Общие (ЛекцииМПУУ1), страница 5

Информационные дорожки смещены начетверть периода. Это нужно для определения направления вращения.ДПТ - коллекторный, возбуждение от постоянных магнитов, высокомоментный инизкооборотный. Передаточное отношение около 100, этого достаточно. Редукторыцилиндрические прямозубые (бывают конические), сделаны по высокому классуточности, полированы. У любого редуктора предусмотрено выбирание люфта. Для этогона поверхность выведено 3 люфта. Если передача плохая, то никак люфт не убрать.

Авообще - уменьшают межосевое расстояние. Для этого одна из шестеренок фиксируетсяэксцентриком. Есть 3 отверстия:1-ое растормаживает эксцентрик, а другие два толкаютэксцентрик то в одну, то в другую сторону. Необходимо сдвигать оси до тех пор, пока неначнется заедание, а потом чуть ослабить. Практически можно считать, что люфта нет, егоне надо учитывать при расчете.Упругая муфта служит для передачи направления вращения. Муфта состоит изцилиндра, она должна быть жесткой на кручение и мягкой на изгиб, очень долговечная.Устройство управления Сфера – 36У Сферы – 36 есть передняя и задняя панели.

Система управлениязапрограммирована в ПЗУ, нет дополнительных носителей, нет операционной системы.ВТУ – видеотерминальное устройство (монитор + клавиатура).Блок модулей: процессорный блок. 7 модулей процессора.Блок питания – блок вторичного питания. Первичное питание – 220 В.Двигатели управляются с помощью широтно-импульсного преобразования (ШИП).28+401ДПТ234СериесноесопротивлениеДТБлок развязки фильтрации – стабилизирует первичное (220 В) напряжение.БПП – блок питания привода.БВВ – блоки ввода/вывода.Устройство Сферы – 36: накопитель на гибких магнитных дисках, терминал, канал ВУ(внешние устройства), пульт управления.БВВ обеспечивают гальваническую развязку с внешними сигналами.Панель управления:сетьСУВУПРИВПРУвкл.В режим«работа»АварийнаяостановкагдеСУ – система управленияПРИВ – питание приводовВУ – внешние устройстваПРУ – пульт ручного управленияУстройство верхнего уровня управленияМЦП – модуль центрального процессора (в блоке модулей).ОЗУ – две штуки.ПЗУ – постоянное запоминающее устройство.29Модуль последовательного интерфейса (четыре канала):1.Терминал2.Накопитель на гибких магнитных дисках3.Пульт ручного управления4.ВТУМодуль ввода/вывода (МВВ) – обеспечивает связь между дискретными входами ивыходами.Модуль аналогового ввода/вывода (МАВ) – предназначен для оцифровки сигнала спотенциометра.

Используется только в режиме калибровки (т.к. потенциометриспользуется только для калибровки).Модуль связи (МС) – обеспечивает обмен между двумя уровнями. На Q-шине может бытьтолько одно активное устройство. МС обеспечивает связь между различными Q-шинами.МПИ – модуль последовательного интерфейса.МВВ – 32 входа и 32 выхода (дискретные).Привод:МПП – модуль процессора привода. Программа управления в ПЗУ.МУП – модуль управления приводом.ШИП – мостовой усилитель мощности (здесь). А настоящее ШИП (широтно-импульсноепреобразование) происходит в МУП.

Каждая степень управления приводом содержитпроцессор привода и МУП.Задачи: решаются на разных уровнях управления.Всего два уровня управления:1.Центральный уровень управления.ARPS (АРПС) – язык управления. Интерфейс с оператором.Решение прямой и обратной кинематических задач (обобщенные координаты: q,декартовы координаты). Обеспечение интерфейса с внешней ЭВМ. Работа стехнологическим оборудованием. Загрузка и исполнение программ пользователя. Впромышленной системе нельзя использовать винчестер в качестве операционной системы.НГМД – хранение программ пользователя.Режим калибровки: считается количество импульсов за один оборот.

