проходит сигнал типа "Строб 1",
который устанавливает в состояние "1" второй триггер. При этом
первый триггер разрешает прохождение последующих сигналов
"Строб-2" и "Строб-3", а второй - определяет значение кода числа
25 разряда, признака занятости слова "Сигнал". "Строб-2" с
выхода последней схемы совпадения поступает на вход
логической схемы, объединяющей по "или" импульсы выборки
микросхем "Зп-Сч". При этом электрическая схема, собранная на
ряде полупроводниковых приборов и конденсаторов,
осуществляет задержку заднего фронта сигнала "1" относительно
сигнала выборки микросхем. Сигнал "Строб-3" - устанавливает
все триггеры в исходное положение.
Таким образом, происходит запись кадра и подготовка
следующего свободного слова для записи. При нажатой клавише
"Стирание" импульс "Запись" с выхода схемы совпадения
65
поступает на вход следующего триггера и устанавливает его в
состояние "1". Импульс "Строб-1" с выхода последующей схемы
совпадения поступает на вход триггера, с ней совмещенного, и
устанавливает его тоже в состояние "1". Сигнал "Строб-2"
сбрасывает счетчик адреса в узле адреса в состояние "0" и
устанавливает совмещенный триггер в состояние "1", разрешая
прохождение тактовой частоты, на вход логической схемы
объединяющей по "или" импульсы. Информация стирается из
запоминающего устройства записью “0” во все его адреса 25
разряда. Сигнал "СчА=max" сбрасывает совмещенный триггер в
исходное состояние и прекращает прохождение тактовой частоты
через схему совпадения. Сигнал "Строб-3" сбрасывает триггер,
через который проходит сигнал "Строб-1", в исходное
положение. Таким образом, происходит стирание записанной
информации в запоминающем устройстве.
Узел (УА) предназначен для формирования разрядов слова
с 19-го по 25-й, выработки текущего кода адреса, хранения и
перезаписи адреса начала и конца программы, формирование
интервала времени выдержки по степеням подвижности. Схема
алгоритма работы узла (УА) представлена на рис. 12.
Информация с клавиш "Начало программы" и "Конец
программы" поступает с УЗП на схемы совпадения узла (УА). На
выходе этих схем формируется содержимое разрядов 23-го и
24-го, т.е. начало и конец программы. Если в разряд 23
записывается адресное слово 1, соответственно в разрядах с 19-го
по 22-й формируется код номера программы. Если в разряд
23 записывается координатное слово - 0, соответственно в
разрядах с 19-го по 22-й формируется выдержка манипулятора в
крайних точках по степеням подвижности. В разряде 25
формируется признак занятости, т.е. логическая единица.
Разряды с 19-го по 25-й записываются в запоминающее
устройство системы управления ПР РФ-202М. Электрическая
схема узла (УА) включает систему триггеров, схему совпадения,
счетчика адреса, собранного на микросхемах, также регистр
адреса, световую индикацию. Принципы работы электрических
схем узла (УА) и У02 аналогичны.
66
Узел (УК) предназначен для усиления сигналов управления
электропневматическими клапанами, поступающими из
запоминающего устройства. Электрическая схема
представленного узла состоит из 2 транзисторных ключей,
каждый из которых имеет три транзистора, первый – предварительного, а два последующих - окончательного усиления,
нескольких диодов и конденсаторов. Последние предназначены
для уменьшения бросков напряжения во время коммутации
ключами индуктивной нагрузки.
Узел (УС) предназначен для сравнения кода датчиков,
установленных на подвижных звеньях манипулятора, с кодом
числа, соответствующего положению координат в пространстве.
Кроме того, УС обеспечивает момент фиксации начала и конца
отработки координат. Узел состоит из схем сравнения кодов и
индикации, собранных на микросхемах. Сравнение
осуществляется в соответствии с выражением (7)
(7)
BABAy ×Ú×=
следующим образом: на вход 2 микросхемы поступает прямое
значение кода числа 1 разряда (А), на вход 3 - сигнал с датчика
модуля горизонтального перемещения левой руки вперед (В).
На вход 2 инверсное значение кода числа 1 разряда (А), а на
вход 3 - сигнал с датчика модуля горизонтального перемещения
левой руки назад (В). В момент равенства на выходе микросхемы
возникает положительный перепад напряжения (V) из "0" в "1".
Аналогично работают остальные схемы сравнения, с
выхода некоторых из них снимаются импульсы "Отработка” по
координатам, идущие в узел (УОП).
67
1
Вход в режим обучения
да
да нет
2
Начало программы
3 4
Запись I в разряд 23Запись 0 в разряд 23
5
Конец программы
6 7
Запись I в разряд 24Запись 0 в разряд 24
8
Проверка I
в разряде 23
9 10
Запись номера
программы в разрядах
19-22
нетда
Запись выдержки
времени в разрядах
нет
19-22
11
Запись I в разряд 25
12
Выход в режим
обучения
Рис. 12. Схема алгоритма работы узла адреса (УА)
68
С учетом компоновки модулей манипулятора с зависимым
или независимым поворотом применяются различные типы
датчиков. В манипуляторе с зависимым поворотом используются
в качестве датчиков магнитоуправляемые герметизированные
контакты (Геркон) КЭМ-3, работающие на размыкание, а в
манипуляторе с независимым поворотом - КЭМ-2 А, работающие
на замыкание. Для того чтобы обеспечить работу схемы
сравнения от датчиков КЭМ-3 и КЭМ-2А, в нее введены
инверторы и логические электрические схемы "Или". В
зависимости от компоновки манипулятора на выходе логических
схем появляются прямые или инверсные значения кодов
датчиков. В случае неполной компоновки манипулятора
модулями и отсутствия ряда датчиков в узел сравнения приходит
информация из узла коммутации об их отсутствии.
