Часть1 (1028410), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Такая САУ зарекомендовала себя, как достаточно надежная ипростая. На перепрограммирование цикла требуется уже несколько минут.К1К25U6Кулачковый барабан7х1х2х3M1234Рис. 1.7.Использование электрического сигнала для управления клапанами увеличило возможности САУ. Так, сигнал о том, что кинескоп бракованный можно вводить и обрабатывать вцепях управления клапанами и тем самым добиться того, чтобы бракованный кинескоп тожеразгружался, но в другую зону.Цикл управления такой системы также является жестким и синхронным. Его длительность задается частотой вращения двигателя.Система, как и ранее рассмотренные, не может реализовать потенциальные возможности приводов по быстродействию, поскольку момент окончания каждого перемещения нефиксируется.
Длительность на каждую операцию при разработке циклограммы выбирается сзапасом, так, чтобы она с достаточной вероятностью окончилась бы даже при пониженномдавлении в пневмосети, при утечках в пневмоцилиндрах, некачественной смазке и др.Г. Система управления на жесткой логике. Если снабдить каждый привод датчикамиположений рабочих органов, можно будет фиксировать завершение операций и тем самым повысить быстродействие. В качестве датчиков в данном случае можно использовать конечные выключатели или герконы (герметичные контакты, управляемые магнитным полем). Суть САУ нажесткой логике в том, что последовательность работы объекта зашита в схеме, обрабатывающейсигналы и выдающей команды на приводы.
Эта схема может быть собрана на контактнорелейнах компонентах или на интегральных схемах малой степени интеграции.На рис. 1.8,а) показано расположение датчиков рассматриваемого нами робота. Анализируя сигналы с датчиков положения руки Х, система управления должна выдавать командыУ на соответствующие приводы. При этом возможны два случая. В первом (рис.
1.8,б) команды У зависят только от присутствующих в рассматриваемый момент сигналов Х. ТогдаСАУ представляет из себя комбинационную логическую схему (КЛС).Во втором, (рис. 1.8,в) команды, выдаваемые в каждом такте управления, зависят, какот присутствующих сигналов, так и от состояния системы Si-1, где i- номер такта управления.Такие схемы называются последовательностными. Они могут, помимо обеспечения асин-13хронного быстродействующего цикла, могут выполнять ряд сервисных функций по диагностике отказов и выявлению причин неисправностей.У4X1-X3Х4У1 Х5Х9а)КЛСX4-X9Х6У2Х7Х8У1-У4У5б)ХПСУ{S(i-1), X}S(i-1)У3Памятьсостоянийв)Рис.
1.8. Робот с САУ на жесткой логике. а) схема исполнительных элементов; б) САУ, каккомбинационная логическая схема; в) САУ, как последовательностная схема.При равном количестве входных сигналов, последователностные схемы обеспечиваютбольший диапазон реакций, чем комбинационные. Имеющегося в нашем примере комплектасигналов не достаточно для построения САУ, как КЛС. Например, входному набору Х1=1,Х2=0, Х3=1, Х4=0, Х5=1, Х6=1, Х7=0, Х8=1, Х9=0 (годный кинескоп присутствует на позиции, есть тележка накопителя, рука робота вытянута, поднята и повернута к накопителю) может соответствовать два набора команд, приведенных в табл. 1.1.Таблица 1.1.У1У2УЗУ411101001Номера команд соответствуют обозначениям на рис.1.8, а).
Набор в верхней строкетаблицы означает поворот к конвейеру с выдвижением поднятой руки при начале новогоцикла, в нижней строке - опускание выдвинутой руки при разгрузке кинескопа в тележку накопителя. Дело в том, что появление очередного кинескопа в зоне загрузки, пока цикл перегрузки еще не окончен, вполне возможно и даже весьма вероятно, поскольку разгрузка с конвейера на реальных технологических линиях по производству цветных кинескопов осуществляется тремя последовательно установленными у конвейера роботами. Какой сигнал нужнодобавить, чтобы для управления применить КЛС?Последовательность работы КЛС описывают таблицей истинности, определяющей соответствие входных Х и выходных У сигналов.
Эта таблица является основой разработкиКЛС. Дело инженера-механика - задать требуемую циклом управления таблицу, а инженерасхемотехника - разработать соответствующую ей схему.Для описания работы последовательных схем применяют граф переходов и таблицувыходов. Задать описание – задача инженера механика. Начинают с выделения типовых состояний объекта управления. Граф переходов и таблицу выходов затем несколько раз преобразуют в вид, удобный для схемотехнической реализации с целью последующей разработкиэлектрической схемы САУ.