Потенциометробеспечивает грубый отсчет. Для калибровки роторов используется специальнаякалибровочная таблица. Потенциометр с этой таблицей дает грубое положение. Точноеположение фиксируется от индексного импульса.2.Нижний уровень управления.Задачи этого уровня: управление приводом, регулировка параметров движения (скорость,положение). В данном случае настраивается цифровая часть привода.

Диагностикаработоспособности привода. Информационный обмен с верхним уровнем управления.Обмен происходит в режиме прерывания. Необходимо обеспечить ПДП. Обменсигналами на верхнем уровне происходит с периодом 10 – 20 мс. На нижнем – 2 мс.Нижний уровень – работа в прерываниях. Управление непрерывное. Центральныйпроцессор имеет четыре разряда. Всего можно обеспечить 1 – 2 мс.Приводной процессор (4 разряда) – 0,2 – 1 мс.Модуль аналогового ввода/вывода – сигнал до 5 В.АЦП имеет 12 разрядов.Схема привода:Широтно-импульсный сигнал подается на систему управления приводом.Напряжение: 24 ВТок до 2 А.Модуль связи – предназначен для организации обмена между центральным процессором иприводами. Работает в режиме ПДП. Центральный процессор всегда ведущий.В состав МУП входят: ОЗУ, ПЗУ, сам процессор и отдельные регистры.30Датчики: ФИД – фотоимпульсный датчик для управления приводам, ПД –потенциометрический датчик для калибровки.Модуль связи – на линии только одно активное устройство – шина Q.

В данном модулеуказывается, к какому регистру мы адресуемся и что нужно делать.Регистр состояния (176400):151413121111098765432100870870Разряды регистра:6 – разрешение прерывания для ПДП.7 – готовность ПДП, флаг.8 – 10 – номер процессора привода.Регистр прерываний:150 – 7 – маска прерывания.Страничная организация памяти:15Младшая часть – адрес на странице. Старшая часть – номер страницы.Процедура обращения:Необходимо указать номер страницы и адрес на странице. Например, нужно обратиться кпятому приводу: мы устанавливаем номер привода в регистр обращения к приводу. Идетзапрос на прерывание данного привода.

Происходит обмен данными между ячейкойпамяти привода и центральным процессором. Обращение происходит один раз. РежимПДП сбрасывается аппаратно, т.е. только к одной ячейке памяти.151141312111019876543210120001: 11111101Модуль связи сбрасывается после первого обращение аппаратно. Обращение к памятипроцессора привода происходит в режиме ПДП через модуль связи. Устанавливаетсямодуль обращения привода, номер на странице памяти привода и адрес на странице.Обмен происходит в режиме ПДП.Кинематическая схема робота PUMA.У робота 6 степеней, нумерация степеней относительно основания.Звено 1-колонна (диапазон 3200)Звено 2-плечо (диапазон 2700)Звено 3- локоть (диапазон 2700)Кистевой узел - сферический шарнир, там 3 степени.Ст.4- вращение кисти (2800)Ст.5- качание кисти (2000)31Ст.6- вращение фланца кисти (5200)У робота три системы координат: joint, world, tool.

Конфигурация руки может быть левойи правой.Устройство управления «Сфера-36».Структурная схема устройства управления.МЦП - модуль центрального процессораТаймер - программируемый.Нижний уровень для приводов.Верхний- для ЦП.Есть три магистрали М1, М2, М3 типа Q-шина.На приводном уровне: 6 приводных модулей.Преобразователь Код-ШИМ в модуле управления приводом.ШИМ- усилитель по мостовой схеме.Программное обеспечение.Просто ПЗУ. Нет операционной системы. То, что управляет приводом, прошито в ПЗУкаждого привода. Для ЦП- прошито в ПЗУ ЦП.