Узел (УКО) предназначен для коммутации как цепей
управления клапанами, так и сигналов, поступающих с датчиков
положения манипулятора при его различных компоновках. В
зависимости от вида последних соединяют параллельно ряд
электропневматических клапанов, при этом часть кнопок на
пульте управления несколько меняет свое функциональное
назначение.
Узел (УОК) необходим для организации сигналов работы с переключателей технологических команд, приема отраженных
команд и выработки сигнала конца отработки по координатам.
Узел компонует разряды числа с 12-го по 18-е и состоит из
формирователей импульса на базе ряда триггеров. При
считывании очередной информации из запоминающего
устройства, включающего команды от периферийного
технологического оборудования, происходит переход в разряде
управляющего слова из "0"' в "1". Выходы формирователей
объединяются в вырабатываемый сигнал "Работа команд». В
момент отработки команд на выходе полупроводникового
элемента появляется отрицательный перепад напряжения и
вырабатывается сигнал "Отработка команд". После обработки
69
всех команд триггеры будут находиться в положении "0". Для
гальванической развязки устройства управления роботом
РФ-202М от периферийного технологического оборудования в
электрической УОК применены оптроны.
Узел (УВК) предназначен для усиления сигналов
управления реле, выдающих команды на периферийное
технологическое оборудование. Электрическая схема УВК
содержит семь ключей, выполненных на транзисторах, столько
же диодов для защиты последних, дешифраторы кода выдержки
и кода номера программы.
Узел (УРК) предназначен для непосредственной выдачи
команд на периферийное технологическое оборудование,
функционально совмещенное с роботом. Узел содержит семь
реле типа РЭС с сухими контактами, выведенными на разъём.
Управление реле осуществляется после нажатия клавиш
"Команды" на пульте управления и функционирования узлов
УОК и УВК.
Узел (УООК) предназначен для фиксации времени начала и
конца отработки движения манипулятора по координатам не
имеющих датчиков, т.е. осуществляется отработка координат по
времени. В первом случае код датчиков сравнивается с кодом
слова, определяющего конкретное положение манипулятора.
Отработка координат считается законченной до совпадения
содержимого всех разрядов управляющего слове с показаниями
(кодом) соответствующих датчиков. Последнюю функцию
выполняет узел сравнения, рассмотренный выше. При отработке
координат по времени в УООК вырабатывается импульс,
запускающий таймер следующим образом: формирователи
импульса анализируют поступающие из запоминающего
устройства разряды слова, соответствующие координатам,
срабатываемым по времени. При работе любой из этих координат
сигналы, вырабатываемые формирователями импульсов,
объединяются полупроводниковыми элементами, на выходе
которых организуется сигнал, характеризующий начало
70
отработки одной из ориентирующих координат. На
полупроводниковых элементах задается время работы
ориентирующих координат, равное 0,8 с. На вход таймера,
собранного на элементах типа К155 ИЕ2, поступают сигналы
частотой 10 Гц. Через время, задаваемое дешифратором,
срабатывает триггер и запрещает подачу данных сигналов в
таймер. С выхода последнего сигнал типа “Работа t” поступает на
отработку ориентирующих координат.
Узел (УПП) (рис. 11) предназначен в режиме
автоматической работы для поиска программы, а в режиме
обучения для поиска свободного слова в запоминающем
устройстве робота РФ-202 М. В режиме автоматической работы
на пульте управления переключателем устанавливаем номер
требуемой программы, тем самым, запрашивая её из
запоминающего устройства. Шифратор преобразует номер
программы в код, записываемый в регистр. Из узла МП
происходит считывание содержимого разрядов с 19-го по 22-й.
Полученная информация сравнивается с запрещенным кодом при
помощи схемы совпадения. На последнюю может подаваться код
программы, запрашиваемый как оператором, так и
периферийным технологическим оборудованием. При
совпадении кодов вырабатывается импульс “Совпадение”, а при
несовпадении срабатывает световая индикация “Переполнение
запоминающего устройства” на пульте управления. Если
программа найдена, в выходном регистре записывается первое
слово данной программы. Затем узел УПП после отработки
предыдущего кадра последовательно, шаг за шагом выдает в блок
памяти адреса, следующие управляющие слова найденной
программы. В режиме обучения происходит опрос 25-го разряда
управляющего слова. Наличие “1" свидетельствует о занятости
слова, наличие "0" - о возможности записи требуемой
информации с пульта управления. Кроме того, "0" в 25-м разряде
слова позволяет выработать сигнал о завершении поиска.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]