Это уже pa6oтa инженера-схемотехника.14Инженеру механик должен начинать с наиболее ясного и наглядного описания, позволяющего легко проследить, должным ли образом работает объект.За состояния удобно принять те промежутки времени, когда на выходах схемы присутствует неизменный набор команд. Примем следующий набор состояний:− 0 - исходное состояние робота, с поднятой и втянутой рукой, повернутой в сторону накопителя; он ожидает сигнала о наличии годного кинескопа и тележки накопителя;− 1 - старт загрузки - выдвижение руки и поворот к конвейеру (Выдв*Пвр);− 2 - опускание повернутой и выдвинутой руки на кинескоп на конвейере (Опск);− 3 - включение вакуумной присоски и задержка времени на захват кинескопа (Здрж*Прс);− 4 – подъем руки робота (Пдм);− 5 - втягивание поднятой руки с кинескопом (Втг);− 6 - поворот руки к накопителю (Пвр);− 7 - выдвижение руки (Выдв);− 8 – опускание (Опск);− 9 - напуск воздуха в присоску, подъем руки и втягивание, выдача команды на старт тележки У5 (Втг*Пдм*Прс).Автоматный граф робота перегрузчика и таблица его состояний, содержащая переченьвыдаваемых в каждом из состояний робота команд приведена на рис.
1.9.Кружками на графе обозначены состояния, стрелками - переходы. Рядом с каждойстрелкой указано условие перехода.Приведенный граф является упрощенным, он показывает только реализацию функцийуправления рабочим циклом робота. В каждом состоянии анализируется ограниченный наборсигналов. Граф можно дополнить аварийными состояниями, если в каждом из основных состояний расширить анализируемый набор и выявлять аварийные ситуации.x1*x2*x3x1*x2*x3х5*х6Состояниеx4*x909х71х5*х6X7x4*x9х78х42X7х47Задержка3Задержках86х5х645х8х6х5У1У2У3У4У50 Исходное010001 Выдв*Пвр111002 Опск.101003 Здрж*Прс101104 Пдм111105 Втг.011106 Пвр010107 Выдв110108 Опск100109 Втг*Пдм*Прс01001Рис. 1.9.Хорошо проработанный граф должен отличаться полнотой анализа ситуаций, непротиворечивостью переходов - одни и те же ситуации не должны вести в разные состояния.
Недолжно быть тупиковых состояний, необходимо предусматривать пошаговую отработку команд для реализации режима наладки. Особое внимание следует обращать на процесс вы-15ключения. Ординарное (неаварийное) выключение робота необходимо производить в исходном состоянии, чтобы при включении он не выполнял никаких движений, переходя в исходное состояние.Схемы на жесткой логике применяют для управления объектами, когда переналадка ненужна или незначительна и может быть реализована без схемных изменений.
В настоящеевремя схемы на жесткой логике все более вытесняются простыми микропроцессорными контроллерами, для программирования которых используют языки, построенные на основе илиавтоматных графов или языки контактно-релейных схем. Мы позже рассмотрим пример использования такого контроллера, а пока продолжим рассматривать варианты реализацииСАУ роботом в историческом аспекте, так, как эти схемы появлялись и развивались.Д. САУ со штекерной панелью.
На следующем этапе развития основной проблемой являлось перепрограммирование контактно-релейных схем и для устранения этой трудности былиразработаны САУ со штекерной панелью (рис.1.10).Основой схемы САУ является генератор импульсов, вырабатывающий прямоугольныеимпульсы с заданной частотой. По своему функциональному назначению он эквивалентендвигателю САУ с командоаппаратом (см. рис. 1.4.).
Счетчик СТ предназначен для счета этихимпульсов. Он обнуляется и инициируется к счету сигналом низкого уровня, подаваемым синвертирующего выхода D-триггера на . К входу D этого триггера подключена уже известнаянам цепочка из инвертора и ячейки "И", формирующая сигнал X 1i X 2i X 3 .Записывается информация в D-триггер, если счетчик находится в нулевом состоянии.Выходы счетчика подключены к дешифратору DC "один из шестнадцати", который в зависимости от приходящего на его вход двоичного числа заземляет соответствующий выход (устанавливает на нем логическое состояние 0), поддерживая на остальных сигналы высокогоуровня.X9X81X7И1 X6X5X41И2X3X2X11+5V&R1&ГИ&DQCQ+1 CT 124R8R1R1R1R11 DC 021428R1R23...15ФКРис.
1.10.У1У2У3К1У4У5К2Выходы дешифратора образуют горизонтальные шины штекерной панели, вертикальные шины подключены к формирователю команд У1-У5, подающему их на соответствующиемеханизмы. При счете последовательно заземляются горизонтальные шины и через диодыподаются соответствующие команды на механизмы манипулятора, что эквивалентно вращению распределительного вала систем с командоаппаратами. Однако "двигатель" здесь безинерционен и может оперативно включаться и выключаться на каждую шестнадцатую долю"оборота". Для этого служит ячейка "И", подключенная к счетному входу +1 счетчика СТ.Если в какой-либо паре конечных выключателей Х (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