Есть язык управления (ARPS).Пользователь составляет программу на языке пользователя (ARPS), а работать может наязыке команд монитора. Программирование: аналитически - обучаемое.RECB10 IF INGROUP RSPM2<128 THEN JUMP 10SET BYTE.=INGROUP RDPM2.AND BYTE MASKRETURNSET RSPM2.=-152 (177550)SET RSPM2.=-150 (155552)SET BYTE.MASK=256Привод. Функциональная схема следящего привода.Имеет три канала.Управляющий канал: КОД-ШИМ. Две обратные связи по положению и по скорости.Показания потенциометра в режиме калибровки.Модуль процессора привода с частотой, задаваемой таймером процессора привода,получает информацию из МУП: информацию о приращении позиции привода ивременном интервале между двумя соседними позиционными импульсами.

Далеерешается задача управления и на двигатель выдается код управления. Период выдачисигнала от процессора привода- 2мс. ЦП выдает новую уставку (обменивается сприводным) через 20 мс. Можно считать, что привод непрерывный, т. к. высокая частота.Фотоимпульсный датчик: 3 датчика.32Технология изготовления: стекло, непрозрачные участки серебрят. Прозрачные участкисмещены на ¼ периода. 2-ая и 3-ья- сигнальные дорожки, 1-ая- индексная дорожка.Индексный импульс- 1 импульс на один оборот диска.Информационный импульс- 200-250 импульсов на 1 оборот. Сдвинуты между собой на ¼периода - для определения направления движения (по сдвигу фаз). Направление вращенияопределяется аппаратно с помощью специальных микросхем.Точки - оптические датчики, работающие на просвет (светофотодиод). Они определяют,прозрачный участок или нет.Временная диаграмма датчика:непрозрачный участок-«1».Есть формирователь импульсов, он делает короткие импульсы.

У него 2 выхода:положительный и отрицательный. Он выдает короткие импульсы либо поположительному выходу, либо по отрицательному.33Модуль управления приводом.Имеет 4 регистра.Регистр приращения позиций:1514131211109876543210код приращения позиций(дополнительный код)Представление отрицательных чисел в машине в виде дополнительного кода:инвертируем положительное число и добавляем единицу.Пример: -1В этом дополнительном коде либо положительная, либо отрицательная величина.8р-сигнал переполнения интервала9р - перегрузка по току8р и 9р сбрасываются аппаратно после чтения.15р - индекс175000-восьмеричный адрес регистра позиций. Доступен только для чтения.1514131211109876543210код длительности интервала(прямой код)Остальные разряды не используются.Регистр управления:15знаккода1413121110987654321010код управления(прямой код)Знак задает, какой полумост будет включен, а код определяет скважность.Скважность: ширина импульса/ на эффективность.Max скважность=1Регистр0р-разряд калибровки1р-режим активных ключейРежим калибровки (в рабочем режиме 0).

Режим активных ключей (если 0, то работать небудет). Это нужно для аварийной остановки. Перегрузка - в МУП есть потенциометр,который задает уровень тока в якоре двигателя (допустимый). Для этого существуеттокоограничение.Каналы:1. Канал управления.В регистр управления необходимо прописать прямой код+знак. На преобразовательпоступает данный код со знаком. С ГИ на код-ШИМ импульсы поступают:Этот сигнал поступает с регистра на КОД-ШИМ, затем на узел токоограничения.

Там естьсигнал «активные ключи». В нормальном рабочем режиме этот сигнал должен быть.После сигнал поступает на двигатель по мостовой схеме (выбирается знаком полумост). ВУМ характеристики транзисторных ключей не линейны в мостовой схеме управления34двигателем. Это сделано для того, чтобы обеспечить нормальное торможение припрохождении через нуль скорости.2. Канал обратной связи по положению.С фотоимпульсного датчика поступают два сигнала по 2-ой и 3-ей дорожке наформирователь позиций импульсов.