курсовой проект / СТРУКТУРА К580 / принцип действия

Система управления (рис. 1) де­фектоскопом «СИРЕНА-1» содержит три локальные подсистемы, взаимо­действующие друг с другом: сбора и предварительной обработки измери­тельной информации (1); логический микроконтроллер для реализации ал­горитма управления дефектоскопом (2); периферийного оборудования для реализации управляющих воздей­ствии от логического микроконтрол­лера (3).

Подсистема I включает в се­бя детекторы Д1 а Д2 ионизирую­щего излучения радиоизотопного командоаппарата; датчик напряжения (ДН) вторичных импульсных источ­ников питания; датчики разряда сек­ций автономного источника питания (аккумулятора) ДР1...ДРЗ.

Подсистема 2 (логический микроконтроллер) выполнена на ос­нове микропроцессора КР580ИК80А и включает в себя центральный про­цессор, интерфейсный блок связи с датчиками и исполнительными меха­низмами,

реализованный на основе БИС КР580ВВ55, тактовый генератор КР580ГФ24 и блок перепрограмми­руемых запоминающих устройств с ультрафиолетовым стиранием К573РФ5 для хранения программы работы аппарата.

Подсистема 3 содержит ис­полнительные механизмы: автомати­зированный электропривод с ло­кальной системой управления пере­мещением аппарата «СИРЕНА-1» внутри нитки трубопровода; систему пуска и отключения импульсного рентгеновского излучателя типа МИРА-2Д; таймер времени вы­держки экспозиции; таймер дально­сти хода дефектоскопа при движении в глубь трубы.

Система управления робототехнологического комплекса «СИРЕНА-1» построена по магистрально-модульному принципу. Все элементы подсисте­мы 1 объединены единой системной шиной данных (СЩД) и подключе­ны к логическому микроконтроллеру через порт А адаптера КР580ВВ55. Порт В этого адаптера связан с си­стемной шиной управления (СШУ), к которой подключены все исполнитель­ные механизмы дефектоскопа. Внутри логического микроконтроллера ин­формация, получаемая с СШД и пе­редаваемая в СШУ, поступает через шину данных микропроцессора. Об­мен информацией между источника­ми и приемниками, а также логиче­ским микроконтроллером проводится без адресации измерительных датчи­ков подсистемы 1 и приемников ко­манд подсистемы 3. Это возможно благодаря небольшому количеству источников данных и приемников ко­манд и унитарному кодированию ин­формации в СШД и СШУ.

Информация о состоянии движения дефектоскопов и об обработке паузы безопасности перед включением рент­геновского излучателя поступает в СШД не от датчиков, а непосредст­венно с СШУ. Эти данные использу­ются при выработке соответствующих команд в логическом микроконтрол­лере (рис. 2) на перемещение аппа­рата и включение излучатели, а так­же для управления периферийным оборудованием робототехнологического комплекса.

К полуавтоматическим ре­жимам работы относятся: пуск дефектоскопа по направлениям ВПЕ­РЕД или НАЗАД; включение рент­геновского импульсного излучателя в момент обработки паузы безопасно­сти.

В автоматическом режиме выполняются: перемещение дефекто­скопа ВПЕРЕД и НАЗАД по внут­ренней поверхности нитки трубопро­вода на номинальной или понижен­ной скорости; остановка дефектоско­па в плоскости контролируемого сварного шва с высокой точностью; отсчет заданного времени экспозиции рентгеновского излучателя; блокиров­ка системы управления и автомати­ческий выезд дефектоскопа из трубо­провода при снижении запаса энер­гии в источнике питания до заранее заданного уровня и при срабатывании датчика напряжения (при отказе вто­ричных импульсных стабилизаторов); остановка при отработке заданной ус­тановки времени таймером дальности хода.

Для реализации указанной систе­мы команд целесообразен алгоритм,. изображенный на рис. 3. Рассмотрим основные режимы работы.

Пуск аппарата. В исходном состоянии какие-либо команды отсут­ствуют и регистры общего назначе­ния микропроцессора, используемые для хранения команд, находятся в ну­левом состоянии. Команды подаются посредством перемещения радиоизо­топного командоаппарата К с узкой диаграммой излучения над блоком детекторов (БД) слева направо при пуске ВПЕРЕД и справа налево при пуске НАЗАД . После коман­ды на движение ВПЕРЕД или НА­ЗАД детекторы переходят в состоя­ния Д1=ОΛД2=1 или Д1=1ΛД2=0, соответственно. Одновременно логи­ческая функция Н принимает значе­ние Н=1 (соответствует первому циклу облучения детекторов) и мик­ропроцессор фиксирует заданное на­правление движения аппарата. При дальнейшем перемещении командо­аппарата К в том же направлении де­текторы переходят в состояние Д1=1ΛД2=1 (момент времени Т2), а в момент времени ТЗ — в состояние Д1 = 1ΛД2=0 при движении ВПЕ­РЕД или Д1=0ΛД2=1 при движе­нии НАЗАД. В обоих указанных со­стояниях робототехнологический ком­плекс «СИРЕНА-1» не изменяет свое­го положения, а полученные коман­ды используются для более надежной идентификации команды на вклю­чение электропривода. В момент вре­мени Т4, когда оба детектора Д1 и Д2 не облучаются и имеют состояния Д1=Д2 = 0. электропривод включа­ется на движение в заданную сто­рону и робототехнологический комп­лекс перемещается внутри трубопро­вода в заданном направлении с но­минальной скоростью.

Остановка аппарата. Дви­жение аппарата продолжается до внешнего управляющего воздействия командоаппарата К, установленного на поверхности трубопровода на оп­ределенном расстоянии от контроли­руемого шва. В этот момент при дви­жении ВПЕРЕД состояние детекто­ров будет Д1 = 1ΛД2=0, а при дви­жении НАЗАД —Д1=0ΛД2=1 (мо­мент времени Т5), т. е. порядок об­лучения детекторов изменяется на об­ратный по отношению к режиму пуска аппарата, а логическая функ­ция Н переходит в состояние Н = 0 (соответствует второму циклу облу­чения детекторов). Указанные состоя­ния детекторов при Н=0 приводят а торможению робототехнологического комплекса «СИРЕНА-1» и переходу электропривода на промежуточную скорость. Это обеспечивает повы­шенную точность остановки и устра­няет упругие колебания в кинемати­ческих цепях электропривода. В мо­мент возникновения состояния Д1=Д2=1 при Н=0 самоходный робототехнологический комплекс останавливается в плоскости сварного шва.

Включение излучателя ини­циируется удалением командоаппара­та К с поверхности трубопровода после остановки комплекса. Это пе­реводит детекторы в состояние Д1=0ΛД2 = 0 при Н = 0, микропро­цессор отсчитывает паузы безопас­ности для удаления обслуживающего персонала на безопасное расстояние и автоматически включает рентгенов­ский излучатель и таймер выдержки экспозиции. В этом режиме контро­лируемый сварной шов просвечивает­ся на рентгеновскую пленку. По окончании работы рентгеновского излучателя проводится начальная ус­тановка всех элементов системы уп­равления в исходное состояние и они готовятся к восприятию новой после­довательности команд.